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正文內(nèi)容

基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)

2024-07-20 22:47 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 RE124565134 646664463高 3 M131865157低 7 SI49464524高 4 FA139765178中1 DO52364580 4 FA148065198 1 DO55464633高 5 SO156865217中 2 RE58764684 5 SO166165235 2 RE62264732高 6 LA176065252中 3 M65964777 6186565268中 4 FA69864820高 7 SI196765283:若要產(chǎn)生音頻脈沖,只要算出某一音頻的周期(1/頻率),再將此周期除以2,即為半周期的時(shí)間。利用定時(shí)器計(jì)時(shí)半周期時(shí)間,然后重復(fù)計(jì)時(shí)再反相。利用AT89C51的內(nèi)部定時(shí)器使其工作計(jì)數(shù)器模式(MODE1)下,改變計(jì)數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階,例如,頻率為523Hz,其周期T=1/523=1912μs,因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)956μs/1μs=956,每計(jì)數(shù)956次時(shí)將I/O反相,就可得到中音DO(523Hz)。計(jì)數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系式是:N=fi247。2247。fr,式中,N是計(jì)數(shù)值;fi是機(jī)器頻率(晶體振蕩器為12MHz時(shí),其頻率為1MHz);fr是想要產(chǎn)生的頻率。其計(jì)數(shù)初值T的求法如下:T=65536-N=65536-fi247。2247。fr例如:設(shè)K=65536,fi=1MHz,求中音DO(261Hz)。T=65536-N=65536-fi247。2247。fr=65536-1000000247。2247。fr=65536-500000/fr,中音DO的T=65536-500000/523=64580。單片機(jī)12MHZ晶振,中音符與計(jì)數(shù)T0相關(guān)的計(jì)數(shù)值如表所示:表2 音符表音符頻率(HZ)簡(jiǎn)譜碼(T值)音符頻率(HZ)簡(jiǎn)譜碼(T值)低1 DO26263628 4 FA740648601 DO27763731中 5 SO78464898低2 RE29463835 5 SO831649342 RE31163928中 6 LA88064968低 3 M33064021 693264994低 4 FA34964103中 7 SI98865030 4 FA37064185高 1 DO104665058低 5 SO39264260 1 DO110965085 5 SO41564331高 2 RE117565110低 6 LA44064400 2 RE124565134 646664463高 3 M131865157低 7 SI49464524高 4 FA139765178中 1 DO52364580 4 FA148065198 1 DO55464633高 5 SO156865217中 2 RE58764684 5 SO166165235 2 RE62264732高 6 LA176065252中 3 M65964777 6186565268中 4 FA69864820高 7 SI196765283采用查表程序進(jìn)行查表時(shí),可以為這個(gè)音符建立一個(gè)表格,有助于單片機(jī)通過查表的方式來獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù):低音0-19之間,中音在20-39之間,高音在40-59之間用單片機(jī)播放音樂,或者彈奏電子琴,實(shí)際上是按照特定的頻率,輸出一連串的方波。為了輸出合適的方波,首先應(yīng)該知道音符與頻率的關(guān)系。單片機(jī)發(fā)出不同頻率的方波,人聽起來,就是不同的音調(diào)。上表中的頻率數(shù)值,有些過多,去掉不常用的黑鍵頻率,只是把白鍵對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存放在單片機(jī)中,即可滿足絕大部分的應(yīng)用需求。定義音調(diào)數(shù)據(jù)表的程序如下: DW 63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524 。64580,低音區(qū):1 2 3 4 5 6 7 DW 64580,64671,64777,64820,64898,64968,65030 65058中音區(qū):1 2 3 4 5 6 7 DW 65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283 65312高音區(qū):1 2 3 4 5 6 7把這個(gè)數(shù)據(jù)表,放在程序中,需要播音的時(shí)候,就從表中取出一個(gè)數(shù)據(jù)送到定時(shí)器,當(dāng)定時(shí)器溢出中斷的時(shí)候,再對(duì)輸出引腳取反,那么,在揚(yáng)聲器中,即可聽到上表中頻率的聲音。音樂的音拍,一個(gè)節(jié)拍為單位(C調(diào)):表3 節(jié)奏表曲調(diào)值DELAY 曲調(diào)值DELAY調(diào)4/4125ms 調(diào)4/462ms調(diào)3/4187ms 調(diào)3/494ms調(diào)2/4250ms 調(diào)2/4125ms本系統(tǒng)單片機(jī)軟件在設(shè)計(jì)中是用C語言編寫。電子琴控制系統(tǒng)控制和播放內(nèi)容的程序。見附錄。 四、電路的仿真Proteus的ISIS事一款Labcenter出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng),可仿真各種電路和IC,并支持單片機(jī),元件庫(kù)齊全,使用方便,可以給我們做電路設(shè)計(jì)提供方便快捷的仿真效果,讓我們事半功倍。 目前支持的單片機(jī)類型有:680以及各種外圍芯片0系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、HC11系列。:五、系統(tǒng)調(diào)試 電路調(diào)試是整個(gè)系統(tǒng)功能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟,我們將整個(gè)調(diào)試過程分為三大部分:硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和綜合調(diào)試。硬件調(diào)試主要是針對(duì)單片機(jī)部分進(jìn)行調(diào)試。在上電前,先確保電路中不在斷路或短路情況,這一工作是整個(gè)調(diào)試工作的第一步,也是非常重要的一個(gè)步驟。在這部分調(diào)試中主要使用的工具是萬用表,用來完成檢測(cè)電路中是否存在斷路或者短路情況等。注意焊點(diǎn)之間,確保焊點(diǎn)沒有短接在一起,同時(shí)注意焊點(diǎn)的美觀,確保沒有開路以及短路的現(xiàn)象出現(xiàn)。在確保硬件電路正常,無異常情況(斷路或短路)方可上電調(diào)試,上電調(diào)試的目的是檢驗(yàn)電路是否接錯(cuò),同時(shí)還要檢驗(yàn)原理是否正確,在本次設(shè)計(jì)中,上電調(diào)試主要鍵盤單片機(jī)控制部分、數(shù)碼管點(diǎn)亮部分、和音頻轉(zhuǎn)換電路硬件調(diào)試。數(shù)碼管LED電路調(diào)試:接通電源,隨機(jī)按下按鈕可以看到數(shù)碼管顯示數(shù)字。鍵盤單片機(jī)控制部分調(diào)試:上電后,隨機(jī)按動(dòng)鍵盤可以發(fā)現(xiàn)各個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的音正確。調(diào)試主要方法和技巧:通常一個(gè)調(diào)試程序應(yīng)該具備至少四種性能:跟蹤、斷點(diǎn)、查看變量、更改數(shù)值。整個(gè)程序是一個(gè)主程序調(diào)用各個(gè)子程序?qū)崿F(xiàn)功能的過程,要使主程序和整個(gè)程序都能平穩(wěn)運(yùn)行,各個(gè)模塊的子程序的正確與平穩(wěn)運(yùn)行必不可少,所以在軟件調(diào)試的最初階段就是把各個(gè)子程序模塊進(jìn)行分別調(diào)試。 六、課程設(shè)計(jì)體會(huì)通過本次的設(shè)計(jì),讓我大大提高了對(duì)電子產(chǎn)品的興趣。也讓我的動(dòng)手能力再次的提高。在設(shè)計(jì)前,我大量的參考了很多參考資料,這些參考資料對(duì)我的幫助很大,所以在設(shè)計(jì)前,做大量的功課
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