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基于at89c52單片機(jī)的簡易電子琴設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-文庫吧資料

2025-07-02 18:35本頁面
  

【正文】 在上式中,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 就是想要產(chǎn)生的頻率。 //延時(shí)所需要的節(jié)拍 }16另,計(jì)數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系式為:N=fi247。 TR0=1。下為歌曲處理函數(shù)部分void Song(){ TH0=High。使用定時(shí)器計(jì)時(shí)半個(gè)周期時(shí)長, 反相的時(shí)間是每次計(jì)時(shí)結(jié)束之后,然后不斷重復(fù)上面的過程,這個(gè)頻率的脈沖就能夠在 引腳上得到。 } } }}(3)音樂播放設(shè)計(jì):一首曲子是很多種不同的音階所組成的,而每個(gè)音階對應(yīng)著各不相同的頻率,所以就可以利用不同的頻率之間的組合構(gòu)成人們所想要的音樂了,我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T0發(fā)出這樣方波頻率信號,所以,本設(shè)計(jì)中只需要把一首曲子的音階對應(yīng)頻率關(guān)系弄清楚就行了。} Song()。if(P1!=0xff)//長按任意 8 音鍵退出播放15{ delayms(10)。 Time=MUSIC[i+2]。//去音符振蕩頻率所需數(shù)據(jù) High=FREQH[k]。 if(tab==0) { i=0。TR0=1。 //在未按鍵時(shí),喇叭低電平,防止長期高電平損壞喇叭 } else { High=freq[num1][1]。 if(num==0) { TR0=0。break。break。break。break。break。break。break。break。break。 //在未按鍵時(shí),喇叭低電平,防止長期高電平損壞喇叭 lcd_string(0x40+0,5,NOTE:)。//開機(jī)畫面 Init_Timer0()。 lcd_string(0,10,dis1[0])。下為主函數(shù)鍵盤處理部分void main (void){ uchar num,k,i。(2)鍵盤處理程序的目的是:確定有沒有鍵按下,再判斷是哪一個(gè)鍵按下的,這個(gè)鍵所展示的功能 開始開中斷并設(shè)置工作式寄存器有鍵按下 自動(dòng)播放鍵按下 進(jìn)入中斷 查找相應(yīng)音律 給定時(shí)器賦值播放音樂 進(jìn)入中斷 查找相應(yīng)音律 給定時(shí)器賦值播放鍵值對應(yīng)音符13是什么;而且還要消除按鍵在閉合或斷開的狀態(tài)時(shí)的抖動(dòng)。在矩陣中,它的的行線和列線分別通過兩并行接口和 CPU 通信。下為主程序流程圖。上電之后,首第一先開中斷,設(shè)置定時(shí)器 0 為工作方式 1,當(dāng)自動(dòng)播放鍵按下的時(shí)候,進(jìn)入中斷,根據(jù)樂譜在音頻數(shù)組中查找相應(yīng)的音律,給定時(shí)器賦上初值,最后開始播放音樂。程序框圖如圖 41 所示。采用矩陣式鍵盤電路,可以大大的節(jié)省單片機(jī) I/O 的開銷。很明顯,在按鍵數(shù)量比較多的時(shí)候,矩陣式鍵盤要節(jié)省很多 I/O 口。 在單片機(jī)的系統(tǒng)中,假如按鍵比較多,一般就會(huì)采用矩陣式(也稱行列式)鍵盤,此次畢業(yè)設(shè)計(jì)就采用了此種鍵盤。所以一個(gè)端口就可以構(gòu)成 4*4=16 個(gè)按鍵,與直接將端口線用于鍵盤相比之下多出了一倍,而且在線數(shù)更多的情況下,區(qū)別就會(huì)越明顯,或者再多加一條線就能夠構(gòu)成 20 鍵的鍵盤,而直接用端口線就只能多出一鍵(9 鍵) 。圖 34 復(fù)位電路10 鍵盤設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)的過程中由于鍵盤中按鍵數(shù)量比較多,為了減少 I/O 口的占用,一般將按鍵排列成矩陣形式。手動(dòng)復(fù)位要求是,在電源接通的條件下,在單片機(jī)運(yùn)行期間內(nèi),用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。單片機(jī)小系統(tǒng)一般采用手動(dòng)按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩種方法來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。