【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。 EA/VPP： 外部訪問(wèn)允許。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H— FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA端狀態(tài)。如 EA端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 顯示電路及發(fā)聲原理 顯示電路 本次設(shè)計(jì)的顯示電路主要是十六個(gè)發(fā)光二極管流水燈顯示，當(dāng)按下流水燈控制按鍵時(shí)，則調(diào)用流水燈程序，將產(chǎn)生的方波信號(hào)送至 P0 與 P2口所接的十六個(gè)發(fā)光二極管，根據(jù)不同的高低電平發(fā)光，實(shí)現(xiàn)流水燈功能。 發(fā)聲電路原理 由于一首音樂(lè)是許多不同音節(jié)組成的，而每個(gè)音節(jié)對(duì)應(yīng)不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂(lè)了。當(dāng)然對(duì)于單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機(jī)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0來(lái)產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系找到就可以了。 本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)晶振為 12MHZ，那么定時(shí)器的計(jì)數(shù)周期為 1MHZ，假如 選擇工作方式 1，那 T值便為 T=2165*105/相應(yīng)的頻率，那么根據(jù)不同的頻率計(jì)算出應(yīng)該賦給定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，列出不同音符與單片機(jī)計(jì)數(shù) T0相關(guān)的 計(jì)數(shù)值。 各功能模塊原理圖 AT89C52 電路 時(shí)鐘電路 基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 11 時(shí)鐘電路中，我們采用外接時(shí)鐘源，由兩個(gè)電容串聯(lián)之后并聯(lián)一晶振組成，接入單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 端。晶振頻率 12MHZ，兩電容為 20pF，注意電容接地處。 鍵盤電路 鍵盤電路中，八個(gè)按鍵即為八個(gè)對(duì)應(yīng)的音符，他們分別連接到 P3 的八個(gè)口上，按鍵不按下則沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)，按鍵按下時(shí)，為低電平，對(duì)應(yīng) P3 口有觸發(fā)信號(hào)，完成相應(yīng)功能。 驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路中，應(yīng)用 一個(gè)達(dá)林頓管作為揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)電路，將聲音信號(hào)放大。達(dá)林頓管的基極通過(guò)一個(gè) 10K 的電阻接在 口。 與 分接兩個(gè)按鍵，控制流水燈和內(nèi)置音樂(lè)。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 音樂(lè)相關(guān)知識(shí) 樂(lè)音聽(tīng)起來(lái)有的高，有的低，這就叫音高，音高是由發(fā)音物體振動(dòng)頻率的高低決定的，頻率高聲音就高，頻率低，聲音就低，不同音調(diào)的樂(lè)音是用 C、 D、 E、F、 G、 A、 B表示的，這 7個(gè)字母就是樂(lè)音的音名，它們一般依次唱成 DO、 RE、MI、 FA、 SO、 LA、 SI，這是唱曲時(shí)樂(lè)音的發(fā)音，所以叫唱名。 音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短即時(shí)值，一般 用拍數(shù)表示，休止符表示暫停發(fā)音。 一首音樂(lè)是由許多不同的音符組成的，而每個(gè)音符對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣就可以利用不同頻率的組合，加以與拍數(shù)對(duì)應(yīng)的延時(shí)，構(gòu)成音樂(lè) 如何用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)節(jié)拍 除了音符以外，節(jié)拍也是音樂(lè)的關(guān)鍵組成部分。 節(jié)拍實(shí)際上就是音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，在單片機(jī)系統(tǒng)中可以用延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果 1/4 拍的延時(shí)是 秒，則 1拍的延時(shí)是 秒，只要知道 1/4拍的延時(shí)時(shí)間，其余的節(jié)拍延時(shí)時(shí)間就是它的陪數(shù)。如果單片機(jī)要自己播放音樂(lè)，那么必須在程序設(shè)計(jì)中考慮到節(jié)拍的設(shè)置，由于本例實(shí)現(xiàn)的音樂(lè)發(fā)生器是由用戶通 過(guò)鍵盤輸入彈奏樂(lè)曲的，所以節(jié)拍由用戶掌握，不由程序控制。 對(duì)于不同的曲調(diào)我們也可以用單片機(jī)的另外一個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器來(lái)完成。音樂(lè)的音拍，一個(gè)節(jié)拍為單位（ C 調(diào)）具體如下表： 基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 12 音樂(lè)節(jié)拍表 曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY 調(diào) 4/4 125ms 調(diào) 4/4 62ms 調(diào) 3/4 187ms 調(diào) 3/4 94ms 調(diào) 2/4 250ms 調(diào) 2/4 125ms 如何用單片機(jī)產(chǎn)生音頻脈沖 了解音樂(lè)的一些基本知識(shí)后可知，產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂(lè)，對(duì)于單片機(jī)而言，產(chǎn)生不同頻率有脈沖非常方便，可以利 用它的定時(shí) /計(jì)數(shù)器來(lái)產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)，因此，需要弄清楚音樂(lè)中的音符和對(duì)應(yīng)的頻率，以及單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)的關(guān)系。 在本實(shí)驗(yàn)中，單片機(jī)工作于 12MHZ 時(shí)鐘頻率，使用其定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0，工作模式為 1，改變計(jì)數(shù)值 TH0和 TL0 可以產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號(hào)，在此情況下，C調(diào)的各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T的對(duì)照如 附錄 2. T的值決定了 TH0 和 TL0 的值，其關(guān)系為： TH0=T/256， TL0=T%256。 系統(tǒng)總體功能流程圖 基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 13 第五章 電路仿真 Proteus 軟件介紹 Proteus ISIS 是英國(guó) Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路 。 該軟件的特點(diǎn)是： (1)實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生 器等。 (2)支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有： 68000 系列、8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 按下按鍵 流水燈亮 是 否 按下按鍵 不同樣式流水燈亮 播放音樂(lè) 是 否 播放音樂(lè) 按按鍵彈奏音樂(lè) 結(jié)束 基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 14 系列以及各種外圍芯片。 (3)提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。 (4)具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。本章介紹 Proteus ISIS 軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。 電路仿真結(jié)果 第六章 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 15 心得體會(huì) : 通過(guò)各方面努力，本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)完成，系統(tǒng)預(yù)設(shè)功能已實(shí)現(xiàn)， 可以 隨意演奏一首喜歡的曲子，雖然暫無(wú)高低音之分，但下次的努力方向上會(huì)加以修正。課程設(shè)計(jì)是大三 學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次系統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)提高了我運(yùn)用所