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2025-08-04 07:23本頁面
【正文】 …………………………14第3節(jié) 系統(tǒng)的軟件設計 …………………………………………………………16 主程序 …………………………………………………………………16 主程序流程圖 ………………………………………………………16 主程序 ………………………………………………………………17 歌曲播放子程序…………………………………………………………24 產(chǎn)生1/8拍延時子程序…………………………………………………25 發(fā)音子程序………………………………………………………………25 延時子程序………………………………………………………………25 1/8拍周期表……………………………………………………………26 延時參數(shù)表 ……………………………………………………………26 10ms延時子程序 ………………………………………………………26 中斷服務子程序…………………………………………………………27 音符參數(shù)表……………………………………………………………27 計數(shù)器初值表…………………………………………………………27 預存歌曲表《蘭花草》………………………………………………27第4節(jié) 結(jié)束語 …………………………………………………………………29參考文獻 …………………………………………………………………………30 基于AT89C52單片機的簡易電子琴數(shù)理與信息工程學院 07計算機（非師范） 蘇鑫德指導教師：余水寶 第1節(jié) 引 言 隨著生活水平的提高，在放松自己的同時又能提高各個方面的能力。學習和欣賞音樂可以在使人們得到放松的同時，提高人們的精神品質(zhì)和個人素養(yǎng)。而一些簡易的電子樂器價格相對便宜，學習上手快，價格相對便宜，一般人容易負擔的起，能夠滿足一般愛好者的需求。本次課程設計主要研究基于AT89C52單片機的16鍵簡易電子琴的設計。比如，使用單片機可以驅(qū)動蜂鳴器或者揚聲器發(fā)出聲音，還可以控制其發(fā)出不同的聲調(diào)，從而連接起來構成一個曲子。但是，這種模塊價格比較昂貴，電路結(jié)構比較復雜。一般說來，單片機不像其他專業(yè)樂器那樣能奏出多種音色的聲音，即不包含相應幅度的諧波頻率。因此單片機演奏音樂比較簡單，只需要清楚“音調(diào)”和“節(jié)拍”。在音樂中常把中音C上方的A音定為標準音高，其頻率為 f = 440Hz，其余音均與其進行比較。在音樂中音符1（do）與音符ⅰ之間正好相差一個倍頻程，在音樂學中稱它相差一個八度音。以1ⅰ八音區(qū)為例。由于人耳的聽覺效果，這12個音節(jié)的分度基本上是以對數(shù)關系來劃分的。知道了一個音符的頻率后，便可以讓單片機發(fā)出相應的頻率的振蕩信號，從而產(chǎn)生相應的音符聲音。為了讓單片機發(fā)出不同頻率音符的聲音，只需將定時器預置不同的定時值來實現(xiàn)。如果單片機采用定時器工作方式1，它以振蕩器的十二分頻信號為計數(shù)脈沖。因此定時器的高低計數(shù)器的初值為： （14） （15）如果單片機外接12MHz的晶振，則，將t=1136us和代入上面兩式，即可求得標準音高A在單片機定時器工作方式1下的定時器高低計數(shù)器的初值為： （16） （17）根據(jù)上面的求法，我們可以求出其他音調(diào)相應的計數(shù)器的預置初值。這里1=C，1=G標識樂譜的曲調(diào)，簡單的說就是跟音調(diào)有關系；這里的、用來表示節(jié)拍。它表示樂譜中以四分音符為節(jié)拍，每一小節(jié)有三拍。從時長角度看，2的時長為四分音的一半，即為八分音符長；4的時長為八分音符的一半，即為十六分音符長；5的時長為四分音符的一半，即為八分音符長；6的時長為四分音符長。如果這里規(guī)定一拍的時長為400ms，那么以四分音符為節(jié)拍時，四分音符的時長為400ms，八分音符的時長為200ms，十六分音符的時長為100ms。首先要編寫一個精確的基本時長的延時程序，比如說以八分音符的時長為基本延時時間，那么對于一個音符，如果它是四分音符，只需調(diào)用四次延時程序，如果它是二分音符，則只需調(diào)用八次延時程序，以此類推。步驟二：將這些參數(shù)做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲器中。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參數(shù)，再播放音符。本次課程設計主要研究基于AT89C52單片機的16鍵簡易電子琴的設計。AT89C52是美國Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8KB的可反復檫寫的程序存儲器和12B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可靈活應用于各種控制領域。AT89C52引腳圖見圖21.圖21 AT89C52引腳圖其主要功能特性： 8k可反復擦寫(1000次）Flash ROM 256x8bit內(nèi)部RAM 時鐘頻率024MHz 可編程UART串行通道 共6個中斷源 3級加密位 軟件設置睡眠和喚醒功能 簡易電子琴的組成框圖AT89C5244矩陣鍵盤發(fā)音電路供電及復位電路晶振電路 圖22 電子琴系統(tǒng)原理框圖 簡易電子琴的proteus總體仿真圖 電子琴的proteus總體仿真圖見圖23。按下矩陣鍵盤中的任意鍵，揚聲器發(fā)出相應的音符。在單片機內(nèi)部有一個時鐘振蕩電路，只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機內(nèi)部的各個單元，決定單片機的工作速度。電路中兩個電容C1，C2，作用有兩個：一是幫助振蕩器起振；二是對振蕩器的頻率進行微調(diào)。 單片機在工作時，由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期。如時鐘頻率為12MHz，即fosc=12MHz，則時鐘周期為1/12181。 晶振電路AT89C52單片機的定時控制功能是用時鐘電路和振蕩器完成的，而根據(jù)硬件電路的不同，連接方式分為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。 單片機內(nèi)部有一個反相放大器XTALXTAL2分別為反相放大器的輸入端和輸出端，外接定時反饋元
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