【正文】 以產(chǎn)生不同頻率的方法。 1） 要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（ 1/頻率），然后將此周期除以 2，即為半周期的時(shí)間。﹟叫升記號(hào)，表示把音在原來(lái)的基礎(chǔ)上升高半音， b 叫降記音，表示在原來(lái)的基礎(chǔ)上降低半音。在鋼琴等 鍵盤(pán)樂(lè)器上， C– D、 D– E、 F– G、 G– A、 A– B 兩音之間隔著一個(gè)黑鍵，他們之間的距離就是全音； E– F、 B– C兩音之間沒(méi)有黑鍵相隔，它們之間的距離就是半音。把 C、 D、 E、 F、 G、 A、 B 這一組音的距離分成 12 個(gè)等份，每一個(gè)等份叫一個(gè)“半音”。其中節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。 【音樂(lè)相關(guān)知識(shí)】： 【表 】 音符頻率 對(duì)照 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 DO 262 63628 0xf88c 4 FA 740 64860 1 DO 277 63731 中 5 SO 784 64898 0xfd82 低 2 RE 294 63835 0xf95b 5 SO 831 64934 2 RE 311 63928 中 6 LA 880 64968 0xfdc8 低 3 M 330 64021 0xfa15 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 0xfa67 中 7 SI 988 65030 0xfe06 4 FA 370 64185 高 1 DO 1046 65058 0xfe22 低 5 SO 392 64260 0xfb04 1 DO 1109 65085 5 SO 415 64331 高 2 RE 1175 65110 0xfe56 低 6 LA 440 64400 0xfb90 2 RE 1245 65134 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 0xfe85 低 7 SI 494 64524 0xfc0c 高 4 FA 1397 65178 0xfe9a 中 1 DO 523 64580 0xfc44 4 FA 1480 65198 1 DO 554 64633 高 5 SO 1568 65217 0xfec1 中 2 RE 587 64684 0xfcac 5 SO 1661 65235 2 RE 622 64732 高 6 LA 1760 65252 0xfee4 中 3 M 659 64777 0xfd09 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 0xfd34 高 7 SI 1967 65283 0xff03 8 音調(diào)、節(jié)拍以及編碼的確定方法： 一 般說(shuō)來(lái)，單片機(jī)演奏音樂(lè)基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，也就是說(shuō)不能像電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因?yàn)?、 是燒寫(xiě)程序用到的接口。最初采用 8050 就造成了這個(gè) 問(wèn)題。 【蜂鳴器】： 蜂鳴器采用一個(gè) s8550 NPN 三極管驅(qū)動(dòng)，一個(gè)可變電阻改變音量。因?yàn)?8個(gè)燈全亮才表示二分音符。 這樣做，就能看得出音符的節(jié)拍了。 flash 0) flash。 else if(out == 0 amp。amp。amp。 P2 = led_table[flash]。amp。amp。 flash 8 ) //最大加到 8 ++flash。 y != 0 amp。/*發(fā)光二極管閃爍表 */ 代碼： if(x != 0 amp。 定時(shí)器 1每溢出一次并滿足一定條件時(shí) flash 變量就 +1或者 1，然后從led_table[]這個(gè)表中讀出相應(yīng)的數(shù)賦給 P2 口。 //中音 5 7 和 高音 1 else if(x == 4) P0 = num[15 + y]。 //低音 4 7 else if(x == 2) P0 = num[7 + y]。這樣設(shè)置能彈奏大部分曲目。 編寫(xiě)程序時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)編寫(xiě)： 比如 16 個(gè)按鍵不能夠把低中高音都全部表示完全，只能選取合適的部分。 num[0]的值是沒(méi)用到的，起占位作用。 就能顯示第一行的所有的數(shù)了。 y == 1) P0 = led_table[1]。