即使人的動(dòng)作再快也會(huì)讓按鈕保持接通的狀態(tài)達(dá)數(shù)十毫秒,因此,它能夠完全滿足復(fù)位的時(shí)間要求。當(dāng)人為按下按鈕時(shí),則 Vcc 的+5V 電平就會(huì)直接加到RST 端。手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電平(圖 1)。圖 33 時(shí)鐘電路單片機(jī)小系統(tǒng)常采用上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。構(gòu)成振蕩器的是單片機(jī)背部的一個(gè)高增益反相放大器。時(shí)鐘電路可以簡單定義如下:  ?、倬褪钱a(chǎn)生象時(shí)鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路。單片機(jī)輸入輸出口線的驅(qū)動(dòng)能力有限。 (3)輸入輸出口線插座: 單片機(jī)通過輸入輸出口線與外界來完成轉(zhuǎn)換信息的任務(wù)。 (2)電源電路單片機(jī)是一種超大規(guī)模集成電路,在該集成電路內(nèi)有成千上萬個(gè)晶體管或場效應(yīng)骨。圖 32 AT89C52 的引腳示意圖其主要功能特性:(1)和 MCS51 指令系統(tǒng)相兼容 (2)8k 可反復(fù)擦寫(1000 次)Flash ROM (3)32 個(gè)雙向 I/O 口(3)3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷 (4)時(shí)鐘頻率 024MHz (5)2 個(gè)串行中斷 (6)可編程 UART 串行通道 (7)2 個(gè)外部中斷源 (8)共 6 個(gè)中斷源 (10)2 個(gè)讀寫中斷口線 單片機(jī)最小電路系統(tǒng) 單片機(jī)的最小工作系統(tǒng)是單片機(jī)加上應(yīng)用程序和合適的外圍器件。AT89C52 的前身是 AT89C51,它在硬件組成、工作特點(diǎn)、引腳排列等方面兼容 Intel 公司的 80C52。 芯片選用在此次的畢業(yè)課程設(shè)計(jì)中使用 Atmel 公司所開發(fā)的 AT89C52 單片機(jī)。如時(shí)鐘頻率為 6MHz,即 fosc=6MHz,則時(shí)鐘周期為 1/6181。晶振電路AT89C52供電及復(fù)位電路發(fā)音電路 鍵盤LCD 顯示屏8工作中的單片機(jī),由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時(shí)鐘信號的周期或內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的稱為時(shí)鐘周期。電路中兩個(gè)電容 C1,C2,作用有兩個(gè):一是幫助振蕩器起振;二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。在單片機(jī)內(nèi)部放置一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路,它只要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生相定的時(shí)鐘信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元,以此決定單片機(jī)的工作速度。液晶是在 1888 年由奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾(Reinitzer)發(fā)現(xiàn)的,是一種介于固體與液體之間且具有規(guī)則性分子排列的有機(jī)化合物。液體直接稱為分子方向沒有規(guī)律性的液體,如果分子具有方向性的液體,那么就可以稱它為為“液態(tài)晶體”,簡稱“液晶”。雖然液體分子質(zhì)心的排列沒有任何規(guī)律性,不過如果這些分子是扁形的,那么這些分子的分子指向就有可能具有規(guī)律性。7 簡易電子琴的組成框圖圖 31 電子琴系統(tǒng)原理框圖(1)LCD 顯示屏LCD 液晶顯示器是 Liquid Crystal Display 的簡稱,LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒,下基板玻璃上設(shè)置 TFT(薄膜晶體管),上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片,通過 TFT 上的信號與電壓改變來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,以此來達(dá)到控制住每個(gè)像素點(diǎn)偏振光出射與否從而達(dá)到顯示的目的。