【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，在第一次檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一段延時(shí)程序之后，再檢測(cè)此按鍵，如果第二次檢測(cè)結(jié)果仍為按下?tīng)顟B(tài)，CPU便確認(rèn)此按鍵己按下，消除了抖動(dòng)。 鍵盤(pán)電路利用所給鍵盤(pán)的1，2，3，4，5，6，7，8八個(gè)鍵，能夠發(fā)出7個(gè)不同的音調(diào)，而且有一個(gè)按鍵可以自動(dòng)播放歌曲，要求按鍵按下時(shí)發(fā)聲，松開(kāi)延時(shí)一小段時(shí)間，中間再按別的鍵則發(fā)另外一音調(diào)的聲音，當(dāng)系統(tǒng)掃描到鍵盤(pán)按下，則快速檢測(cè)出是哪一個(gè)按鍵被按下，然后單片機(jī)的定時(shí)器啟動(dòng)，發(fā)出一定頻率的脈沖，該頻率的脈沖經(jīng)喇叭驅(qū)動(dòng)電路放大濾波后，就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的音調(diào)。如果在前一個(gè)按下的鍵發(fā)聲的同時(shí)有另一個(gè)按鍵被按下，則啟動(dòng)中斷系統(tǒng)。前面的發(fā)音停止，轉(zhuǎn)到后按的鍵的發(fā)音程序。發(fā)出后按的鍵的音調(diào)。 顯示電路設(shè)計(jì) 流水燈顯示電路本設(shè)計(jì)利用8個(gè)燈對(duì)應(yīng)8個(gè)按鍵的功能顯示，當(dāng)按下17按鍵時(shí)對(duì)應(yīng)7個(gè)音調(diào)同時(shí)對(duì)應(yīng)的小燈閃爍，當(dāng)按下第8 個(gè)按鍵時(shí)播放歌曲同時(shí)小燈輪閃，閃亮的時(shí)間等于音調(diào)的長(zhǎng)短，小燈之間的切換時(shí)間為節(jié)拍時(shí)間，這樣就實(shí)現(xiàn)了小燈隨音樂(lè)而跳動(dòng)閃爍的景象。使小燈隨音樂(lè)跳動(dòng)起來(lái)，這就是小燈顯示的優(yōu)點(diǎn)。 串口電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用MAX232串口轉(zhuǎn)換芯片其性能特點(diǎn)如下：符合所有的RS232C技術(shù)指標(biāo)； 只需要單一+5V電源供電； 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和10V電壓V+、V； 功耗低，典型供電電流5mA； 內(nèi)部集成2個(gè)RS232C驅(qū)動(dòng)器； 內(nèi)部集成兩個(gè)RS232C接收器； 高集成度，片外最低只需4個(gè)電容即可工作。MAX232芯片是美信公司專(zhuān)門(mén)為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。內(nèi)部基本上可以分為三部分：第一部分是電荷泵電路。由6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個(gè)電源，提供給RS232串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由11114腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從11引腳（T1IN）、10引腳（T2IN）輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從14腳（T1OUT）、7腳（T2OUT）送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS232數(shù)據(jù)從13引腳（R1IN）、8引腳（R2IN）輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從12引腳（R1OUT）、9引腳（R2OUT）輸出。第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）。下圖所示為MAX232管腳封裝圖。 MAX232封裝引腳圖 串口電路 電容器應(yīng)選擇1μF的電解電容?！∮捎赗S232電平較高，在接通時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電涌非常高，很有可能擊毀MAX232，所以在使用中應(yīng)盡量避免熱插拔。 揚(yáng)聲器發(fā)聲電路本設(shè)計(jì)采用9012PNP型三極管，三極管9012是一種常用的小功率PNP型硅管， 在圖中，三極管主要是做驅(qū)動(dòng)用的，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的IO口驅(qū)動(dòng)能力不夠讓蜂鳴器發(fā)出聲音，所以我們通過(guò)三極管放大驅(qū)動(dòng)電流，從而可以讓蜂鳴器發(fā)出聲音，集電極電流通過(guò)蜂鳴器讓蜂鳴器發(fā)出聲音，當(dāng)輸出低電平時(shí)，三極管截止，沒(méi)有電流流過(guò)蜂鳴器，所以就不會(huì)發(fā)出聲音，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制發(fā)聲。4 電子琴軟件設(shè)計(jì) 電子琴發(fā)聲原理一般說(shuō)來(lái)，單片機(jī)演奏音樂(lè)基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，也就是說(shuō)不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機(jī)奏樂(lè)只需弄清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。音調(diào)表示一個(gè)音符唱多高的頻率，節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。在音樂(lè)中所謂“音調(diào)”，其實(shí)就是我們常說(shuō)的“音高”。在音樂(lè)中常把中央C 上方的A 音定為標(biāo)準(zhǔn)音高，其頻率f=440Hz。當(dāng)兩個(gè)聲音信號(hào)的頻率相差一倍時(shí)，也即f2=2*f1時(shí)，則稱(chēng)f2比f(wàn)1高一個(gè)倍頻程,在音樂(lè)中1（do），2（re）……正好相差一個(gè)倍頻程，在音樂(lè)學(xué)中稱(chēng)它相差一個(gè)八度音。在一個(gè)八度音內(nèi)，有12個(gè)半音。以1—i 八音區(qū)為例， 12 個(gè)半音是：1—＃＃1—2—＃＃2—3—4—＃4，＃4—5 一＃＃5—6—＃＃6—7—i。