例如 x==1,y==1 時(shí)（ S1按下），可以讓數(shù)碼管顯示 1： if(x == 1 amp。 //0 表示按鍵未按下 } 獲取 y 的方法與獲取 x 的方法類(lèi)似，具體可以參考附件總程序。 } else i = 0。 } else if(P1_3 == 0) { delayms(5)。 } else if(P1_2 == 0) { delayms(5)。 } else if(P1_1 == 0) { delayms(5)。 /*有按鍵按下后 對(duì)應(yīng)按鍵的橫坐標(biāo)電位被拉低（ 注意低電位引腳不能被高電位引腳抬高，只能是低電位拉低高電位） */ if(P1_0 == 0) { delayms(5)。 以下是獲取橫坐標(biāo) x的代碼： uchar key_x() /*P1 口高位接縱坐標(biāo)（ ） 低位接橫坐標(biāo) ( )*/ { uchar i。自從摸過(guò)一次后，震蕩頻率變得不穩(wěn)定，蜂鳴器聲音時(shí)好時(shí)壞。F記性電解質(zhì)電容。 【程序框圖】： 開(kāi)始 掃描鍵盤(pán) 讀取歌曲 是 否 播放鍵按下 有矩陣鍵按下 否 識(shí)別按鍵 數(shù)碼管顯示音調(diào) 算出定時(shí)器初值 開(kāi)啟定時(shí)器，并賦初值，蜂鳴器發(fā)聲 按鍵是否釋放 關(guān)閉定時(shí)器 P0口置 0 是 否 否 算出音符的音調(diào)、節(jié)拍 根據(jù)音調(diào)給 T0賦初值 開(kāi)啟 T0 T1 按節(jié)拍延遲 關(guān)閉 T0 T1數(shù)碼管與 led 是否結(jié)束符 否 讀下一個(gè)音符 數(shù)碼管顯示音調(diào) Led 指示節(jié)拍 是 是否停止播放 是 【復(fù)位與震蕩電路】： 原件的參數(shù)如圖所示。音符結(jié)束后， led 燈全部一起熄滅。 ①按鍵時(shí)：根據(jù)按下的時(shí)長(zhǎng)來(lái)控制 led 的點(diǎn)亮個(gè)數(shù)，并且是按一定的時(shí)間間隔逐個(gè)點(diǎn)亮；釋放按鍵時(shí)， led 燈按一定的時(shí)間間隔逐個(gè)熄滅，從而達(dá)到一種比較簡(jiǎn)單的節(jié)拍指示效果。 ② 播放歌曲時(shí)：讀入音調(diào)，根據(jù)音調(diào)的值來(lái)判斷 num[i]這個(gè)表中的 i，再把 num[i]賦給 P0口。這樣就發(fā)出了一個(gè)音，然后再讀下一個(gè)音的初值與節(jié)拍，重復(fù)上一個(gè)操作即可。其中，音調(diào)就是 0x01(低音、 do)、 0x12(中音、 re)、 0x23（高音、 mi）之類(lèi)的數(shù)；節(jié)拍就是 0x02（半拍）， 0x04（一拍）之類(lèi)的數(shù)。 ：通過(guò)程序識(shí)別 4x4 矩陣鍵盤(pán)中按下的鍵的坐標(biāo)（ x,y）， 然后根據(jù)（ x,y）從計(jì)數(shù)初值表中讀取對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)初值，賦值給定時(shí)器 0，定時(shí)器產(chǎn) 生對(duì)應(yīng)頻率的方波，達(dá)到播放對(duì)應(yīng)音調(diào)的功能。 【設(shè)計(jì)任務(wù)及要求】： 過(guò)按鍵 能夠發(fā)出 相應(yīng)的 音符 并播放產(chǎn)生樂(lè)音，實(shí)現(xiàn)演奏 ； ，利于培養(yǎng)樂(lè)感 ，演奏時(shí) LED進(jìn)行節(jié)拍指示 ； ； 。 T0作為驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的定時(shí)器，要給予高優(yōu)先級(jí)，不然會(huì)被 T1 干擾，音質(zhì)變差。單片機(jī)讀取音樂(lè)表中的節(jié)拍，控制 led燈的點(diǎn)亮個(gè)數(shù)，達(dá)到顯示節(jié)拍的效果。 一首 音樂(lè)儲(chǔ)存在一個(gè)表中，表中的數(shù)據(jù)是音調(diào)與節(jié)拍，單片機(jī)讀取音符的音調(diào)與節(jié)拍，根據(jù)音調(diào)賦予定時(shí)器初值，根據(jù)節(jié)拍決定定時(shí)器工作的時(shí)間，也就是蜂鳴器響的時(shí)間，一個(gè)接一個(gè)地讀取音符，即可播放一首歌曲。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 院 （系）： 電子工程與自動(dòng)化學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 測(cè)控技術(shù)與儀器 (卓越 ) 2020 年 9 月 21 日 目 錄 1 摘要 ?????????????????????????? 