【正文】 case 0xbf:num= 7。 case 0xef:num= 5。 case 0xfb:num= 3。 switch(keyport) { case 0xfe:num=1。 } } void main (void) { uchar num。 low=fre[m][0]。 uchar m。 TL0=low。 void ITimer0(void)。 uchar n=0。 sbit di=P3^6。 總之，通過這次課程設計，我們都清楚明白了自己的能力有多深，想提高還得歸于多鍛煉，多動手，多向別人學習。 基于單片機的電子琴設計 22 心得體會 總體來說 ，此次單片機課程設計使我們收獲良多，雖然課程設計的過程中遇到了很多困難與問題，但我們最終還是完成了設計的任務及要求。右側(cè)數(shù)碼管可以顯示 7 七個數(shù)字，分別代表 DO、 RE、 MI、 FA、 SO、 LA、 SI 七種音符。如下圖 所示。 單擊 按鈕，再單擊菜單欄中的 Debug，可以在最下面選擇打開內(nèi)存觀察窗口， 寄存器值觀察窗口，匯編語言源代碼窗口等等。 圖 58 ③ 加載 .HEX目標代碼文件 通過如圖 59 所示的對話框，選擇剛才編譯生成的 .HEX文件。 基于單片機的電子琴設計 19 在 PROTEUS ISIS 中的最終設計圖如圖 57所示 最后分別對各元器件的屬性值進行設置，單擊 按鈕，進行電氣檢測，查看接線是否合理，說明硬件電路已經(jīng)順利的完成。具體操作是：單擊要連線的一個引腳，連出適當?shù)木嚯x后雙擊，另一個引腳也同樣操作，在單擊如圖 65 所示的“ LBL”按鈕，再在圖中 引腳的 A 處單擊，在彈出的窗口中的“ String”中填入名稱，如“ A” ，對 OUT7 引腳進行同樣的操作，在“ String”中也填入名稱“ A”，這樣就完成了 引腳與 RES 引腳的網(wǎng)絡連接，這個好處避免兩個距離比較遠的器件進行真實線的連接，使布線美觀。沿 Y 軸對稱，沿 X 軸對稱。再用同樣的方法把 ds1302 放入到圖紙的合適位置。 從此窗口的左上角的“ Keywords”中輸入 電子萬年歷 設計用到的器件，如輸入“ AT89C51”，在中間會列出帶有輸入關鍵字的元器件，選擇合適的元器件并雙擊它，則已經(jīng)選擇好了該元器件。 用 PROTEUS ISIS 設計硬件電路的過程 ① 選擇設計圖紙 根 據(jù)設計所使用到元器件的多少，選擇合適大小的設計圖紙，操作是單擊菜單欄上的System→ Set Sheet Size ，然后彈出如圖 51所示的對話框，從中選擇合適大小的圖紙，也可以選擇 User 進行圖紙的自定義設置。上電后，首先開中斷并設定定時器 0 為工作方式 1，當自動播放鍵按下時，進入中斷，根據(jù)樂譜在定義的音頻數(shù)組中查找相應音律，然后給定時器賦初值，即開始播放音樂。上電后，若無按鍵按下，則為中音模式。 采用查表程序進行查表時，可以為這個音符建立一個表格，有助于 單片機 通過查表的方式來獲得相應的數(shù)據(jù)： 低音 0－ 19 之間，中音在 20－ 39 之間，高音在 40－ 59之間 。fr＝ 65536－ 500000/fr 低音 DO 的 T＝ 65536－ 500000/262＝ 63627 中音 DO 的 T＝ 65536－ 500000/523＝ 64580 高音 DO 的 T＝ 65536－ 500000/1046＝ 65059 表 42 音符頻率表 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 63835 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 單片機 12MHZ 晶振，高中低音符與計數(shù) T0 相關的計數(shù)值如表 42 所示 對于不同的曲調(diào)我們也可以用單片機的另外一個定時 /計數(shù)器來完成。 T＝ 65536－ N＝ 65536－ fi247。fr 21 基于單片機的電子琴設計 13 式中， N 是計數(shù)值； fi 是機器頻率（晶體振蕩器為 12MHz 時，其頻率為 1MHz）； fr 是想要產(chǎn)生的頻率。 （ 4）自動播放歌曲程序：檢測到按鍵按下的是自動播放歌曲功能鍵后執(zhí)行該程序，電子琴會自動播放事先已經(jīng)存放的歌曲，歌曲播放完畢之后自動返回至鍵盤掃描程序，繼續(xù)等待是否有按鍵按下 參數(shù)計算 利用 單片機 的內(nèi)部定時器使其工作計數(shù)器模式（ MODE1）下，改變計數(shù)值 TH0 及 TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階 。 基于單片機的電子琴設計 11 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(gòu)成我們所想要的音樂了，當然對于單片機來產(chǎn)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(chǎn) 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 正確即可。硬件方法就是加去抖動電路，從根本上避免抖動的產(chǎn)生。因為鍵是機械開關結(jié)構(gòu)，由于機械觸點的彈性及電壓突跳等原因，在觸點閉合或斷開的瞬間會出現(xiàn)電壓抖動。