【正文】 從根本上發(fā)生變革。 電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤樂器。本文的主要內(nèi)容是用AT89S52單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計一個電子琴和音樂發(fā)生器雙功能。 本文主要對使用單片機(jī)設(shè)計簡易電子琴進(jìn)行了分析，并介紹了基于單片機(jī)電子琴統(tǒng)硬件組成。并且本文分別從原理圖，主要芯片，各模塊原理及各模塊的程序的調(diào)試來詳細(xì)闡述。一 概述 系統(tǒng)開發(fā)意義該設(shè)計具有以下優(yōu)點：①可以隨意彈奏想要表達(dá)的音樂。③制作簡單，成本低。其次，在這次設(shè)計可行性上進(jìn)行分析如下：經(jīng)濟(jì)可行性：所謂經(jīng)濟(jì)可行性，即在這次設(shè)計上需要投入資金的多少，由于畢業(yè)設(shè)計是沒有項目資金，沒有開發(fā)經(jīng)費，因此在經(jīng)濟(jì)上必須能夠承受，比較理想化的項目對于我們畢業(yè)設(shè)計來說是不可行的。技術(shù)可行性：技術(shù)可行性主要是分析技術(shù)條件上是否能夠順利開展并完成開發(fā)工作，硬件、軟件能否滿足設(shè)計者的需要等。綜上所述，本系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)已經(jīng)明確,在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)上均可行，因此本系統(tǒng)的開發(fā)是完全可行的。單片機(jī)AT89S52該設(shè)計要實現(xiàn)一種由單片機(jī)控制的電子琴，單片機(jī)工作于12MHZ時鐘頻率，使用其定時/計數(shù)器T0，工作模式為1，改變計數(shù)值TH0和TL0可以產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號。由于本例實現(xiàn)的音樂發(fā)生器是由用戶通過鍵盤輸入彈奏樂曲的，所以節(jié)拍由用戶掌握，不由程序控制。按鍵輸入音頻功放電路功能選擇（彈奏/播放）晶振復(fù)位電路`揚聲器二、硬件設(shè)計系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 AT89C51AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位 定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52。、32個可編程I/O口線AT89C52中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。外接石英晶體及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30PF10PF。 計算機(jī)在啟動運行時都需要復(fù)位，復(fù)位使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其他器件都處于一種初始狀態(tài)，并從這個初始狀態(tài)工作。在MCS51系列單片機(jī)的RST引腳上輸入一個高電平信號，該高電平信號至少要維持兩個機(jī)器周期以上的時間，單片機(jī)被復(fù)位。此最小系統(tǒng)采用手動復(fù)位電路。這種方法是將一個開關(guān)串聯(lián)一只電阻后，再并聯(lián)于電容C的兩端，在系統(tǒng)運行過程中需要復(fù)位時只要使開關(guān)閉合，在RST引腳上就會出現(xiàn)一定時間的高電平信號，從而使單片機(jī)實現(xiàn)復(fù)位。電子琴設(shè)25個按鍵，分別代表一些音符，包括中音段的全部音符。如圖1所示，按引腳的形狀引可分為H型和V型。TDA2030A能在最低177。22V的電壓下工作在177。無疑，用它來做電腦有源音箱的功率放大部分或小型功放再合適不過了。此芯片是高保真集成功率放大器芯片，輸出功率大于10W，頻率響應(yīng)為10—14000Hz，其內(nèi)部電路包含輸入級、中間級、輸出級，具有短路保護(hù)和過熱保護(hù)，可以確保電路工作的安全可靠性。 揚聲器是一種把電平轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘柕膿Q能器件，揚聲器和性能對音質(zhì)的高低音響很大。在本次試驗作品中使用電磁式揚聲器。