【正文】 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 圖 31 AT89C51 的引腳排列 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計 8 主要的功能特性 （ 1）與 MCS51 兼容； （ 2） 4K 字節(jié)可編程閃存存儲器； （ 3）壽命： 1000 寫 /擦循環(huán)； （ 4）數(shù)據(jù)保留時間： 10 年； （ 5）全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； （ 6）三級程序存儲器鎖定； （ 7） 128 8 位內(nèi)部 RAM； （ 8） 32 可編程 I/O 線； （ 9）兩個 16 位定時器 /計數(shù)器； （ 10） 5 個中斷源； （ 11）可編程串行通道； （ 12）低功耗的閑置和掉電模式； （ 13）片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。其主要模塊由五個部分組成，具體關(guān)系如 圖 21所示： 圖 21 帶存儲的電子琴框圖 上圖即為此次設(shè)計中的電子琴的硬件結(jié)構(gòu)圖 ，我們運用單片機的最小系統(tǒng)，用 P0 口的高四位和 P0 口的低四位作 4 4 矩陣式按鍵的接口，用 P2 口作數(shù)碼管的接口，用 P3. 7 作信號輸出口。本文介紹用 AT89C51 的兩個定時器（如 T0， T1)控制，在 P3. 7 腳上輸出方波周期信號，產(chǎn)生樂音，通過矩陣鍵盤按鍵產(chǎn)生不同的音符，由此操作人員可以隨心所欲的彈奏自己所喜愛的樂曲， 當 不想彈奏時通過按放歌鍵可以演奏事先存放在單片機中的幾 首 動聽的曲子供消遣。 2. 用鍵盤做 出電子琴的按鍵，每鍵代表一個音符。微控制技術(shù)是一種全新 的概念，是對傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。目前單片機已用于工業(yè)控制、機電 一體化設(shè)備、儀器儀表、信號處理、現(xiàn)代兵器、交通能源、商用設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備 及家用電器等各個 領(lǐng)域，隨著單片機性能的不斷提高，它的應(yīng)用將會更加廣泛。 本文的主要內(nèi)容是用 AT89C51 單片機為核心控制元件，設(shè)計一 個電子琴。若總分 60 分，“設(shè)計質(zhì)量” 24 分，建議不能提交論文評閱乃至答辯。 20xx 年 4 月 26 日 ~20xx 年 5 月 11 日：開始系統(tǒng)設(shè)計，逐步解決遇到的問題，形成初步的論文框架，學習設(shè)計軟件的使用。 要求： （ 1）、用鍵盤做出電子琴按鍵，每鍵代表一個音符； （ 2）、各音符按一定順序排列，符合電子琴的按鍵排列順序； （ 3）、可以彈奏出簡單的樂曲； （ 4）、附加功能如自動演奏簡單節(jié)奏、樂曲。 10 10 9 8 7 ≤ 6 綜合運用能力 研究方案設(shè)計合理；設(shè)計方法科學；技術(shù)線路先進可行；理論分析和計算正確；動手能力強；能獨立完成設(shè)計；能綜合運用所學知識發(fā)現(xiàn)和解決實際問題；研究結(jié)果客觀真實。本論文設(shè)計一個基于單片機的簡易電子琴。 electronic an 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計 III 目 錄 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................ 1 第 2 章 總體方案 ...................................................................................................... 4 系統(tǒng)設(shè)計要求 .............................................................................................. 4 電子琴系統(tǒng)的組成 ...................................................................................... 4 系統(tǒng)框圖 ...................................................................................................... 5 第 3 章 硬件簡介 ...................................................................................................... 7 AT89C51....................................................................................................... 7 AT89C51 簡介 .................................................................................. 7 主要的功能特性 ................................................................................ 8 管腳功能 ............................................................................................ 8 芯片擦除 .......................................................................................... 10 矩陣式鍵盤的識別和顯示 ........................................................................ 10 矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與工作原理 ...................................................... 10 矩陣式鍵盤的按鍵識別方法 .......................................................... 11 鍵盤接口必須具有的 4 個基本功能 .............................................. 11 LED 數(shù) 碼管 ............................................................................................... 12 數(shù)碼管的分類 .................................................................................. 12 數(shù)碼管的驅(qū)動方式 .......................................................................... 13 硬件設(shè)計圖 ................................................................................................ 14 第 4 章 軟件設(shè)計 .................................................................................................... 16 整體程序處理流程圖 ................................................................................ 16 I/O 并行口直接驅(qū)動 LED 顯示 ................................................................ 17 音樂播放設(shè)計 ............................................................................................ 17 放歌子程序流程圖 .................................................................................... 20 第 5 章 調(diào)試 ............................................................................................................ 23 Proteus 簡介 .............................................................................................. 23 keil 簡介 .................................................................................................... 23 利用 keil與 Proteus 進行的調(diào)試 .............................................................. 24 第 6 章 結(jié)論 ............................................................................................................ 27 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計 IV 致 謝 ............................................................................................................................ 29 參考資料 ...................................................................................................................... 31 附錄Ⅰ .......................................................................................................................... 33 附錄Ⅱ .......................................................................................................................... 40 附錄Ⅲ .......................................................................................................................... 43 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計 V 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)和發(fā)展，芯片生產(chǎn)廠家把中央處理器 CPU,隨機 存取內(nèi)存 RAM,只讀存儲器 ROM，定時器 /計數(shù)器以及 I/O 接 U 電路等主要計算機部件，集成在一塊集成電路芯片（硅片）上，形成芯片級計算機，稱為單片微型計算機，直譯為單片機。 但是，單片機應(yīng)用的意義絕不僅限于它的廣闊范圍以及所帶來 的經(jīng)濟效益 上，更重要的意義還在于：單片機的應(yīng)用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計 思想和設(shè)計方法。 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計 3 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 總體方案 系統(tǒng)設(shè)計要求 本系統(tǒng)分為兩個部分，一個是音樂播放，另一個就是電子琴彈奏。 AT89C51 單片機設(shè)計微型電子琴的方法，僅需 AT89C51 最小系統(tǒng)，擴展一組矩陣鍵盤，再接一組發(fā)光二極管用來指示電子琴的工作狀態(tài)。 系統(tǒng)框圖 該系統(tǒng)通過電子琴按鍵隨意鍵入所要表達的音符，作為電平送給主體電路， 中央處理器通過識別，解碼輸出音符，在揚聲器中發(fā)出有效的聲音。由于將多功能 8 位 CPU和閃存 存儲器組合在單個芯片中， ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。另外，該引腳被略微拉高。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 (VPP)。 芯片擦除 整個 PER0M 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。這樣，一個端口（如 P1 口）就可以構(gòu)成 4 4=16 個按鍵，比青島理工大學畢業(yè)設(shè)計 11 之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成 20 鍵的鍵盤，而直接 用 端口線則只能多