【正文】 個中斷源 ● 4 個中斷優(yōu)先級 ● 4 個 8 位 I/O 口 ●全雙工增強型 UART ● 3 個 16 位定時 /計數(shù)器， T9， T1 和增加的 T2 ●全靜態(tài)工作方式： 0~24MHz 二 、單片機的引腳功能 89C51 單片機的引腳 圖見圖 所示 ,其中有 2 條主電源引腳 ,2 條外接晶體引腳 ,4條控制或其他電源復(fù)用引腳 ,32 條 I/O 引腳。主要性能特點有： ● 8KB Flash ROM，可以擦除 1000 次以上。該簡易電子琴通過控制單片機內(nèi)部的定時器 T0 來產(chǎn)生不同頻率的方波 ,驅(qū)動喇叭發(fā)出不同音節(jié)的聲音 .再利用延 遲來控制發(fā)音時間的長短 ,即可控制音調(diào)中的節(jié)拍 .把樂譜中的音符對應(yīng)的頻率轉(zhuǎn)換為定時常數(shù) ,把相應(yīng)的節(jié)拍變換為定時常數(shù) ,然后作成表格存放在儲存器中 ,由程序查表得到定時常數(shù)和延時常數(shù) ,分別用以控制定時器產(chǎn)生方波的頻率和該頻率方波的持續(xù)時間 .當(dāng)延遲常數(shù)到時 ,再查下一個音符的定時常數(shù)和延遲常數(shù) .依次進行下去 ,就可演奏悅耳動聽的音樂 4 主要芯片簡介 STC89C51 簡介 一、 單片機的主要性能特點 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C51 單片機采用高性 能的靜態(tài) 80C51 設(shè)計，欲先進工藝制造，并帶有非易失性 FLASH 程序儲存器。這樣設(shè)計充分利用了單片機的資源，使此設(shè)計才功能上很豐富、完善。 按鍵部分的設(shè)計：在本電路的按鍵接口設(shè)計，按鍵數(shù)量比較多。這次發(fā)聲元件采用蜂鳴器，蜂鳴器價格便宜，控制簡單，廣泛用于各種電子產(chǎn)品和玩具。 本次設(shè)計是以單片機為基礎(chǔ) ,在論文中大概講述了一下單片機的原理。 2 緒 論 本次設(shè)計的簡易電子琴在其功能 上能用單片機控制蜂鳴器發(fā)聲，擬合出樂曲曲調(diào)。軟件設(shè)計通過控制單片機內(nèi)部的定時器 T0 來產(chǎn)生不同頻率的方波 ,驅(qū)動喇叭發(fā)出不同音節(jié)的聲音 .再利用延遲來控制發(fā)音時間的長短 ,即可控制音調(diào)中的節(jié)拍 .把樂譜中的音符對應(yīng)的頻率轉(zhuǎn)換為定時常數(shù) ,把相應(yīng)的節(jié)拍變換為定時常數(shù) ,然后作成表格存 放在儲存器中 ,由程序查表得到定時常數(shù)和延時常數(shù) ,分別用以控制定時器產(chǎn)生方波的頻率和該頻率方波的持續(xù)時間 .當(dāng)延遲常數(shù)到時 ,再查下一個音符的定時常數(shù)和延遲常數(shù) .依次進行下去 ,就可演奏悅耳動聽的音樂 .主要實現(xiàn) 1》能夠發(fā)出 等七個音符。 本論文所設(shè)計的簡易電子琴，它分為兩大部分，硬件電路的設(shè)計和軟件的設(shè)計。用 89c51作為主控中心，研制一種簡易的微型電子琴，盡可能地體現(xiàn)較好的音質(zhì)來，是一種可做的嘗試。特別是日本產(chǎn)的，音質(zhì)優(yōu)美，它是有專門的音樂控制芯片制造的。 單片機課程設(shè)計論文 題 目： 基于單片機的簡易電子琴設(shè)計 學(xué) 院： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 姓 名 : 指 導(dǎo)教師 : 完成日期 : 20211227 I 目 錄 摘要 ...................................................................... 1 緒論 .......................................................................2 1 方案論證 ................................................................ 3 原理 圖 ................................................................ 3 .............................................................. 3 系統(tǒng)方案設(shè)計及主控芯片介 紹 ............................................ 4 ......................................................... 