基于單片機(jī)at89s52的電子琴設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-10 07:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 試驗(yàn)，每次試驗(yàn)可寫(xiě)入不同程序，而且用戶產(chǎn)品還可以 根據(jù)用戶需要進(jìn)行修改。 如圖 21 所示為 AT89S52單片機(jī)引腳圖。 圖 21 AT89S52 管腳圖 8 第二節(jié) 各電路模塊設(shè)計(jì) （ 1）單片機(jī)復(fù)位電路 單片機(jī) 復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST 通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位 電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路 ,時(shí)鐘頻率選用 12MHz 時(shí)， C 取 22μF，R 約為 1KΩ。單片機(jī)復(fù)位電路如圖 22 所示 。 圖 22 單片機(jī)復(fù)位電路原理圖 （ 2）單片機(jī)晶振電路 此系統(tǒng)的晶振電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。 單片機(jī) 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12 MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為 30pF。 單片機(jī)晶振電路原理圖如圖 23 所示 。 9 圖 23 單片機(jī)晶振電路 原理圖 （ 3） 琴鍵電路 此系統(tǒng)琴鍵輸入是通過(guò)獨(dú)立式鍵盤來(lái)完成的。由于 89S52 單片機(jī)的八 個(gè) I/O 口足以 實(shí)現(xiàn)控制 C 調(diào)各音階的輸出，且獨(dú)立式鍵盤的編程 和 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)方便，而且每個(gè)按鍵單獨(dú)占有一根 I/O 接口線 ,每個(gè) I/O 口的工作狀態(tài)互不影響，所以采用獨(dú)立式鍵盤。 分別對(duì)應(yīng)琴鍵 Dou、 Ruai、 Mi、 Fa、 Sou、 La、 Si和高音 Dou， 當(dāng)一個(gè)鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的管腳就會(huì)由高電頻變?yōu)榈碗娖?，再?jīng)單片機(jī)自身對(duì)該管腳狀態(tài)進(jìn)行判斷，跳至相應(yīng)程序，產(chǎn)生一定頻率。 如圖 24 所示。 圖 24 電子琴琴鍵電路 其中關(guān)于鍵盤的抖動(dòng)問(wèn)題的分析和解決如下： AT89S52 10 當(dāng)用手按下一個(gè)鍵時(shí)，如圖 25 往往按鍵在閉合位置和斷開(kāi)位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合 或斷開(kāi) 狀態(tài)；在釋放一個(gè)鍵時(shí)，也回會(huì)出現(xiàn)類似的情況，這就是抖動(dòng)， 抖動(dòng)通?？偸遣淮笥?10ms。 若抖動(dòng)問(wèn)題不解決就會(huì)影響對(duì)按 鍵 是否 閉合 的識(shí)別。用軟件方法可以很容易地解決抖動(dòng)問(wèn)題，這就是通過(guò)延遲 10ms 來(lái)等待抖動(dòng)消失，即去抖動(dòng)，然后再讀按鍵端 。 圖 25 鍵抖動(dòng)信號(hào)波形 （ 4）放大電路 此部分的放大電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，可以采用一個(gè)小功率 PNP 型硅管 9012，利用分壓偏置式工作點(diǎn)穩(wěn)定直流通路，達(dá)到了對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。分壓電阻分別選擇 1K和 。蜂鳴器一端接 +5V 電壓，一端接晶體管的發(fā)射極。 通過(guò)軟件編程 使 輸出預(yù)定的方波，加到晶體管進(jìn)行放大，再輸出到蜂鳴器，就 可以很好的實(shí)現(xiàn)頻率、聲音的轉(zhuǎn)換。即 放大電路輸出原理圖如 圖 36 所示 。 圖 36 放大電路輸出原理圖 鍵按下 前沿抖動(dòng) 后沿抖動(dòng) 閉合 穩(wěn)定 11 第三章 電子琴軟件設(shè)計(jì) 第一節(jié) 電子琴主程序設(shè)計(jì) 圖 31 電子琴主程序流程圖 首先， 程序開(kāi)始，進(jìn)行初始化，要注意的是 在查看琴鍵狀態(tài)前，必須將定時(shí)器關(guān)閉，防止琴鍵識(shí)別受影響，然后再進(jìn)行琴鍵識(shí)別。在琴鍵識(shí)別時(shí)，首先要去抖動(dòng)， 判關(guān)閉定時(shí)器，進(jìn)行下一次 琴鍵識(shí)別 讀 P1 口狀態(tài) 延遲 10ms 程序開(kāi)始 再讀 P1 狀態(tài)，判斷是否是抖動(dòng) 判斷是幾號(hào)琴鍵，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)程序 查表得到相應(yīng)琴鍵定時(shí)初值 啟動(dòng)定時(shí)器 T1 等待中斷，并判斷此次琴鍵是否被釋放 程序結(jié)束 NO NO 12 斷 P1 口是否發(fā)生抖動(dòng)，若發(fā)生抖動(dòng)，側(cè)返回到主程序 ， 若沒(méi)有發(fā)生抖動(dòng)，則下一步判斷是幾號(hào)鍵按下，然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)程序查表得到定時(shí)初值。啟動(dòng)定時(shí)器，等待中斷。然后確定 琴鍵被釋放，此次發(fā)生方波完畢。 第二節(jié) 電子琴 子程序 設(shè)計(jì) 1. 中斷程序設(shè)計(jì)。如圖 32 所示為中斷子程序流程圖。 圖 32 電子琴中斷程序流程圖 當(dāng)程序進(jìn)入中斷后，重裝 T1 定時(shí)器初值，將 口輸出取反，得到反方向波形，這樣一個(gè)完整的方波就產(chǎn)生了，中斷完畢返回主程序。 2. 延時(shí)子程序設(shè)計(jì)。如圖 33 所示延時(shí)子程序流程圖。 重裝定時(shí)器 T1 初值 對(duì) 取反 中斷返回 13 圖 33 電子琴延時(shí)子程序流程圖 延時(shí)子程序段如下： DELAY_
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