【正文】 ..........................................................................................................21附錄二 原理圖 ......................................................................................................................25附錄三 PCB 圖 .......................................................................................................................26附錄四 實(shí)物圖 ......................................................................................................................27致 謝 ......................................................................................................................................281 緒論 設(shè)計(jì)的目的和意義 單片機(jī)又稱單 片 微 型 計(jì) 算 機(jī) ， 英 文 字 母 的 縮 寫 MCU。這些部件包括中央處理單元 (CPU)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，程序存儲(chǔ)器(ROM), 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,多種 I/O 接口電路和中斷系統(tǒng)等等。本設(shè)計(jì)主要包括：電源電路、復(fù)位電路、顯示單元和 4*4 矩陣鍵盤。 P1 口接 4*4 矩陣鍵盤行和列，用行掃描法讀取 P1 口外接的鍵盤，若有鍵按下：雙位數(shù)碼顯示管顯示 01～16；若沒(méi)有鍵按下則顯示 00，當(dāng)按下復(fù)位鍵的開(kāi)關(guān)后，雙位數(shù)碼顯示管顯示 00。 控制部分控制部分主要由 4*4 矩陣鍵盤組成。 顯示部分 顯示部分是一個(gè)雙位數(shù)碼顯示管，可以顯示 00～16。 主要芯片及元件的介紹 STC89C52 單片機(jī)簡(jiǎn)介STC89C52單片機(jī)復(fù)位電路4*4 矩陣鍵盤時(shí)鐘電路發(fā)聲模塊顯示模塊電源電路STC89C52 是由 STC 公司生產(chǎn)一款功耗低、性能高的 8 位微控制器，兼容 MSC51指令系統(tǒng)，8K 可反復(fù)擦寫 Flash ROM。 （3）程序存儲(chǔ)器（4K EEPROM） 。 （7）MAX810 復(fù)位電路。 （11）一個(gè)看門狗定時(shí)器。（15）工作溫度為：40～85℃（工業(yè)級(jí)） ，0～75℃（商業(yè)級(jí)） 。Vss(pin 20):接數(shù)字地。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，和 pin 19 的接法一樣；當(dāng)采用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳懸空。若訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（ ROM）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） ，ALE 將用于鎖存低 8 位的地址。此外，還可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR ）中的 8EH 單元的 D0 位置位，可以禁止 ALE 操作。EA/Vpp（pin 31）:程序存儲(chǔ)器的內(nèi)部讀選通。P0 口是一個(gè)漏極開(kāi)路的 I/O 口。在這種模式下，P0 不需要外加上拉電阻。若對(duì) P1 口寫入“1” 的時(shí)候，內(nèi)部上拉電阻就會(huì)把端口拉高，此時(shí)可以用作輸入口。 在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口用于接收低 8 位地址。當(dāng)作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳因?yàn)槠鋬?nèi)部電阻， 就會(huì)輸出電流。在 Flash 編程或者校驗(yàn)時(shí)，P2 口也用于接收高 8 位地址和某些控制信號(hào)。當(dāng)作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳因?yàn)槠鋬?nèi)部電阻，將會(huì)輸出電流。 STC89C52 的時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生，也可以由外部方式產(chǎn)生。時(shí)鐘采用外部方式連接的電路如圖 3（b）所示，TXD 接外部振蕩器，RXD 接地。它的發(fā)光響應(yīng)時(shí)間非常短，通常小于 ，其高頻特性好，單色性好，亮度比較高。一位的 LED 我們通常稱為 LED 數(shù)碼管，兩位以上（包括兩位）我們一般稱為顯示器。若將 7 個(gè) LED 的陽(yáng)極連在一起，稱之為共陽(yáng)極接法，反之為共陰極接法。表 3 七段共陽(yáng) LED 字形碼顯示字符 共陽(yáng)極字符碼0 3FH1 06H2 5BH3 4FH4 66H5 6DH6 7DH7 07H8 7FH9 6FH圖 4 七段結(jié)構(gòu)及外形圖 bKfcDPed3 硬件電路的設(shè)計(jì) 電源電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用的是小功率可調(diào)直流穩(wěn)壓電源。LM317 還有一個(gè)腳是調(diào)整端，通常情況下，為了保證穩(wěn)壓器的輸出性能，的阻值一般應(yīng)小于 240Ω。