【正文】 調(diào)）具體如下表： 表 3 音樂節(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 18 音樂播 放設(shè)計(jì) 一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個(gè)音階對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合來構(gòu)成想要的音樂。如果單片機(jī)要自己播放音樂，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)的音樂發(fā)生器是由用戶通過鍵盤輸入彈奏樂曲的，所以節(jié)拍由用戶掌握，不由程序控制。 如何用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)音樂的節(jié)拍 除了音符以外，節(jié)拍也是音樂的關(guān)鍵組成部分。樂曲中，每一音符對(duì)應(yīng)確定的頻率，我們將每一個(gè)音符的時(shí)間常數(shù)和其對(duì)應(yīng)的節(jié)拍常數(shù)作為一組，按順序?qū)非械乃谐?shù)排列成一個(gè)表，然后由查表程序一次取出，產(chǎn)生音符并控制節(jié)奏，就可以實(shí)現(xiàn)演奏效果。本文介紹用 AT89S52 的 兩個(gè)定時(shí)器（如T0， T1）控制，在 腳上輸出方波周期信號(hào)，產(chǎn)生樂音，通過矩陣鍵盤按鍵產(chǎn)生不同的音符。 控制結(jié)構(gòu)框圖： 釋放狀態(tài) 吸合狀態(tài) 工作原理：上電后當(dāng)紅外接收器接收到遙控器的紅外信號(hào)，向繼電器輸出高電平，繼電器輸入高電平后處于吸合狀態(tài)，單片機(jī)與電源接通正常工作，再次按下遙控器，紅外接收器向繼電器輸出低電平，繼電器輸入低電平后處于釋放狀態(tài)，單片機(jī)與電源斷開，停止工作。 繼電器：常開口與單片機(jī)的 GND 線接通，單片機(jī)的 VCC 線與電源接通，則 輸入高電平繼電器吸合，輸入低電平繼電器釋放 。 紅外模塊由紅外接收器，紅外遙控器組成。 矩陣掃描揚(yáng)聲器發(fā)出對(duì)應(yīng)音符模塊如下： 圖 35 揚(yáng)聲器模塊圖 15 紅外電源模塊 該模塊主要由紅外模塊，繼電器，電源組成。 LED 顯示模塊如圖 34 所示，利用 AT89S52 單片機(jī)的 P2 端口的 － 連接到一個(gè) 七段 數(shù)碼管上，數(shù)碼管的公共端接 地 。 14 數(shù)碼管模塊 共陰極數(shù)碼 管在應(yīng)用時(shí)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。線反轉(zhuǎn)法的基本思想是通過行列顛倒兩次掃描來識(shí)別閉合鍵，為些需要提供兩個(gè)可編程的雙向輸入 /輸出端口。常用的方法有行掃描法和線反轉(zhuǎn)法兩種。 N 鍵輪回，是當(dāng)檢測(cè)到有多個(gè)鍵被按下時(shí)，能根據(jù)發(fā)現(xiàn)它們的順序依次產(chǎn)生相應(yīng)鍵的鍵碼。常用的方法有雙鍵鎖定和 N鍵輪回兩種方法。去抖問題可通過軟件延時(shí)或硬件電路解決。抖動(dòng)的持續(xù)時(shí)間與鍵的質(zhì)量相關(guān)。若所有的列線均為高電平，則無按鍵按下。 判斷鍵盤中有無鍵按下， ，將全部行線 a0a3置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)，只要有一列的電平為低，就表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4根行線相交叉的 4個(gè)按鍵之中。 13 矩陣式鍵盤的按鍵識(shí)別方法 : 確定矩 陣式鍵盤上何鍵被按下，介紹一種“行掃描法”。這樣，沒有鍵按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。 用 AT89S52 的并行口 P0 接 44 矩陣鍵盤，以 － 作輸入線，以 － 作輸出線；在數(shù)碼管上顯示每個(gè)按鍵的 “0－ F”序號(hào)。 通常在單片機(jī)工作出現(xiàn)混亂或 “ 死機(jī) ” 時(shí)，使用手動(dòng)復(fù)位可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)“ 重啟 ” 。 10 單片機(jī) 接通電源時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)，確定單片機(jī)起始工作狀態(tài)。 AT89S51 單片機(jī)時(shí)鐘頻率范圍： 0— 33MHz。連接方式為 VCC(40腳）：接電源 +5V端 VSS(20腳）：接電源地端 時(shí)鐘電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)，決定單片機(jī)工作速度。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 要使單片機(jī)工作起來，最 基本的電路的構(gòu)成為 電源電路：向單片機(jī)供電。 單片機(jī)因體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格低廉而得到廣泛應(yīng)用。 低失真度。 外圍元件少。 圖 24 LM386的封裝形式 特性 (Features) 靜態(tài)功耗低 ,約為 4mA,可用于電池供電。 LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。但在 1腳和 8腳之間增加一只外接電阻和電容 ,便可將電壓增益調(diào)為任意值 ,直至 200。 圖 23 DIP— 40封裝 89S52引腳圖 6 LM386 LM386是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器 ,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止 ,直到下一 中斷或硬件復(fù)位為止。 AT89S52 可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選節(jié)電模式。 特點(diǎn)： 40個(gè)引腳， 8k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 256 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AT89S52 單片機(jī) 4*4 矩陣鍵盤 數(shù)碼管顯示 發(fā)光二極管 喇叭 5 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。 元件簡(jiǎn)介 AT89S52 —— 低功耗高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi) 8k 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 之 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) ， 片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。本系統(tǒng)只要以 51 單片機(jī)為主控核心，擴(kuò)展一組矩陣鍵 盤、揚(yáng)聲器、 LED顯示管模塊和一組發(fā)光二極管來指示電子琴的工作狀態(tài)一起組合而成。減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)環(huán)境，減少能源和材料消耗，保證安全等。目前單片機(jī)已用于工業(yè)控制、機(jī)電一體化設(shè)備、儀器儀表、信號(hào)處理、現(xiàn)代兵器、交通能源、商用設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片機(jī)的定義 隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)和發(fā)展，芯片廠家把中央處理器 CPU，隨機(jī)存取內(nèi)存 RAM，只讀存儲(chǔ)器 ROM，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及 i/o接口電路等主要計(jì)算機(jī)部件，集成在一塊集成電路芯片（硅片）上，形成芯片級(jí)計(jì)算機(jī)，稱為單片機(jī)微處理器。 固定音樂播放有按鍵控制：“播放”、“彈奏 /停止”。 用鍵盤作出電子琴的按鍵，每個(gè)鍵代表一個(gè)音符。 3 2 任務(wù)要求與總體設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 本系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，音樂播放和音樂的彈奏。 2 課題的研究?jī)?nèi)容 與擬解決的主要問題 本課題主要研究基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)，以 AT89S52 芯片作為主要核心部件， 4*4 的矩陣鍵盤作為輸入部分，數(shù)碼管顯示字符，揚(yáng)聲器作為主要輸出設(shè)備 ， 結(jié)合 KEIL 和 PROTUES 等軟件的功能，通過編譯程序結(jié)合仿真，實(shí)現(xiàn)電子琴內(nèi)置音樂的播放和彈奏音樂的功能，同時(shí)通過兩個(gè) LED 燈的亮滅表示當(dāng)時(shí)彈奏或播放的狀態(tài)，數(shù)碼管顯示按鍵的 16 個(gè)字符“ 0— 9， A— F”來表 示當(dāng)前所按下的鍵。單片機(jī)技術(shù)使我們可以利用軟硬件實(shí)現(xiàn)電子琴的功能，從而實(shí)現(xiàn)電子琴的微型化，可以用于玩具琴、音樂盒中、兒童車?yán)锏鹊取? 之 所以以單片機(jī)電子琴選題，目的在于從日常生活能接觸到的細(xì)微處著手，通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，更明確自己的所學(xué)所用，也在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)理論上的不足，對(duì)目前日益廣泛應(yīng)用的單片機(jī)有了更加理性化和感性化的認(rèn)識(shí)，使理論和實(shí)踐相得益彰。單片機(jī)的發(fā)展迅速，應(yīng)用不斷深入，新技術(shù)層出不窮。因此簡(jiǎn)易電子樂器的研制具有一定的社會(huì)意義。如今愛好音樂的人越來越多，有不少人自己練習(xí)樂器作為業(yè)余愛好來陶冶情 操，可鑒于一些樂器學(xué)習(xí)難度大，需要太多的時(shí)間，并且價(jià)格又太過于高昂，使得一部分有這種想法的人不得不放棄。在放松自己的同時(shí)又能提高各個(gè)方面的能力。s very extensive, therefore, SCM for the development and application of hightech and engineering field has bee a major issue. But music now also bee a part of life, life pressure, the pressure of learning, working pressure, all is not well in music can relax and let people in a relaxed mood, listen to music to relax, let us improve the quality of life. This paper is based on single chip design a simple keyboard. Modern electronic technology and keyboard is the bination of music, is a kind of keyboard instrument. SCM has strong control function and flexible programmable achieve properties, it has into modern people39。 關(guān)鍵詞 ： AT89S52，矩陣鍵盤， LED 顯示管，揚(yáng)聲器。系統(tǒng)完成顯示輸入信息、播放相應(yīng)音符等基本功能。電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物，是一種鍵盤樂器。而音樂現(xiàn)在也成了人們生活的一部分，生活的壓力，學(xué)習(xí)的壓力，工作的壓力，一切的不順利可以在音樂聲中放松下來，讓人們心 情舒暢，聽著音樂放松心情，讓我們提高生活質(zhì)量。 廣州大學(xué)松田學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 基于 AT89S52 單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 1 基于 AT89S52 單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 摘要 ： 微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，屬第四代電子計(jì)算機(jī)，它具有高性能、高速度、體積小、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。就因?yàn)樗膽?yīng)用非常廣泛，因此，單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用已成為高科技和工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大課題。本論文設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易電子琴。本系統(tǒng)是以 51 系列單片機(jī) AT89S52 為主芯片，附有矩陣鍵盤、 LED 顯示管、揚(yáng)聲器組成。本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等，具有一定的實(shí)用和參考價(jià)值。 Design of electronic an based on MCU Abstract： Microputers are large scale integrated circuit technolo