1 2 關(guān)鍵字 ????????????????????????? 1 3 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ????????????????????? 1 4 方案可行性論證 ? ???????????????????? 1 5 程序框圖 ???????????????????????? 2 6 關(guān)鍵單元電路與程序介紹 ????????????????? 3 復(fù)位與震蕩電路 ?????????????????? 3 4x4 矩陣鍵盤(pán) ??????????????????? 3 數(shù)碼管與 LED 燈 ?????????????????? 4 蜂鳴器 ?????????????????????? 6 音樂(lè)相關(guān)知識(shí) ???? ??????????????? 7 7 調(diào)試過(guò)程 ???????????????????????? 11 8 總結(jié)與體會(huì) ??????????????????????? 11 9 參考文獻(xiàn) ???????????????????????? 11 10 附錄 ?????????????????????????? 12 設(shè)備與儀器 ???????????????????? 12 軟件 ??????????????????????? 12 原件清單 ??? ?????????????????? 12 原理圖與 PCB圖 ?????????????????? 13 總程序??????????????????????? 14 實(shí)物圖 ??????????????????????? 31 【摘要】： 打造一個(gè)多功能電子琴，核心是一塊單片機(jī)。單片機(jī)讀取鍵值，為內(nèi)置定時(shí)器賦初值，定時(shí)器每溢出一次，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的引腳電平就取反一次，產(chǎn)生相應(yīng)頻率的方波，即音調(diào)；設(shè)好鍵值與數(shù)碼管段碼表的對(duì)應(yīng)關(guān)系，鍵按下時(shí)，數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)音調(diào)。 節(jié)拍用 led 燈的點(diǎn)亮個(gè)數(shù)表示。 特別要注意的是：該方案采用了兩個(gè)定時(shí)器， T0、 T1。 【關(guān)鍵字】： 單片機(jī)、 stc89c5電子琴、 C5 keil。 【方案可行性論證】： 本課題采用 stc89c52 單片機(jī)作為核心器件，實(shí)現(xiàn)基本的音樂(lè)彈奏、音樂(lè)播放、音調(diào)顯示和音樂(lè)節(jié)拍指示的功能。 ：先建立一個(gè)包含一首音樂(lè)的音調(diào)與節(jié)拍的表。然后，根據(jù)音調(diào)讀取計(jì)數(shù)初值，再將計(jì)數(shù)初值賦給定時(shí)器 T0 開(kāi)啟定時(shí)器 T0 讀取節(jié)拍并延時(shí) 關(guān)閉定時(shí)器 T0 。（具體實(shí)現(xiàn)方法見(jiàn)附錄總程序） ： ① 按鍵：讀出按鍵坐標(biāo)（ x,y），用 if 語(yǔ)句來(lái)判斷（ x,y）該給數(shù)碼管賦什 么值，然后從 uchar code num[] 表中讀取這個(gè)值賦給數(shù)碼管 (例如 P0)。 燈的節(jié)拍指示：采用定時(shí)器 1 來(lái)控制，作為節(jié)拍指示。 ②播放音樂(lè)時(shí)：根據(jù)音符的節(jié)拍，控制點(diǎn)亮到哪一個(gè)燈，在點(diǎn)亮那個(gè)燈之前，前面的燈逐個(gè)等時(shí)距點(diǎn)亮。這樣，達(dá)到了一個(gè)精確顯示節(jié)拍的效果。 C1,C2 可采用 30pF 無(wú)極性陶瓷電容； C3 可采用 10181。 值得注意的是，晶振不能隨便摸！尤其在通電工作的時(shí)候，觸摸容易損壞。 【 4x4矩陣鍵盤(pán)】： 鍵盤(pán)掃描的基本思路是：先得出觸發(fā)按鍵的“行”，即橫坐標(biāo) x,再得出他的“列”，即縱坐標(biāo) y。 P1 = 0x0f。 //延時(shí) 5ms 去抖動(dòng) if(P1_0 == 0) i = 1。 if(P1_1 == 0) i = 2。 if(P1_2 == 0) i = 3。 if(P1_3 == 0) i = 4。 return (i)。 得到觸發(fā)按鍵的坐標(biāo)（ x,y）之后，可以通過(guò) x,y 的值來(lái)確定按鍵的功能。amp。