先逐位查詢每根 I/O 口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O 口線輸入為低電平，則可確認該 I/O 口線所對應的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。這是識別按鍵是否按下的關鍵。 (1)矩陣式鍵盤 單片 機系統(tǒng)中，若按鍵較多時，通常采用矩陣式（也稱行列式）鍵盤。而且外形和面板的布局、色彩、鍵距可按照整機的要求來設計。 導電橡膠按鍵是利用橡膠的彈性來復位，通過壓制的方法把面板上所有的按鍵制成一塊，體積小，裝配方便，適合批量 生產(chǎn)。 其中和 2 為片選端口。 圖 2. 2 時鐘 電路 圖 復位電路 基于單片機的電子琴設計 8 工作在動態(tài)顯示方式時，數(shù)碼管的位線在掃描控制電路的控制下按設定順序?qū)?，即電路中的?shù)碼管是逐個接通電源，數(shù)碼管的段選線以并聯(lián)方式與譯碼電路聯(lián)接，即在動態(tài)工作方式下，數(shù)碼管不是同時導通顯示而是按照設定順序分時導通顯示 。上電自動復位通過電容 C1充電來實現(xiàn)。 單片機小系統(tǒng)常采用上電自動復位和手動按鍵復位兩種方式實現(xiàn)系統(tǒng)的復位操作。同時該基于單片機的電子琴設計 7 芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。 ? 中斷系統(tǒng)： AT89C51 單片機有 6 個中斷源，中斷系統(tǒng)主要由中斷允許寄存器 IE、中斷優(yōu)先級寄存器 IP、優(yōu)先級結(jié)構(gòu)和一些邏輯門組成。究竟訪問哪一區(qū)，存是通過不同的尋址方式加以區(qū)分的?？刂萍拇嫫魇且粋€ 8位的寄存器，用于控制定時器的工作狀態(tài)，方式寄存器是一個 8位的寄存器，用于確定定時器的工作方式，定時器 /計數(shù)器是 16位的計數(shù)器，分為高字節(jié)和低字節(jié)兩部分。在電路中，對電容 C1和 C2的值要求不是很嚴格，如果使用高質(zhì)的晶振，則不管頻率為多少， C C2通常都選擇 30pF。 XTAL1反相器的輸入 ， XTAL2為反相器的輸出。如果執(zhí)行 SBUF指令，則讀出的數(shù)據(jù)一定來自接收緩存器。當工作于異步方式時，它具有全雙工的操作功能，也就是說，它可以同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。除了復位（硬件復位或 WDT溢出復位），沒有辦法停止 WDT工作。 WDT 由 13位計數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時器復位存儲器（ WDTRST）構(gòu)成。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的 PSEN 信號。 如有必要，可通過多特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置，可禁止 ALE操作。 ? ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址 鎖存器允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 表 21 P3 口的第二功能圖 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外中斷 0） INT1（外中斷 1） T0（定時 /計時器 0 外部輸入） T1（定時 /計時器 1 外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） ? RST：復位輸入。 ? P3 口： P3 口是一 組帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O， P3 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線服用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 其引腳圖如圖 所示。 綜上所述，本次課程設計采用第二種方案。例如七個不同的音符是由七個不同的頻率來控制發(fā)出的，所用儀器之多顯而易見。 方案二：采用 AT89S51 單片機作為主控芯片，設置鍵盤、蜂鳴器等外圍器件，另外還用到一些簡單器件如：兩位數(shù)碼管，和 NPN 型三極管及 電阻等。 總體設計 實現(xiàn)本次設計的方案有多種，下面比較說明一下最佳方案的選擇。不但可以實現(xiàn)對按鍵的顯示，而且可以實現(xiàn)對音樂的自動存儲和播放，使該設計功能 更加完善。單片 機技術使我們可以利用軟硬件來實現(xiàn)電子琴的功能，從而可以實現(xiàn)電子琴的微型化，可以用作玩具琴、音樂轉(zhuǎn)盤以及音樂童車等等。本系統(tǒng)運行穩(wěn)定，其優(yōu)點是硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價比較高等，具有一定的實用和參考價值。 電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤樂器。 湖南文理學院 課程設計報告 課程名稱： 單片機課程設計 專業(yè)班級： 自動化 10102 班 17 號 學生姓名： 肖