在使用的過(guò)程當(dāng)中，如果負(fù)載是 500～500pF 的容性負(fù)載，穩(wěn)壓器的輸出端就會(huì)發(fā)生自激現(xiàn)象，電解電容 C4就是用來(lái)進(jìn)一步改善輸出電壓的波紋而設(shè)置的。圖5 電源電路圖 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位操作復(fù)位是單片機(jī)初始化的操作。表 4 些寄存器的復(fù)位狀態(tài)寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài)PC 0000H TCON 00HACC 00H TL0 00HPSW 00H TH0 00HSP 07H TL1 00HDPTR 0000H TH1 00HP0P3 FFH SCON 00HIP XX000000B SBUF 不定IE 0X000000B PCON 0XXX0000BTMOD 00H 復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生RST（pin 9）引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。RST 通過(guò)一個(gè)施密特觸發(fā)器與復(fù)位電路連接在一起，而片內(nèi)復(fù)位電路則在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，這樣才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖兩種方式。 鍵盤控制電路 矩陣式鍵盤的概述本系統(tǒng)采用的是非編碼鍵盤中的矩陣鍵盤?？梢院苊黠@地看出，較獨(dú)立鍵盤而言，矩陣式鍵盤節(jié)省了 I/O 口線。由于矩陣式鍵盤的行線和列線被多鍵共用，所以各按鍵會(huì)相互影響，因此必須將行線和列線的信號(hào)配合，才能確定閉合鍵的位置所在。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)過(guò)程。第二步，確定哪個(gè)鍵被按下。綜上所述，掃描法的思想就是，先把某一列置為低電平，其他的各列均為高電平，然后檢查各行線的變化，若某行線為低電平，則可以確定被按下的鍵處于此行此列的交叉點(diǎn)上。而線反轉(zhuǎn)法則很簡(jiǎn)練，不論是哪個(gè)鍵被按下，均只需要兩步就可以知道是哪個(gè)鍵被按下了。因此，線反轉(zhuǎn)法非常的簡(jiǎn)單適用，但是在實(shí)際的編程中不要忘記還要進(jìn)行按鍵去抖動(dòng)處理。頻率低聲音就會(huì)低，頻率高聲音就會(huì)高。除了音符以外，節(jié)拍也是音樂(lè)中非常重要的一部分。如果要單片機(jī)自己放音樂(lè)就要在程序中設(shè)置節(jié)拍的延時(shí)時(shí)間，但是此系統(tǒng)是簡(jiǎn)易的電子琴，只需要用戶自己彈奏時(shí)把握節(jié)拍就可以了，不需要程序設(shè)置。其它的音符也是一樣的。因?yàn)?6（LA）、7（ SI）之間隔了一個(gè)黑鍵，所以要乘以兩個(gè) q?？梢郧蟪?q = 2，q 的 12 次方根 為：。計(jì)數(shù)脈沖和頻率的關(guān)系式：N=fi247。2247。fr=655361000000247。 音樂(lè)發(fā)聲程序流程圖 主程序流程圖和 T0 中斷服務(wù)程序流程圖如圖 10 所示 按鍵按下成功否？識(shí)別按鍵功能開(kāi)始根據(jù)按鍵功能裝入音符T 值到 T0 中啟動(dòng) T0 工作按鍵釋放成功否？停止 T0 工作NYNY顯示按鍵T0 中斷入口 取反重裝 T0 初值中斷返回（a）主程序流程圖 （b）T0 中斷服務(wù)程序流程圖圖 10 主程序和 T0 中斷服務(wù)程序流程圖T0 初始化并開(kāi) T0 中斷結(jié) 論經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的努力，終于按照畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度要求如期完成了基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易電子琴制作的硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫任務(wù)。 焊完之后發(fā)現(xiàn)自己元器件的排布的不是很合適，使電路板上有許多的飛線。最后沒(méi)辦法了就一個(gè)一個(gè)元件測(cè)試，都沒(méi)問(wèn)題，就一個(gè)一個(gè)元件替換，最終發(fā)現(xiàn)是三極管的問(wèn)題，最后把 8550 換成了 9012。 /* 外接揚(yáng)聲器*/sbit shiwei = P2^7。uchar code tabledu[]={~0x3f,~0x06,~0x5b,~0x4f,~0x66,~0x6d,~0x7d,~0x07,~0x7f,~0x6f,~0x77,~0x7c,~0x39,~0x5e,~0x79,~0x71}。x0。} /*函數(shù)功能 : 用掃描法讀 P1 外接 44 鍵盤*//*函數(shù)返回 : 有按下鍵：返回 1~1如無(wú)鍵按下：返回 00*/uchar Keyscan(void) { uchar i, j, temp, Buffer[4] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7}。 /*在低四位分別輸出一個(gè)低電平 */_nop_()。 i++) /*循環(huán)四次，檢查四列*/{ if(!(P1 amp。 /*沒(méi)有鍵按下就返回 00*/} /*函數(shù)功能 : 將參數(shù)分成十位、個(gè)位，分別顯示到 P2 */ void Display(){ shiwei=0。P0=0x00。gewei=1。 /*讀入按鍵*/if(Key_Temp1 != 16) /*有鍵按下*/{ delay_ms(5)。 /*根據(jù)鍵值，取出定時(shí)半周期的初始值 */ TR0 = 1。 /*暫不發(fā)音*/}void init(){TMOD = 0x01。 /*允許 X0 中斷 */EA = 1。 } }void T0_INT(void) interrupt 1{ TL0 = FreqTemp