单片机课程设-电子琴.doc

目 录 1. 引言...................................................1 1.1. 设计的目的.........................................1 1.2. 设计的内容与要求...................................1 2. 总体设计...............................................1 2.1. 音乐产生原理.......................................1 2.2. 设计流程...........................................3 3. 硬件设计...............................................8 3.1. AT89C51芯片简介 ..................................8 3.1.1 主要特性........................................8 3.1.2 功能描述........................................8 3.1.3 引脚说明与硬件连接..............................9 3.2. 元器件清单........................................13 4. 系统工作说明..........................................13 5. 结束语...............................................14 5.1 收获与体会.........................................14 5.2 遇到的问题与解决方法...............................15 5.3 教程建议...........................................15 参考文献..............................................15 7. 附录..................................................16 1. 引言 1.1 设计的目的 本设计的主要目的是掌握单片机系统的开发应用，掌握prteus和keil C51软件的应用，巩固和加深已学过的知识，提高动手能力及解决实际问题的能力，同时培养团队合作精神。 1.2. 设计内容与要求 本设计以AT89C52单片机为核心控制元件设计一个电子琴，与键盘、扬声 器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个弹奏按键、1个播 放按键和扬声器，并且按下时按键发声，松开延时一段时间停止，中间再 按别的键则发另一音调的声音。16个按键设置成4x4矩阵键盘，能弹奏出 16个音，添加歌曲程序同时能够播放出歌曲。 （2）利用软件 keil C51进行程序的调试。 （3）利用proteus软件画电路图，并在单片机加载程序进行仿真。 （4）根据电路图运用proteus软件的布局和布线功能绘制PCB图并输出显 示电路的3D图。 （5）根据电路图、PCB图和3D图快速地焊接电路。 （6）下载程序代码，调试（Easy 51Pro） 。 2. 方案总体设计 2.1. 音乐产生设计原理 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这 样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系正确即可。若要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），再将此周期除以2，即为半周期的时间。利用定时器计时半周期时间，每当计时终止后就将P1.0反相，然后重复计时再反相。就可在P1.0引脚上得到此频率的脉冲。 ??? 利用AT89C51的内部定时器使其工作计数器模式（MODE1）下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶，例如，频率为523Hz，其周期T＝1/523＝1912μs，因此只要令计数器计时956μs/1μs＝956，每计数956次时将I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。 ??? 计数脉冲值与频率的关系式是：