【正文】 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 P2 口 ： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制 信號。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏 輯門電路。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 RST： 復位輸入。 ALE/PROG： 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。此外，該引腳會被微 弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 禁止位無效。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H— FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。如 EA端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 顯示電路及發(fā)聲原理 顯示電路 本次設計的顯示電路主要是十六個發(fā)光二極管流水燈顯示，當按下流水燈控制按鍵時，則調(diào)用流水燈程序，將產(chǎn)生的方波信號送至 P0 與 P2口所接的十六個發(fā)光二極管，根據(jù)不同的高低電平發(fā)光，實現(xiàn)流水燈功能。當然對于單片機來產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機的定時 /計數(shù)器 T0來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號，因此，我們只要把一首歌曲的音階對應頻率關(guān)系找到就可以了。 各功能模塊原理圖 AT89C52 電路 時鐘電路 基于單片機的電子琴設計 11 時鐘電路中，我們采用外接時鐘源，由兩個電容串聯(lián)之后并聯(lián)一晶振組成，接入單片機的 XTAL1 和 XTAL2 端。 鍵盤電路 鍵盤電路中，八個按鍵即為八個對應的音符，他們分別連接到 P3 的八個口上，按鍵不按下則沒有觸發(fā)信號，按鍵按下時，為低電平，對應 P3 口有觸發(fā)信號，完成相應功能。達林頓管的基極通過一個 10K 的電阻接在 口。 第四章 系統(tǒng)軟件設計 音樂相關(guān)知識 樂音聽起來有的高，有的低，這就叫音高，音高是由發(fā)音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，不同音調(diào)的樂音是用 C、 D、 E、F、 G、 A、 B表示的，這 7個字母就是樂音的音名，它們一般依次唱成 DO、 RE、MI、 FA、 SO、 LA、 SI，這是唱曲時樂音的發(fā)音，所以叫唱名。 一首音樂是由許多不同的音符組成的，而每個音符對應著不同的頻率，這樣就可以利用不同頻率的組合，加以與拍數(shù)對應的延時，構(gòu)成音樂 如何用單片機實現(xiàn)音樂節(jié)拍 除了音符以外，節(jié)拍也是音樂的關(guān)鍵組成部分。如果單片機要自己播放音樂，那么必須在程序設計中考慮到節(jié)拍的設置，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。音樂的音拍，一個節(jié)拍為單位（ C 調(diào)）具體如下表： 基于單片機的電子琴設計 12 音樂節(jié)拍表 曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY 調(diào) 4/4 125ms 調(diào) 4/4 62ms 調(diào) 3/4 187ms 調(diào) 3/4 94ms 調(diào) 2/4 250ms 調(diào) 2/4 125ms 如何用單片機產(chǎn)生音頻脈沖 了解音樂的一些基本知識后可知，產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂，對于單片機而言，產(chǎn)生不同頻率有脈沖非常方便，可以利 用它的定時 /計數(shù)器來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號，因此，需要弄清楚音樂中的音符和對應的頻率，以及單片機定時計數(shù)的關(guān)系。 系統(tǒng)總體功能流程圖 基于單片機的電子琴設計 13 第五章 電路仿真 Proteus 軟件介紹 Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。 該軟件的特點是： (1)實現(xiàn)了單片機仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。 (2)支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。 (3)提供軟件調(diào)試功能。 (4)具有強大的原理圖繪制功能。本章介紹 Proteus ISIS 軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。課程設計是大三 學習階段一次非常難得的理論與實踐相結(jié)合的機會，通過這次系統(tǒng)的項目設計提高了我運用所學的專業(yè)基礎知識來解決面臨實際問題的能力，同時也提高了我查閱各種文獻資料、設計手冊 、設計規(guī)范以及軟件編程排版的水平。 通過對自己在大學三 年時間里所學的 知識的回顧，并充分發(fā)揮對所學知識的理解和對課程 設計的思考及 書面表達能力， 最終完成了 這項課設。撰寫論文的過程 也是專業(yè)知識的學習過程 ， 運用已有的專業(yè)基礎知識， 對其 進行 設計 ，分析和解決一個理論問題或?qū)嶋H問題，把知識轉(zhuǎn)化為能力的實際訓練 ，并且為即將到來的畢業(yè)設計論文做好準備及鋪墊 。 通過這次課程設計發(fā)現(xiàn) ， 只有理論 水平提高了 ， 才能夠 將 課本知識 與 實踐相整合， 理論知識 服務于教學實踐， 以增強自己的動手 能力 。通過這次課程設計，我們知道了理論和實際的距離，也知道了理論和實際想結(jié)合的重要性，也從中得知了很多書本上無法得知的知識。 學習就應該 采取 理論 與 實踐 結(jié)合 的方式， 理論 的問題， 也就是 實踐性 的課題 。 當然，做課設的過程中，難免出現(xiàn)一些問題，硬件軟件上的各種問題，但通過我們一起協(xié)商努力，最終克服了這些問題。 基于單片機的電子琴設計 16 參考文獻 [1] 柴鈺 .單片機原理及應用 .西安：西安電子科技大學出版社 . [2]馮育長等 單片機系統(tǒng)設計與實例分析 西安電子科技大學出版社 2020 [3] 雷思孝等 單片機系統(tǒng)設計及工程應用 西安電子科技大學出版社 2020 [4] 龔尚福，等 .機原理與接口技術(shù) . 西安：西安電子科技大學出版社 . [5] 單片機基礎 北京航空航天大學出版社． 2020 [6] C 程序設計完全手冊 人民郵電出版社 2020 附錄 1：元器件清單 元器件型號 個數(shù) AT89C52 單片機 1 電阻 470歐 16 電阻 1千歐 1 電阻 10千歐 2 綠發(fā)光二極管 16 萬能電路板 1 30uF 電容 2 10uF 電解電容 1 微動按鍵 11 揚 聲器 1 NPN 型三極管 2 12MHZ 晶振 1 導線 若干 附錄 2：音符與頻率的轉(zhuǎn)換關(guān)系 Do Re Mi Fa SO La Si Do Oxfb Oxfc Oxfc Oxfc Oxfd Oxfd Oxfd Oxfd Oxe9 Ox5c Oxc1 Oxef Ox45 Ox92 Oxd0