這12 個(gè)音階的分度基本上是以對(duì)數(shù)關(guān)系來(lái)劃分的。如果我們只要知道了這十二個(gè)音符的音高，也就是其基本音調(diào)的頻率，我們就可根據(jù)倍頻程的關(guān)系得到其他音符基本音調(diào)的頻率。知道了一個(gè)音符的頻率后，我們就可以采用通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)中斷的方法，將單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O 口來(lái)回取反，或者說(shuō)來(lái)回清零，置位，從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音，為了讓單片機(jī)發(fā)出不同頻率的聲音，我們只需將定時(shí)器予置不同的定時(shí)值就可實(shí)現(xiàn)。我們就以本次設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)音高A為例進(jìn)行演示。A的頻率f = 440 Hz,其對(duì)應(yīng)的周期為：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 脈沖產(chǎn)生原理圖,單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O 口來(lái)回取反的時(shí)間應(yīng)為：t=T/2=2272/2=1136μs這個(gè)時(shí)間t 也就是單片機(jī)上定時(shí)器應(yīng)有的中斷觸發(fā)時(shí)間。一般情況下，單片機(jī)奏樂(lè)時(shí)，其定時(shí)器為工作方式1，它以振蕩器的十二分頻信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖。設(shè)振蕩器頻率為f0，則定時(shí)器的予置初值由下式來(lái)確定：t=12*（TALL–THL）/f0式中TALL = 216 = 65536,THL為定時(shí)器待確定的計(jì)數(shù)初值。因此定時(shí)器的高低計(jì)數(shù)器的初值為：TH=THL/256=(TALL–t*f0/12)/256TL=THL%256=(TALL–t*f0/12)%256將t=1136μs 代入上面兩式（注意：計(jì)算時(shí)應(yīng)將時(shí)間和頻率的單位換算一致），即可求出標(biāo)準(zhǔn)音高A 在單片機(jī)晶振頻率f0=12Mhz，定時(shí)器在工作方式1下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值為：TH440Hz=(65536–1136*12/12)/256=0XFBTL440Hz=(65536–1136*12/12)%256=0X90根據(jù)上面的求解方法，我們就可求出其他音調(diào)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器的予置初值。音符的節(jié)拍我們也可以舉例來(lái)說(shuō)明。在一張樂(lè)譜中，我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的表達(dá)式，如1=C、1=G…… 等等，這里1=C,1=G表示樂(lè)譜的曲調(diào)，和我們前面所談的音調(diào)有很大的關(guān)聯(lián)，、就是用來(lái)表示節(jié)拍的。以為例加以說(shuō)明，它表示樂(lè)譜中以四分音符為節(jié)拍，每一小結(jié)有三拍。比如： 部分樂(lè)譜圖 、2 為一拍，5 為一拍，6為一拍共三拍。1 、2的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半，即為八分音符長(zhǎng)，4的時(shí)長(zhǎng)為八分音符的一半，即為十六分音符長(zhǎng)，5 的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半，即為八分音符長(zhǎng)，6的時(shí)長(zhǎng)為四分音符長(zhǎng)。一般說(shuō)來(lái)，如果樂(lè)曲沒(méi)有特殊說(shuō)明，一拍的時(shí)長(zhǎng)大約為400—500ms 。我們以一拍的時(shí)長(zhǎng)為400ms 為例，則當(dāng)以四分音符為節(jié)拍時(shí)，四分音符的時(shí)長(zhǎng)就為400ms，八分音符的時(shí)長(zhǎng)就為200ms，十六分音符的時(shí)長(zhǎng)就為100ms。可見(jiàn)，在單片機(jī)上控制一個(gè)音符唱多長(zhǎng)可采用循環(huán)延時(shí)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，我們確定一個(gè)基本時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)程序，比如說(shuō)以十六分音符的時(shí)長(zhǎng)為基本延時(shí)時(shí)間，那么，對(duì)于一個(gè)音符，如果它為十六分音符，則只需調(diào)用一次延時(shí)程序，如果它為八分音符，則只需調(diào)用二次延時(shí)程序，如果它為四分音符，則只需調(diào)用四次延時(shí)程序，依次類(lèi)推。通過(guò)上面關(guān)于一個(gè)音符音調(diào)和節(jié)拍的確定方法，我們就可以在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)演奏音樂(lè)了。具體的實(shí)現(xiàn)方法為：將樂(lè)譜中的每個(gè)音符的音調(diào)及節(jié)拍變換成相應(yīng)的音調(diào)參數(shù)和節(jié)拍參數(shù)，將他們做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲(chǔ)器中，通過(guò)程序取出一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)，播放該音符，該音符唱完后，接著取出下一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)，如此直到播放完畢最后一個(gè)音符，根據(jù)需要也可循環(huán)不停地播放整個(gè)樂(lè)曲。另外，對(duì)于樂(lè)曲中的休止符，一般將其音調(diào)參數(shù)設(shè)為0XFF，0XFF，其節(jié)拍參數(shù)與其他音符的節(jié)拍參數(shù)確定方法一致，樂(lè)曲結(jié)束用節(jié)拍參數(shù)為00H來(lái)表示。音調(diào)數(shù)據(jù)表(C調(diào))曲調(diào)值DELAY