用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易電子琴-在線瀏覽
2025-02-25 10:21本頁(yè)面
【正文】 ..................................................... 11 按鍵部分 ........................................................................................................................... 12 四、軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................................................ 14 系統(tǒng)流程 .......................................................................................................................... 14 延時(shí)源代碼 ....................................................................................................................... 15 發(fā)音源代碼 ...................................................................................................................... 15 單個(gè)按鍵源代碼： .......................................................................................................... 15 五、 附 錄 .................................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。并在存儲(chǔ)一首歌曲的內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播放。 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)帶有復(fù)位電路，晶振時(shí)鐘，能顯示音調(diào)字符的 8 鍵電子琴。 2)一個(gè)數(shù)碼管作為顯示部件。 本次設(shè)計(jì)主要是要通過(guò)軟硬件的配合實(shí)現(xiàn)電子琴的上述功能，操作人員可以通過(guò)按下鍵盤(pán)上任意一個(gè)鍵來(lái)發(fā)出相應(yīng)的音符 。因此本次課程設(shè)計(jì)采用 STC89C52 單片機(jī)作為整個(gè)電路核心控制器件。 設(shè)計(jì)電路時(shí)運(yùn)用 89C52 系列單片機(jī)的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)各種輸入、輸出功能。 方案一：采用單個(gè)的邏輯器件組合 我們知道計(jì)數(shù)器 8253 可以產(chǎn)生任意頻率的方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率與計(jì)數(shù)器的頻率對(duì)應(yīng)起來(lái)就可通過(guò)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生音樂(lè)了。我們可以通過(guò) VDHL 語(yǔ)言，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理圖的各個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)編譯，可以在計(jì)算機(jī)上下載此實(shí)驗(yàn)原理圖，利用電路學(xué)習(xí)機(jī)上的芯片。并實(shí)現(xiàn)其功能。利用按鍵實(shí)現(xiàn)音符和音調(diào)的輸入；一 位的數(shù)碼管進(jìn)行被操作的按鍵顯示：用 PNP 型三極管實(shí)現(xiàn)低音頻功率放大；最后用蜂鳴器發(fā)音。這樣雖然比較直觀，邏輯器件分工鮮 6 明，思路也比清晰，一目了然，但是由于元器件種類(lèi)、個(gè)數(shù)繁多，而過(guò)于復(fù)雜的硬件電路也容易引起系統(tǒng)的精度不高、體積過(guò)大等不利因素。方案二采用 VHDL語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)電子琴的各項(xiàng)功能。和方案一相比較，方案二就顯得比較籠統(tǒng)，雖然我 們可以看到用超高速硬件描述語(yǔ)言 VHDL 的優(yōu)勢(shì)，但本質(zhì)上它只是把整個(gè)系統(tǒng)分為了若干個(gè)模塊，而不牽涉到具體的硬件電路。同時(shí)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性，由于本設(shè)計(jì)主要用于人們娛樂(lè)方面，因此在設(shè)計(jì)上盡量使其安全以及簡(jiǎn)單易操作。所以我們選擇第三種方案。 發(fā)音原理：若要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期，再將周期除以 2，即為半周期的時(shí)間。就可在 P3^7 上得到此頻率的脈沖。 7 三、硬件設(shè)計(jì) STC89C52 芯片 STC89C52 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含具有如下特點(diǎn)：40 個(gè)引腳（引腳圖如圖 11 所示）， 4kBytesFlash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128bytes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(mén)狗（ WDTC）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。空閑模式下 ， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。單片機(jī)引腳圖如圖 2 所示： 圖 2 單片機(jī)引腳圖 本系統(tǒng)采用單片機(jī) STC89C52 為電子琴的控制核心，系統(tǒng)主要包括播放模塊、安鍵控制模塊。 單片機(jī)復(fù)位部分 1） 復(fù)位功能： 單片機(jī)復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)電腦在使用中出現(xiàn)死機(jī)，按下重啟按 鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開(kāi)始執(zhí)行。 2） 復(fù)位原理： 單片機(jī)復(fù)位時(shí)只要保持 RST 引腳接 2us 的高電平即可。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過(guò)程中， 8 電容開(kāi)始釋放之前充的電量。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個(gè)時(shí)候 10K電阻兩端的 電壓為 ，甚至更大，所以 RST 引腳又接收到高電平。復(fù)位電路圖如圖 3 所示：
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