音樂相關(guān)知識在人類還沒有產(chǎn)生語言時，就已經(jīng)知道利用聲音的高低、強弱等來表達(dá)自己的思想和感情。聲音有噪音和樂音之分振動有規(guī)律的聲音是樂音，音樂中所用的聲音主要是樂音。音高是由發(fā)聲物體振動頻率的高低決定的，頻率高聲音就高，頻率低聲音就低。休止符表示暫停發(fā)音。如果單片機(jī)要自己播放音樂就必須考慮到節(jié)拍的設(shè)置。通過改變延遲時間可以改變單片機(jī)的輸出頻率。其中軟件延時不是很精確，而電子琴電路由于每個音符的頻率值要求比較嚴(yán)格，因此我們選用定時/計數(shù)器延時。因此，我們只需弄清楚音樂中的音符和對應(yīng)的頻率，利用單片機(jī)的定時/計數(shù)器來產(chǎn)生方波頻率信號即可。利用計數(shù)器計時半周期，然后重復(fù)計時再反向。例如低3MI音，頻率為330Hz，其周期T=1/f=1/330=3030us，計數(shù)值N=3030/2=1515,。C調(diào)的各音符頻率與計數(shù)值T的對照表如表1所示。利用定時器計時半周期時間，然后重復(fù)計時再反相。計數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系式是：N＝fi247。fr，式中，N是計數(shù)值；fi是機(jī)器頻率（晶體振蕩器為12MHz時，其頻率為1MHz）；fr是想要產(chǎn)生的頻率。2247。T＝65536－N＝65536－fi247。fr＝65536－1000000247。fr＝65536－500000/fr，中音DO的T＝65536－500000/523＝64580。為了輸出合適的方波，首先應(yīng)該知道音符與頻率的關(guān)系。上表中的頻率數(shù)值，有些過多，去掉不常用的黑鍵頻率，只是把白鍵對應(yīng)的數(shù)據(jù)存放在單片機(jī)中，即可滿足絕大部分的應(yīng)用需求。64580,低音區(qū):1 2 3 4 5 6 7 DW 64580,64671,64777,64820,64898,64968,65030 65058中音區(qū):1 2 3 4 5 6 7 DW 65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283 65312高音區(qū):1 2 3 4 5 6 7把這個數(shù)據(jù)表，放在程序中，需要播音的時候，就從表中取出一個數(shù)據(jù)送到定時器，當(dāng)定時器溢出中斷的時候，再對輸出引腳取反，那么，在揚聲器中，即可聽到上表中頻率的聲音。 曲調(diào)值DELAY調(diào)4/4125ms 調(diào)3/494ms調(diào)2/4250ms電子琴控制系統(tǒng)控制和播放內(nèi)容的程序。四、電路的仿真Proteus的ISIS事一款Labcenter出品的電路分析實物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機(jī)，元件庫齊全，使用方便，可以給我們做電路設(shè)計提供方便快捷的仿真效果，讓我們事半功倍。：五、系統(tǒng)調(diào)試 電路調(diào)試是整個系統(tǒng)功能否實現(xiàn)的關(guān)鍵步驟，我們將整個調(diào)試過程分為三大部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和綜合調(diào)試。在上電前，先確保電路中不在斷路或短路情況，這一工作是整個調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個步驟。注意焊點之間，確保焊點沒有短接在一起，同時注意焊點的美觀，確保沒有開路以及短路的現(xiàn)象出現(xiàn)。數(shù)碼管LED電路調(diào)試：接通電源，隨機(jī)按下按鈕可以看到數(shù)碼管顯示數(shù)字。調(diào)試主要方法和技巧：通常一個調(diào)試程序應(yīng)該具備至少四種性能：跟蹤、斷點、查看變量、更改數(shù)值。六、課程設(shè)計體會通過本次的設(shè)計，讓我大大提高了對電子產(chǎn)品的興趣。在設(shè)計前，我大量的參考了很多參考資料，這些參考資料對我的幫助很大，所以在設(shè)計前，做大量的功課是很有必要的。這次設(shè)計把所學(xué)過的知識都結(jié)合起來了，不僅用到《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》的知識，還有《模擬電子》、《數(shù)字電子》的知識也運用到了，讓我再復(fù)習(xí)了一遍這幾門課程?？偟膩碚f，在這次的單片機(jī)課程設(shè)計里，讓我對單