【正文】 出版社 .2020. [3] 張毅剛， MCS51 單片機應用設計 [M]．哈爾濱工業(yè)大學出版社，2020 [4] 鄧紅 . 單片機實驗與應用設計教程 出版日期： 2020 年 05 月第1 版 [5] 以及其他的網上資源 基于 51 單片機的電子琴設計 22附錄 A 單片機 89C51 的簡介 AT89C51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結構，芯片內集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。這次設計把所學過的知識都結合起來了，不僅用到《單 片機應用技術》的知識，還有《模擬電子》、《數(shù)字電子》的知識也運用到了，讓我再復習了一遍這幾門課程。基于 51 單片機的電子琴設計 20六、課程設計體會 通過本次的設計，讓我大大提高了對電子產品的興趣。 數(shù)碼管 LED電路調試：接通電源，隨機按下按鈕可以看到數(shù)碼管顯示數(shù)字。 在上電前，先確保電路中不在斷路或短路情況，這一工作是整個調試工作的第一步，也是非常重要的一個步驟。 基于 51 單片機的電子琴設計 18 四、電路的仿真 Proteus 的 ISIS 事一款 Labcenter 出品的電路分析實物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和 IC，并支持單片機，元件庫齊全，使用方便，可以給我們做電路設計提供方便快捷的仿真效果，讓我們事半功倍。64580,低音區(qū) :1 2 3 4 5 6 7 DW 64580,64671,64777,64820,64898,64968,65030 65058中音區(qū) :1 2 3 4 5 6 7 DW 65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283 65312高音區(qū) :1 2 3 4 5 6 7 把這個數(shù)據表，放在程序中，需要播音的時候，就從表中取出一個數(shù)據送到定時器，當定時器溢出中斷的時候，再對輸出引腳取反，那么，在揚聲器中，即可聽到上表中頻率的聲音。為了輸出合適的方波，首先應該知道音符與頻率的關系 。fr ＝ 65536－ 1000000247。2247。計數(shù)脈沖值與頻率的關系式是： N＝ fi247。 基于 51 單片機的電子琴設計 14表 1 C 調各音符頻率與計數(shù)值 T 對照表 音符 頻率 (HZ) 簡譜碼 (T 值 ) 音符 頻率 (HZ) 簡譜碼 (T 值 ) 低 1 DO 262 63628 4 FA 740 64860 1 DO 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63853 5 SO 831 64934 2 RE 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 M 330 64021 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 4 FA 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 1 DO 1109 65085 5 SO 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 2 RE 1245 65134 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中 1 DO 523 64580 4 FA 1480 65198 1 DO 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 5 SO 1661 65235 2 RE 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283 /計數(shù)器的設計和狀態(tài)字定義： 若要產生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（ 1/頻率），再將此周期除以2，即為半周期的時間。本例中，單片機工作在 12MHz 時鐘 ， 使用定時器 /計數(shù)器 T0，工作模式為 1，改變計數(shù)初值 TH0、 TL0 就可產生不同頻率的脈沖信號。 由于本課程設計是由用戶通過鍵盤輸入彈奏樂曲的，所以節(jié)拍由用戶掌握，不由程序控制。 對于 AT80C51 而言要產生一定頻率的方波一般是先將某口線輸出高電平 ，延遲一段時間后再輸出低電平。音持續(xù)時間的長短即時值，一般用拍數(shù)表示。聲帶、琴弦等物體振動時會發(fā)出聲波，聲波通過空氣傳播進入人耳， 人們就聽到了聲音。 揚聲器的種類很多，按其換能原理可分為電動式、靜電式、電磁式、壓電式等幾種，后兩種多用于農村有線廣播網中，按頻率范圍可分為低音揚聲 器、中音揚聲器，這些常在音箱中作為組合揚聲器使用。 采用 TDA2030音頻功率放大芯片 。6V 最高 177。 其電路圖如下： 基于 51 單片機的電子琴設計 10 圖 音頻功放電路 TDA2030A TDA2030A 是德律風根生產的音頻功放電路，采用 V 型 5 腳單列直插式塑料封裝結構。在系統(tǒng)運行過程中，有時可能對系統(tǒng)需要進行復位，為避免對硬件經常加電和斷電造成的損害，我們可以采用手動復位。 MCS51 系列單片機有一個復位引腳 RST。對外接電容 C1， C2 雖然沒有什么嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。 主要性能： 與 MCS51 單片機產品兼容、 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器 、1000 次擦寫周期 、 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz 、 三級加密程序存儲器 、 32個可編程 I/O口線 、三個 16 位定時器 /計數(shù)器八個中斷源、全雙工 UART 串行通道、低功耗空閑和掉電模式 、 掉電后中斷可喚醒、看門狗定時器、雙數(shù)據指針、掉電標識 符 。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完 全兼容。該設計具有 25 個音節(jié)的鍵盤，用戶可以根據樂譜在鍵盤上進行演奏，音樂發(fā)生器會根據用戶的彈奏，通過揚聲器將音樂播放出來。通過分析各種軟件環(huán)境，硬件仿真環(huán)境等均已經具備。 設計目標 由于本設計主要用于人們娛樂方面，因此在設計上盡量使其安全以及簡單易操作。 一首音樂是許多不同的音階組成的， 而每個音階對應著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構成我們所想要的音樂了，當然對于單片機來產生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機的定時 /計數(shù)器 T0來產生這樣方波頻率信號，因此，我們只要把一首歌曲的音階對應頻率關系弄正確即可。以單片機作為主控核心，與鍵盤、揚聲器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設有 25 個按鍵和揚聲器。因此，單片機的開發(fā)應用已成為高科技和工程領域的一項重大課題。可以用它來彈奏。 軟件程序 ............................................................................................ 17 四、電路的仿真 ..................................................................................... 18 仿真運行直接播放音樂 ........................................................................... 18 電子琴功能 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)流程圖 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。設計中應用中斷系統(tǒng)和定時 /計數(shù)原理控制演奏器發(fā)聲，對音樂發(fā)生所必須確定的音符和節(jié)拍分別用程序語言實現(xiàn)。它的應用必定導致傳統(tǒng)的控制技術從根本上發(fā)生變革。本文的主要內容是用AT89S52 單片機為核心控制元件，設計一個電子琴 和音樂發(fā)生器雙功能 。并且本文分別從原理圖，主要芯片，各模塊原理及各模塊的程序的調試來詳細闡述。 ③ 制作簡單，成本低。 技術可行性： 技術可行性主要是分析技術條件上是否能夠順利開展并完成開發(fā)工作，硬件、軟件能否滿足設計者的需要等。 該設計要實現(xiàn)一種由單片機控制的電子琴，單片機工作于 12MHZ 時鐘頻率，使用其定時 /計數(shù)器 T0，工作模式為 1，改變計數(shù)值 TH0 和 TL0 可以產生不同頻率的脈沖信號。 圖 音頻功放電路 `揚聲器 按鍵輸入 晶振復位電路 功能選擇（ 彈奏 / 播