①按下音符鍵可以發(fā)出相應(yīng)的音符②按下音樂播放鍵可以自動(dòng)播放預(yù)先存在內(nèi)存中的曲子AT89C52 作為本設(shè)計(jì)的主控芯片,作為大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,它擁有高性能、高速度、簡單、體積小、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn),也具有編程實(shí)現(xiàn)靈活的特性,由于本設(shè)計(jì)主要用于教學(xué)娛樂方面,因此在設(shè)計(jì)上盡量使其簡單易懂。并在存儲一首歌曲的內(nèi)容,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播放。該設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn):①可以隨意彈奏想要表達(dá)的音樂;②制作簡單,成本低;③比傳統(tǒng)電子琴功能更完善。因此在經(jīng)濟(jì)上必須能夠承受,比較理想化的對于我們課程設(shè)計(jì)來說是不可行的。通過分析各種軟件環(huán)境,硬件仿真環(huán)境等均已經(jīng)具備。6 設(shè)計(jì)可行性由于本次設(shè)計(jì)主要應(yīng)用在生活相關(guān)的教學(xué)娛樂當(dāng)中,所以在設(shè)計(jì)上要盡量的使其變的簡單安全容易操作。步驟四:播放完該音符后,等待下一次按鍵調(diào)用程序去取出下一次的音符的相關(guān)參數(shù),再播放音符。步驟二:將這些參數(shù)做成數(shù)據(jù)表格,存放在存儲器中。首先要編寫一個(gè)精確的基本時(shí)長的延時(shí)程序,比如說以八分音符的時(shí)長為基本延時(shí)時(shí)間,那么對于一個(gè)音符,如果它是四分音符,只需調(diào)用四次延時(shí)程序,如果它是二分音符,則只需調(diào)用八次延時(shí)程序,以此類推。如果這里規(guī)定一拍的時(shí)長為 400ms,那么以四分音符為節(jié)拍時(shí),四分音符的時(shí)長為 400ms,八分音符的時(shí)長為200ms,十六分音符的時(shí)長為 100ms。從時(shí)長角度看,2 的時(shí)長為四分音的一半,即為八分音符長;4 的時(shí)長為八分音符的一半,即為十六分音符長;5 的時(shí)長為四分音符的一半,即為八分音符長;6 的時(shí)長為四分音符長。1= G 的節(jié)拍示意圖,見圖 12 。對于音符的節(jié)拍,以 為例。在單片機(jī)的晶振頻率 ,定時(shí)器在工作方式 1 下定時(shí)器計(jì)數(shù)初值見表 21MHzf120?音符 頻率/Hz 計(jì)數(shù)初值 音符 頻率/Hz 計(jì)數(shù)初值低 1 DO 262 63628 4 FA 740 648601 DO 277 63731 中 5 SO 784 64898低 2 RE 294 63835 5 SO 831 649341 RE 311 63928 中 6 LA 880 64968低 3 MI 330 64021 6 LA 932 64994低 4 FA 349 64013 中 7 SI 988 950304 FA 370 64185 高 1 DO 1046 65058低 5 SO 392 64260 1 DO# 1109 650855 SO 415 64331 高2RE  1175 65110低 6 LA 440 64400 2 RE 1245 651346 LA 466 64463 高 3 MI 1318 65157低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178中 1 DO 523 64580 4 FA 1480 65198 1 DO 554 64633 高 5 SO 1568 65217中 2 RE 587 64684 5 SO 1661 652352 RE 622 64732 高 6 LA 1760 65252中 3 MI 659 64777 6 LA 1865 65268中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283表 21 晶振頻率 定時(shí)器在工作方式 1 下定時(shí)器計(jì)數(shù)初值表MHzf120?5 節(jié)拍在一張完整樂譜開頭,都有如 1=C 、1=G ……等等的標(biāo)識。如果外接晶振的振蕩器頻率為 f0,那么定時(shí)器的預(yù)置初值由下式來顯示: (23)fContt 0)(??? 式中,Count = =65536, 是定時(shí)器將要確定的計(jì)數(shù)初值。 以標(biāo)準(zhǔn)音高
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