【文章內(nèi)容簡介】 調(diào) 3/4 94ms 調(diào) 2/4 250ms 調(diào) 2/4 125ms 總體硬件組成框圖 實驗中每按下一個琴鍵，單片機能夠檢測到鍵盤的按鍵，并根據(jù)按鍵的位置，通過程序來控制，使 蜂鳴器 發(fā)出不同頻率（音調(diào)）的聲音，聲音延遲一段時間，等到按鍵放開之后，聲音停止。 然后再繼續(xù)掃描 ,看是否有鍵按下。如此循環(huán)，即可實現(xiàn)基本的琴鍵功能。 圖 21 總體硬件組成框圖 主要芯片簡介 與 MCS51 單片機產(chǎn)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 播放模塊蜂鳴器 中心控制模塊 AT89S52 按鍵控制模塊 顯示輸出 5 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(jù)指針、掉電標(biāo)識符。 AT89S52 具有如下特點： 40 個引腳（引腳圖如圖 11 所 示）， 4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器， 128bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入/輸出（ I/O）口， 5 個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口，看門狗（ WDTC）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8 個 TTL 邏輯電平。對 P0 端口寫 “1”時，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下 ， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。 在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫 “1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 P2 口 ： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL邏輯電平。對 P2 端口寫 “1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸 出電流（ IIL）。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 圖 22 AT89S52 6 子系統(tǒng)模塊一 LED 顯示模塊如圖 22 所示，利用 AT89S52 單片機的 P2 端口的 － 連接到一個 七段 數(shù)碼管的 a－ h 的筆段上，數(shù)碼管的公共端接 電源 。 矩陣掃描顯示當(dāng)前按鍵模塊如下： 圖 23 LED 數(shù) 碼管 子系統(tǒng)模塊二 播放模塊是 蜂鳴器 構(gòu) 成 。它幾乎不 存在噪聲 ， 音響效果較 好，而且 由于所需驅(qū)動功率較 小，且價格低廉，所以被廣泛應(yīng)用。 圖 24 蜂鳴器 播放器 子系統(tǒng)模塊三 電子琴設(shè)有 7 個按鍵 ， 分別代表 7 個音符 ， 包括中音段的全部音符 。 通過軟硬件設(shè)計 ， 按鍵觸發(fā)外部中斷 ， 中斷使程序跳轉(zhuǎn) ， 實現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換 ， 啟動電子琴 。 然后通過查詢電子琴所按下的按鍵 ， 讀取電子琴輸入狀態(tài) ， 跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的程序人口 ，實現(xiàn) 各種琴鍵的聲音。 7 圖 25 按鍵排列 AT89S52 復(fù)位模塊 開關(guān)按下，實 現(xiàn)單片機的復(fù)位。 此復(fù)位電路連接到 AT89S52 的 RST 管腳上。 圖 26 復(fù)位部件 AT89S52 晶振模塊 本次采用 12MHZ 晶振，機器周期為 1us，連接兩個電容，連接到 AT89S52 的XTAL1,XTAL2 上面，連接電路圖 27。 圖 27 晶振模塊 8 3 軟件設(shè)計 系統(tǒng) 軟件設(shè)計 軟件是該電子琴控制系統(tǒng)的重要組成部分，在系統(tǒng)的軟件設(shè)計中我們也才用了模塊化設(shè)計，將系統(tǒng)的各部分功能編寫成子模塊的形式，這樣增強了系統(tǒng)軟件的可讀性和可移植性。 本設(shè)計用的 C語言編程。 C 語言是一 種 計算機程序設(shè)計語言 。它既有高級語言的特點，又具有 匯編語言 的特點。它可以作為系統(tǒng)設(shè)計語言，編寫工作系統(tǒng) 應(yīng)用程序 ，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計語言，編寫不依賴計算機硬件的應(yīng)用程序。因此，它的應(yīng)用范圍廣泛。 本設(shè)計用的 keil 軟件， Keil C51 181。Vision2 集成開發(fā)環(huán)境是 Keil Software，Inc/Keil Elektronik GmbH 開發(fā)的基于 80C51 內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是 C 編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項，在開發(fā)大型項目 時非常理想。 內(nèi)置歌曲輸出 一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個音階對應(yīng)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(dāng)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(yīng)頻率關(guān)系正確即可。 利用 AT89S52 的內(nèi)部定時器 T0 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。將編寫好的歌曲程序?qū)懭雴纹瑱C存儲區(qū)， 其中高四位表示音階，低四位代 表其所延時的節(jié)拍。 通過開關(guān)控制其播放。 本設(shè)計所選歌曲截自鄧麗君的《月亮代表我的心》 其歌曲程序如下： uchar code Music[]={0X16,0X12,0X14,0X22,0X32,0X26,0X12,0X94,0X22,0X32, 0X2C,0X32,0X52,0X36,0X22,0X14,0X54,0XAC,0X92,0XA2, 0X96,0X0A2,0X96,0X82,0X3C,0X54,0X36,0X22,0X14,0X54, 0XAC,0X92,0XA2,0X16,0X12,0X14,0X22,0X32,0X2C,0X02,0X82, 0X16,0X32,0X56,0X12,0XA6,0X32,0X56,0X52,0X66,0X72,0XB6,0X62, 0X62,0X52,0X58,0X32,0X22,0X16,0X12,0X14,0X32,0X22, 0X16,0X12,0X14,0X22,0X32,0X26,0X92,0XA4,0X12,0X22,0X1C, 0XFF}。 9 音階鍵識別 七段 LED 顯示器內(nèi)部由七個條形發(fā)光二極管和一個小圓點發(fā)光二極管組成，根據(jù)各管的極管的接線形 式，可分成共陰極型和共陽極型。 LED 數(shù)碼管的g~a 七個發(fā)光二極管因加正電壓而發(fā)亮，因加零電壓而不以發(fā)亮，不同亮暗的組合就能形成不同的字形，這種組合稱之為字形碼。 本系統(tǒng)按鍵顯示模塊軟