5 單片機工作原理 ...................................................... 8 數(shù)碼管 ............................................................. 13 2 實現(xiàn)過程 ............................................................... 14 程序設(shè)計內(nèi)容 ....................................................... 14 I/O 并行口直接驅(qū)動 LED 顯示 ......................................... 14 音樂產(chǎn)生的方法 ....................................................... 15 原理 ............................................................... 15 程序框圖 ........................................................... 16 3 全文總結(jié) ............................................................... 17 結(jié)束語 ............................................................... 18 參考文獻 ................................................................. 19 附錄 ..................................................................... 20 ............................................................. 20 ............................................................... 21 ............................................................. 22 ............................................................. 23 1 摘 要 在現(xiàn)代各種生活中，電子琴作為一種音樂型玩具 ，廣泛用于與人們的日常生活中。市場上有各種各樣的電子琴。由于其價格較貴，無法大面積普及，且功能單一。 以單片機為核心設(shè)計的簡易電子琴系統(tǒng)，由按鍵 掃描電路、聲音產(chǎn)生驅(qū)動電路、復(fù)位電路、等模塊組成的，是一種比較實用、廉價的電子玩具。硬件電路的設(shè)計以 AT89S51 單片機為控制主板，輔以外圍的擴展設(shè)備蜂鳴器、矩陣鍵盤、共陽數(shù)碼管，形成一個可被控制的顯示系統(tǒng)。 2》能自動演奏完，自選的一首歌曲兩種功能。能夠相應(yīng)按鍵，進行簡單的樂曲彈奏。 在此次設(shè)計中，簡易電子琴的外圍設(shè)備主要有以下二個部分： 發(fā)聲器件的選擇：發(fā)聲器件比較多，例如喇叭、蜂鳴器、電鈴等。本設(shè)計為保證聲音的響亮，通過三極管進行電流放大，增加聲音的響度。 數(shù)碼管顯示電路：為指示出當(dāng)前演奏 的曲目標(biāo)號和顯示當(dāng)前按下的鍵號，我們采用 1 位數(shù)碼管作為顯示部件，為了節(jié)省成本，采用 I/O 口直接驅(qū)動數(shù)碼管。 3 1 方案論證 原理圖 主體方案 本文就是從單片機 STC89C51 入手，通過使用 STC89C51 的內(nèi)部的可編程定時器 /計數(shù)器，結(jié)合對外接晶振的調(diào)節(jié)來確定一個合適的振蕩周期，從而確定出內(nèi)部的機器周期。它是一它是一種高性能，低功耗的8位 CMOS 微處理芯片。數(shù)據(jù)保存 10 年， ● 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM ●電源控制模式：時鐘可停止和恢復(fù)；空閑模式；掉電模式。下面分別敘述這些引腳的功能。 ● VSS（ 20 腳）：接地 也就是 GND。 ● PSEN（ 29 腳）：片外 ROM 選通信號 ,低電平有效 .他同樣可以驅(qū) 動 8 個LSTTL 輸入。為了使地址與數(shù)據(jù)不混淆 ,通常是先送地址再傳送數(shù)據(jù)。 ● RST/VPD（ 9 腳）：復(fù)位信號輸入端 /備用電源輸入端。 VCC 掉電期間 ,此引腳可以接上備用電源 ,以保存內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失 。 ● EA/VPP（ 31）：內(nèi) /外 部 ROM 選擇端。當(dāng) EA 端保持低電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器。在訪問外部存儲器時 ,可分別用低 8位地址線和 8位數(shù)據(jù)線 。 ● P1 口（ ~ 共 8個引腳 ,既 18 腳） P1 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 口 ,在 EPROM 編程和程序驗證時 ,它接受低 8 位地址 ,能驅(qū)動 4個LSTTL 輸入。 ● P3 口 （ ~ 共 8個引腳 ,既 1017 腳）： P3 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 口。在這 8 個引腳里，其中 的第二功能是外部中斷 0 申請輸入端； 的第二功能是外部中斷 1申請輸入端； 的第二功能是定時器 0 申請輸入端。其作用是讀入和分析每條指令，根據(jù)指令要求控制各個部件執(zhí)行相應(yīng)的操作，它包括運算器和控制器兩大部分：一是運算器包括算術(shù)／邏輯部件 (ALU)、累加器 A、暫存寄存器、寄存器 B、程序狀態(tài)寄存器（ PSW），十進制調(diào)整電路等。二是控制器包括時鐘發(fā)生器 ,定時控制邏輯 ,指令寄存器 ,指令譯碼器 ,程序計數(shù)器 PC,程序地址寄存器 ,數(shù)據(jù)指令寄存器 DPTR 和堆棧指針 SP 等。 ⑵ 單片機存儲器 ，單片機在物理上有 4個存儲空間 :片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器 , 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器 .8051 片內(nèi)有 4KB 的程序存儲器和 256B 數(shù)據(jù)存儲器。程序存儲器用于存放編好的程序、表格和常數(shù)。 數(shù)據(jù)存儲器 8051 內(nèi)部有 256B RAM,片外最多可以擴展 64KB RAM。高128B 位特殊功能寄存器的區(qū)域 .地址空間為 80H~FFH。位尋址區(qū) 。內(nèi)部 RAM 的高于 128單元是供給特殊功能寄存器使用，因此稱特殊功能寄存器： ① 指令寄存器 IR和指令譯碼器 ID。當(dāng)執(zhí)行指令時， CPU 把從程序存儲器中讀取的指令代碼送入指令寄存器，然后指令譯碼器譯碼后由定時 控制電路發(fā)生相應(yīng)的控制信號，最終完成指令所規(guī)定的操作。用于存放將要執(zhí)行的指令地址 ,CPU每讀取指令的一個字節(jié) PC便自動加 1,指向本指令的下一個字節(jié)或下一條指令地址 ,PC 可以尋址 64KB 范圍 ROM。 ④ 寄存器 B是一個 8位寄存器 ,主要用于乘法和除法的運算 , ⑤ 狀態(tài)字寄存器 PSW是 8位寄存器 ,用于存放程序運行狀態(tài)信息 ,其格式如下圖 所示 。在進行加法（或減法）運算時，若運算結(jié)果最高位有進位或借位，則 CY 自動置 “1” ，否則 CY 置 “0” ，在進行布爾操作運算時，CY（簡稱 C）作為布爾處理器。當(dāng)進行加法或減法時，若低 4 位向高 4 位有進位（或借位）時， AC 被置 “1” ，否則 AC 被置 “0” 。 F0()：用戶標(biāo)志位。 OV(())：溢出標(biāo)志位，當(dāng)運算結(jié) 果溢出時 OV 為 “1” ，否則為 “0” ，此標(biāo)志位反映了運算結(jié)果是否溢出。 MCS51單片機采用的是偶校驗。此位反映累加器 A 中內(nèi)容 “1” 的奇偶性，它常常用于機間通信。用來選擇當(dāng)前工作的寄存器區(qū)。 ⑥ 堆棧指針 SP ⑦ 數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR 是一個 16 位寄存器 ,由高位字節(jié) DPH 和低位字節(jié)DPL組成 ,用 來存放 16位數(shù)據(jù)存儲器的地址 ,以便對外部數(shù)據(jù)存儲器 RAM數(shù)據(jù)進行讀寫。由 PSW 寄存器中的 RSRS0 的值來決定當(dāng)前的工作區(qū)： 當(dāng) RS1 RS0＝ 00時， 0 區(qū)為工作區(qū)， RS1 RS0＝ 01時， 1 區(qū)為工作區(qū) RS1 RS0＝ 10時， 2 區(qū)為工作區(qū) RS1 RS0＝ 11時， 3 區(qū)為工作區(qū) 這 32 個工作寄存器不但有它們的名稱和區(qū)號，而且還有地址。 00H～ 07H 為 0區(qū)，分別對應(yīng) R0～ R7 08H～ 0FH 為 1區(qū)，分別對應(yīng) R0～ R7