基于51單片機(jī)簡(jiǎn)易聲光電子琴設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-06 13:14本頁(yè)面
【正文】 2摘要作為電氣專業(yè)的學(xué)生，掌握電子琴的制作是很好檢驗(yàn)我們所學(xué)知識(shí)應(yīng)用。它所包含的知識(shí)基本上覆蓋我們的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)基礎(chǔ)等技術(shù)課程的重要章節(jié)?？梢杂盟鼇?lái)彈奏和播放樂(lè)曲。關(guān)鍵詞:單片機(jī)。按鍵。 electronic organ。 speaker3引言 電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂(lè)結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤樂(lè)器。本文的主要內(nèi)容是用STC89C52RC單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個(gè)電子琴。 本文主要對(duì)使用單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電子琴進(jìn)行了分析，并介紹了基于單片機(jī)電子琴系統(tǒng)的硬件組成。本文分別從原理圖，主要芯片，各模塊原理及程序調(diào)試來(lái)詳細(xì)闡述。鞏固和運(yùn)用所學(xué)課程，理論聯(lián)系實(shí)際，提高分析、解決計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，通過(guò)對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)易的八音符電子琴的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深對(duì)單片機(jī)原理以及數(shù)字電路應(yīng)用技術(shù)方面的了解與認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步熟悉數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試的方法和步驟。1. 通過(guò)八個(gè)按鍵，分別控制發(fā)出do，re，mi，fa，sao，la，xi，do 八個(gè)音符。4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)圖21 系統(tǒng)板硬件連線如圖21所示，發(fā)生模塊，及LCD顯示模塊連線如下1. “單片機(jī)系統(tǒng)”“音頻放大模塊”區(qū)域中的SPK端口上；2. “單片機(jī)系統(tǒng)”“八個(gè)音符按鍵”區(qū)域；3. “單片機(jī)系統(tǒng)”。其將通用的微5處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。 兼容MCS51指令系統(tǒng) 32個(gè)雙向I/O口 3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷 2個(gè)串行中斷 2個(gè)外部中斷源 2個(gè)讀寫中斷口線 低功耗空閑和掉電模式 引腳4：RS，RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。引腳6：E，E(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。7寄存器選擇控制表：RSR/W操作說(shuō)明00寫入指令寄存器（清除屏等）01讀busy flag（DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（DB0~DB6）值10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)圖25放大電路輸出原理圖此部分的放大電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)。分壓電阻分別選擇10K。加到晶體管進(jìn)行放大，再輸出到嗡寧器，很好的實(shí)現(xiàn)了頻率、聲音的轉(zhuǎn)換。MCS51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RESET通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用12 MHz時(shí)，C取10μF，R2約為1KΩ，R4約為10KΩ。圖27 復(fù)位電路原理圖691鍵盤設(shè)計(jì)原理圖此系統(tǒng)琴鍵輸入是通過(guò)獨(dú)立式鍵盤來(lái)完成的。~ 口分別對(duì)應(yīng)琴鍵1~7輸入，如下圖所示。這就是抖動(dòng)。很容易想到，抖動(dòng)問(wèn)題不解決就會(huì)引起對(duì)閉合鍵的識(shí)別。鍵按下前沿抖動(dòng)后沿抖動(dòng)閉合穩(wěn)定圖282 鍵抖動(dòng)信號(hào)波形系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)STC89C52RC單片機(jī)進(jìn)行編程，屏幕式聲光電子琴的程序主要是對(duì)音符頻率的轉(zhuǎn)換，采用定時(shí)中斷，延時(shí)等實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)指標(biāo)，通過(guò)外中斷T0控制音樂(lè)的播放。編寫程序時(shí)我們把T值表按順序建立在“TABLE”。1／，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間。所以只要求得1／4拍的DELAY時(shí)間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)。音符節(jié)拍碼編程時(shí)放在程序的最后面“SONGx” 處。 程序開始將變量賦值延時(shí)pmusic=0x00 ？計(jì)數(shù)循環(huán)NoYes 圖3 程序框圖 12設(shè)計(jì)結(jié)果與分析單片機(jī)的頻率和聲音輸出的原理是，利用琴鍵控制定時(shí)器的開中斷和閉中斷，即實(shí)現(xiàn)發(fā)音和閉音。把C調(diào)中相應(yīng)琴鍵對(duì)應(yīng)的音符變換為定常數(shù)，作為數(shù)據(jù)表格存放在存儲(chǔ)器中。當(dāng)下一個(gè)琴鍵按下時(shí)，再查下此琴鍵所對(duì)應(yīng)音符的定
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