基于51单片机简易电子琴设计论文.docx

PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 创新制作报告 简易电子琴设计 学 校：深圳职业技术学院 2013年11月12日 摘要 本设计主要研究基于STC90C51单片机的简易电子琴设计。它是以单片 机作为主控核心，键盘、电脑音响、led等外围器件构成；本设计硬件部分主要由最小系统，按键系统模块、led显示模块和发声模块组成。其软件部分主要有主程序模块、定时中断程序、定时计数程序、显示程序。 （1）最小系统：它是单片机应用系统的设计基础。它包括单片机的选择、时钟系统设计、复位电路设计等。 （2）按键系统模块：本设计采用24个按键，其中21个按键用来显示21个音调，其它3个按键可以进行功能的切换。 （3）LED显示模块：八个LED，七个红色LED来显示音符，1个绿色LED指示。 （4）发声模块：此电子琴发音是用现成的电脑音响。 本次设计首先对单片机设计简易电子琴仔细分析，接着制作硬件电路和编写软件的程序，最后进行软硬件的调试运行。并且从原理图，主要芯片，各模块的原理和各个模块的程序调试来阐述。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，实现高、中、低共21个音符的发音和显示和音乐播放时的控制显示，并且能自动播放程序中编排的音乐，同时还有保存兵播放已按下的音符。系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠. 目录 HYPERLINK \l _Toc 1.概述 4 HYPERLINK \l _Toc 1.1设计背景 4 HYPERLINK \l _Toc 1.2设计意义 4 HYPERLINK \l _Toc 1.3 设计任务 4 HYPERLINK \l _Toc 2.系统总体方案及硬件设计 4 HYPERLINK \l _Toc 2.1总体设计 4 HYPERLINK \l _Toc 2.2硬件设计 6 HYPERLINK \l _Toc 2.3单片机的最小工作系统 6 2.4电源设计: 2.5按键设计: 2.6LED灯设计： 2.7发声模块： 3.系统软件的的编写 7 3.1电子琴基本原理 7 3.2主程序 9 3.3播放音乐模块 16 3.4录音模块 20 4.1硬件调试 23 4.2软件调试 23 5课程设计体会 HYPERLINK \l _Toc 附1 源程序代码 24  1.概述 1.1设计背景 由于本课程要做一个创新制作，而老师给的参考题中觉得电子琴这课题不错，因为电子琴能陶冶人的情操，同时使人更快乐，他能真正影响人的心情，因此决定做。单片机技术使我们可以利用软硬件来实现电子琴的功能，从而可以实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。并且可以进行一定的功能扩展。鉴于传统电子琴可以用键盘上的“1”到“A”键演奏从低So到高DO等11个音，从而也可以通过单片机实现对十个按键的扩展，实现七个音符键的高、中、低21个音调的显示播放和音乐的自动播放。 1.2设计意义 ①可以了解音乐的基本知识； ②加深对单片机的使用； ③学会自己做项目； 1.3 设计任务 实现电子琴发声控制系统；要求电路实现如下功能： 利用现成电脑音响作为发声部件，21个音符键，实现高音、中音、低音的1、2、3、4、5、6、7的发音。并在存储几首歌曲的内容，可以实现自动播放。 2.系统总体方案及硬件设计 2.1总体设计 音乐是有由不同的音阶组成的，而不同的音阶又是由不同的频率发出的，那么产生不同的频率，就可以发出不同的音乐了。而利用单片机就可以产生不同的频率的方波，因此选择单片机为为主来设计。通过程序编写实现单片机输出不同的频率，输出的方波信号再通过接口给电脑音响，让其发声。同时电子琴加入led用来显示。 本设计的主要工作是程序编写，通过程序让电子琴实现音乐演奏，歌曲播放以及记录已按下的音符，并播放，最后实现led显示。而硬件主要有单片机最小 系统，键盘模块，发声模块，还有一个电源模块。 直流电源 直流电源 LED显示 单片机按键输入 LED显示 单片机 按键输入 电脑音响 电脑音响 总体框图2 2.2硬件设计 电路图1 注：本系统有主控单片机、键盘、led显示模块、发声模块以及电源组成。 2.2.2单片机的最小工作系统: 这里用的单片机的型号是STC90C516RD+，配以12M的晶振，以及复位电路供电电路构成最小系统。 2.2.3电源设计: 这里电源直接用直流5v电源； 2.2.4按键设计: