【正文】 ................................................................................................................9 電源電路的設(shè)計(jì) ...........................................................................................................9 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) .........................................................................................................10 復(fù)位操作 ..............................................................................................................10 復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 ..............................................................................................11 鍵盤(pán)控制電路 .............................................................................................................12 矩陣式鍵盤(pán)的概述 ..............................................................................................12 矩陣式鍵盤(pán)按鍵識(shí)別原理及方法 ......................................................................12 顯示電路 .....................................................................................................................134 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................14 如何利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)節(jié)拍 .................................................................................14 如何用單片機(jī)產(chǎn)生音頻脈沖 .....................................................................................15 音符和頻率的關(guān)系 ..............................................................................................15 定義初值 ..............................................................................................................16 音樂(lè)發(fā)生程序流程圖 .................................................................................................18結(jié) 論 ......................................................................................................................................19參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................20附錄一 電子琴源程序 ..........................................................................................................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(chēng)單 片 微 型 計(jì) 算 機(jī) ， 英 文 字 母 的 縮 寫(xiě) MCU。本 文 主 要 介 紹 一 種 基 于 51 單 片 機(jī) 的 簡(jiǎn) 易 電 子 琴 設(shè) 計(jì) 方 案 。 它 采 用 了 STC 公司 出 品 的 一 款 低 功 耗 、 高 性 能 單 片 機(jī) STC89C52 芯 片 作 為 主 控 單 元 ， 與 4*4 矩陣鍵盤(pán)、復(fù)位電路、LED 雙位數(shù)碼顯示器、揚(yáng)聲器等組成主控核心模塊。 自上世紀(jì) 70 年代問(wèn)世以來(lái)，因其較高的性?xún)r(jià)比備受人們的親睞，單片機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、汽車(chē)電子設(shè)備、家用電器和各種終端及計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等等。該系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定性好、可靠度高等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的參考價(jià)值。電子琴需要 16 個(gè)鍵，為了減少占用 I/O 端口，通常采用矩陣型鍵盤(pán)。在單塊芯片上，具有 8 位 CPU 和可編程的Flash,使得 STC89C52 能為大多數(shù)嵌入式控制體統(tǒng)提供靈活度且有效的解決方案。 （8）兩個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道。（16）封裝：LQFP44，PDIP40，PQFP44。（3）控制引腳RST (pin 9):復(fù)位信號(hào)輸入端，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)單片機(jī)復(fù)位。該位置位后，只有MOVX 和 MOVC 指令才能把 ALE 激活。作為輸出口，每一位均可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載。當(dāng)作為輸入口使用時(shí)，被外部拉低的引腳因?yàn)槠鋬?nèi)部電阻，將輸出電流。　　 在訪問(wèn)其外部 ROM 或用 16 位地址讀取外部 RAM 時(shí)，P2 口就會(huì)送出高八位地址。P3 口也作為 STC8C52 具有第二功能的引腳使用，如下表 2 所示。對(duì)外部振蕩信號(hào)沒(méi)有特殊要求，只需要保證脈沖的寬度，所以一般采用頻率低于12MHz 的方波信號(hào)。雙位 LED 顯示器是把兩只數(shù)碼管封裝成一體，它亮度均勻，一致性好，光衰低，可靠性高而且結(jié)構(gòu)緊湊、成本比較低（與兩只一位的數(shù)碼管相比較）。這種電源是用穩(wěn)壓器件 LM317 制作成的直流穩(wěn)壓電源，它的效果很好，而且輸出的是可調(diào)的電壓，故它的適應(yīng)范圍也很廣。D 3D4都是保護(hù)二極管，當(dāng)輸入電路發(fā)生短路的時(shí)候，C 4會(huì)放電電流反向流經(jīng) LM317，有可能會(huì)被沖擊損壞，D 3可以旁路反向電流，從而保護(hù)了 LM317。此引腳高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)為二個(gè)機(jī)器周期(即 24 個(gè)振蕩周期)以上。其中，按鍵電平復(fù)位是通過(guò) RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 7（b）所示；利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)按鍵脈沖復(fù)位，如圖 7（c）所示： （a）上電復(fù)位 （b）按鍵電平復(fù)位 （c）按鍵脈沖復(fù)位圖 7 復(fù)位電路上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 的晶振，能夠保證復(fù)位信號(hào)的高電平持續(xù)時(shí)間在 2 個(gè)機(jī)器周期以上。 圖 8 4*4 矩陣式鍵盤(pán)接口 矩陣式鍵盤(pán)按鍵識(shí)別原理及方法若矩陣鍵盤(pán)中沒(méi)有按鍵按下，那么鍵盤(pán)的行線就會(huì)處于高電平；若有鍵按下時(shí)，行線電平的狀態(tài)由和它相連的列線的電平?jīng)Q定。第一步，識(shí)別有沒(méi)有按鍵按下。本系統(tǒng)采用的就是掃描法。 顯示電路本系統(tǒng)采用的顯示電路是 LED 數(shù)碼顯示器，由于 LED 屬于電流控制器件，使用時(shí)需要加限流電阻，本次設(shè)計(jì)中只用了一個(gè)雙位數(shù)碼顯示器，外加兩個(gè) 9012 三極管驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，此電路比較簡(jiǎn)單不于詳細(xì)闡，具體電路圖如圖 9。節(jié)拍實(shí)際上就是音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，在單片機(jī)中我們可以利用延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如 2440 等這些頻率，它們?cè)谇冁I上的位置是統(tǒng)一的，不論是電子琴、鋼琴還是手風(fēng)琴，都是一樣的。用這個(gè)公比 q，和已知的 220 進(jìn)行計(jì)算，我們就可以得出全部琴鍵所對(duì)應(yīng)的頻率，如表 6 所示表 6 音符和頻率的關(guān)系音符 頻率（HZ） 簡(jiǎn)譜碼（T值） 音符 頻率（ HZ） 簡(jiǎn)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