基于單片機(jī)的簡易電子琴課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-24 19:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 C51 單片機(jī)作為核心處理器件，按下復(fù)位鍵，進(jìn)入初始化，調(diào)用鍵盤掃面子程序，獲得鍵值，查詢音階表，獲取定時(shí)初值，向喇叭輸入相應(yīng)頻率的脈沖驅(qū)動(dòng)，發(fā)出相應(yīng)的音調(diào)，若按鍵沒有釋放，則一直發(fā)聲；若按鍵松開，則停止發(fā)聲。當(dāng)讀到結(jié)束符時(shí)，停止播放音樂。 具體軟件流程圖如下： 1）中斷服務(wù)子程序流程圖： 5 2）主程序流程圖： 三、系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 6硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括芯片 89C51,、4*4 鍵盤電路、振蕩電路、復(fù)位電路及音頻電路組成。簡易電子琴硬件電路圖： 單片機(jī) 89C51 的簡介AT89C51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51 具有如下特點(diǎn)：40 個(gè)引腳，4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32 個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷，2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外，AT89S51 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。該系列單片機(jī)引腳與封裝如下圖所示： 7主要引腳功能： RST（9）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時(shí)，要保持 RST 引腳 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間；XTAL1（ 19）：反向振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入； XTAL2（ 18）：來自反向振蕩器的輸出；P1 口（1－ 8）：P1 口是從內(nèi)部提供上拉電阻器的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收和輸出 4 個(gè) TTL 門電流； / :當(dāng) 保持低電平時(shí)，單片機(jī)只訪問外部程序存儲(chǔ)器。 為高_(dá)EAPV_ _EA電平時(shí)，單片機(jī)只訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 鍵盤電路鍵盤是最常用的單片機(jī)輸入設(shè)備，大致可以分為獨(dú)立連接式鍵盤和矩陣式。獨(dú)立連接式鍵盤是最簡單的鍵盤電路，每個(gè)鍵獨(dú)立接入一根數(shù)據(jù)線。這種鍵盤結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但是占用的 I/O 口線較多。矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，行列式鍵盤可節(jié)省 I/O 口，適合按鍵數(shù)較多的場合。所以本設(shè)計(jì)的 4*4 鍵盤采用矩陣式鍵盤。 8 振蕩電路單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來提供單片機(jī)內(nèi)各種位操作的時(shí)間基準(zhǔn)，時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器（簡稱晶振）或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部震蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。晶振通常選用 6MHz、12MHz 或者24MHz。本設(shè)計(jì)中采用的是 12MHz。電容器 C C2 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，電容值一般 5~30pF。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，電路中使用較多。振蕩方式如下圖： 復(fù)位電路 9復(fù)位操作完成單片機(jī)內(nèi)電路的初始化，是單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行。當(dāng)單片機(jī)的復(fù)位引腳RET出現(xiàn)5ms以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為
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