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课程设计报告。
题目基于单片机的电子琴设计。
二级学院 专业
班级学号 学生姓名
指导教师。目录。
引言1电子琴研究的背景及现状1
第1章、课程设计任务及要求2
1.1 设计任务2
1.2 设计要求2
第2章、简易电子琴基本原理及其框图3
2.1 与**有关的知识3
2.2 基本思想4
2.3 硬件框图5
2.4 软件设计流程图5
第3章、系统的硬件结构7
3.1 单片机89c51的简介7
3.2 键盘电路8
3.3 振荡电路9
3.4 复位电路9
3.5 音频放大电路10
第4章、系统软件的设计12
4.1 系统的软件主程序12
4.2 系统的软件的调试**15
第5章、全文总结17
参考文献18
致谢19引言。
电子琴的研究背景及现状：
随着电子技术的发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣，电子技术与**的结合不断加深。由此而产生的电子琴在这种形势下，因其体积小，易于携带，经济适用，对初学者，尤其对识谱的人来说是很容易弹奏的，一首简单的曲子灵感好的人甚至不用很多的练习和教师的指导就能很快的弹奏出来。是一般家庭都能承受得了的经济投入，而且电子琴键盘操作直观易于掌握。
这样就强烈地激发了学习者的学习兴趣，迅速地提高了电子琴的普及率。电子琴使用简单。深受广大**爱好者推崇。
单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属***电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、**低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。
电子琴是现代电子科技与**结合的产物，是一种新型的键盘乐器作为机械的学生，掌握电子琴的制作是很好检验我们所学单片机知识应用。虽然我们不能设计出很复杂的电子琴，主要是考虑到设备以及成本等一系列问题，因此我打算设计并制作一个简易的电子琴。采用集成电路设计，基于at89c51单片机设计一款简易的电子琴，在主控模块上设有7个按键1个扬声器，从而可以用来弹奏喜欢的乐曲。
本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了设计，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的**。并且本文分别各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。
本系统是简易电子琴的设计，按下按键会使扬声器**器对应的音符。通过设计本系统可了解单片机的基本功能。对单片机的进行更深度了解。
随着社会的发展进步，人们的生活水平也逐步提高，**已经成为了我们生活中很重要的一部分，在工作和学习之余，欣赏**不仅使身心得到放松，同时也提高人们的精神品质和个人素养。当代，爱好**的年轻人越来越多，也有不少人自己练习弹奏乐器，作为业余爱好和一种放松的手段，鉴于一些乐器学习难度大需花费太多精力，且其**太过于高昂，使得一部分有这种想法的人不得不放弃这种想法，而电子琴又是一种新型的键盘乐器，它是现代电子科技与**结合的产物，**相对便宜，能够满足一般爱好者的需求，因此，在现代**中扮演着重要的角色。
第1章、 课程设计任务及要求。
1.1 基本要求：
硬件设计：根据任务要求，完成单片机最小系统及其扩展设计。
软件设计：根据硬件设计完成显示功能要求，完成控制软件的编写与调试。
1.2功能要求：设计一款能够简单演奏**的电子琴。
第2章、 简易电子琴基本原理及其框图。
2.1 与**的相关知识。
在人类还没有产生语言时，就已经知道利用声音的高低、强弱等来表达自己的思想和感情。声带、琴弦等物体振动时会发出声波，声波通过空气传播进入人耳，人们就听到了声音。声音有噪音和乐音之分振动有规律的声音是乐音，**中所用的声音主要是乐音。
乐音听起来有的高、有的低，这就叫做音高。音高是由发声物体振动频率的高低决定的，频率高声音就高，频率低声音就低。音持续时间的长短即时值，一般用拍数表示。休止符表示暂停发音。
一首**是由许多不同的音符组成的，而每个音符对应着不同的频率，这样就可以利用不同的频率组合，加以拍数对应的延时，构成**。如果单片机要自己****就必须考虑到节拍的设置。
对于at80c51而言要产生一定频率的方波一般是先将某口线输出高电平，延迟一段时间后再输出低电平。通过改变延迟时间可以改变单片机的输出频率。单片机的延时主要有两种方式，即软件延时和使用定时/计数器延时。
其中软件延时不是很精确，而电子琴电路由于每个音符的频率值要求比较严格，因此我们选用定时/计数器延时。
由于本课程设计是由用户通过键盘输入弹奏乐曲的，所以节拍由用户掌握，不由程序控制。因此，我们只需弄清楚**中的音符和对应的频率，利用单片机的定时/计数器来产生方波频率信号即可。
要产生相应的音频脉冲，只需要计算出某音频的周期，再除以2。利用计数器计时半周期，计满时使p2.0反向，然后重复计时再反向。
本例中，单片机工作在12mhz时钟，使用定时器/计数器t0，工作模式为1，改变计数初值th0、tl0就可产生不同频率的脉冲信号。
例如低3mi音，频率为330hz，其周期t=1/f=1/330=3030us，计数值n=3030/2=1515,所以每计数1515次p2.0反向。计数初值t=65536-n=64021。
c调的各音符频率与计数值t的对照表如表1所示。
c调各音符频率与计数值t对照表。
表2-12.2 基本思想：
简易的电子琴系统主要是采用at89c51单片机，单片机工作于12mhz的时钟频率，使用其定时/计数器t0，工作模式为1，设计4*4键盘矩阵，设置成16个音，可随意弹奏想要表现的**，因为单片机产生的音频脉冲没有足够的驱动能力，所以用三极管放大电路实现音频的放大，保证扬声器能产生所要实现的音符声音。
2.3 硬件框图：
图2-12.4软件设计流程图：
本设计采用at89c51单片机作为核心处理器件，按下复位键，进入初始化，调用键盘扫面子程序，获得键值，查询音阶表，获取定时初值，向喇叭输入相应频率的脉冲驱动，发出相应的音调，若按键没有释放，则一直发声；若按键松开，则停止发声。当读到结束符时，停止****。
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