单片机简易电子琴系统设计说明书.doc

单片机简易电子琴系统设计说明书1.1简易电子琴系统如图1.1所示为一八键电子琴系统电路框图。该课程设计将以单片机控制的8051发声系统为主，利用单片机完成发声的实验，实现按键控制内正常发声，从左向右依次发出中音Do至高音Do结束。 图1.1系统电路框图（1）发声电路声音的产生是一个音频振动的效果。一般音响电路是用正弦波信号驱动喇叭，从而产生悦耳的音乐；在数字电路里，则是数字信号驱动喇叭，从而产生声音。如果声音的频率相同，人类的耳朵很难区分出哪个是脉冲信号产生的声音，哪个是正弦波信号产生的声音。若要用8051产生声音，可用程序产生频率，送到输出入端口（p1.0）再把该点连接到喇叭的驱动电路，即可驱动喇叭。如图1.2所示。图1.2 喇叭驱动电路（达林顿对）（2）按键电路要求当按钮开关on时，将可由其连接的输入口读取到低电平（即0）。若按S1，则发出中音的Do；若按S2，则发出中音的Re；若按S3，则发出中音的Mi；若按S4，则发出中音的Fa；若按S5，则发出中音的So；若按S6，则发出中音的La；若按S7，则发出中音的Si；若按S8，则发出高音的Do；电路如图1.3所示。图1.3 按键电路第2章 设计原理及过程2.1硬件准备PC机及相关软件 , 89C51芯片1个 , 10K电阻若干 , CS9013三极管2个 , 扬声器一个 , 开关按钮若干.2.2运行环境Keil Vision 2 , Proteus 7 Professional2.3实验原理（1）音调的产生通常以Do、Re、Mi、Fa、Sa、La、Si、Do分别代表某一个频率的声音，我们称之为“音调”，及Tone。若要产生这些音频，可使用延迟函数来实现。void delay(unsigned char x) unsigned char i,j; for(i=0;ix;i+) for(j=0;j1;j+);注意：内循环一次，最小延迟时间8.3us（2）常用的音阶编号简谱音阶频率参数按键1Do523108S12Re587102S23Mi65991S34Fa69886S45So78477S56La88068S67Si98861S78Do104657S8第3章 软件程序设计系统源程序见附录2。软件流程图如下所示：S2被按下Sound（1）S1被按下Sound（0）开始声明变量与函数读取按钮开关S3被按下Sound（2）S4被按下Sound（3）S5被按下Sound（4）S6被按下Sound（5）S7被按下Sound（6）S8被按下Sound（7）图3.1 软件流程图（1）发声函数void sound(unsigned char x) /发声函数开始 char i; /声明变量 for(i=0;i60;i+) /执行60次 speaker=1; /输出高电平 delay8(tonex); /延迟speaker=0; /输出低电平delay8(tonex); /延迟 （2）音阶定义#include sbit speaker=P10; /声明喇叭位置unsigned char keys; /*声明音阶数组 - Do Re Mi Fa So La Si Do#*/unsigned char tone=108,102,91,86,77,68,61,57;void sound(unsigned char); /声明发声函数void delay8(unsigned char);（3）按键程序main()P2=0xff; /将p2规划成输入口 while(1) keys=P2; /读取按键 switch(keys) case 0x01:sound(0);break; /按下S1，发Do音 case 0x02:sound(1);break; /按下S2，发Re音 case 0x04:sound(2);break; /按下S3,发Mi音 case 0x08:sound(3);break; /按下S4,发Fa音 case 0x10:sound(4);break; /按下S5，发So音 case 0x20:sound(5);break; /按下S6，发La音 case 0x40:sound(6);break; /按下S7, 发Si 音 case 0x80:sound(7);break; /按下S8,发Do#音 总结（1）程序运行中出现参数错误，经过修改延迟函数，delay8s修改为delay8，程序运行正常。（2）在本实验里，是由p1.0端口输出音频的，若要改由其他端口（如p1.7）只需在程序中修改喇叭位置即可。（3）本次实验还可以用定时器方式设计此电子琴，同学们有兴趣可以自己尝试设计。（4）通过本次实验，我们加深了对51单片机的了解，认识到理论与实践联系的重要性。体会到团队合作的意义。参考文献1 丁元杰.单片机原理及应用M.北京:机械工业出版社,2010.2 张义和,王敏男,许宏昌,余春长.例说51单片机(C语言版)M.北京:人民邮电出版社,2008.附录1 整体电路图附录2 源程序/*ch9-1.c - 简易电子琴实验*/#include sbit speaker=P10;unsigned char keys;/*声明音阶数组 - Do Re Mi Fa So La Si Do#*/unsigned char tone=108,102,91,86,77,68,61,57;void sound(unsigned char);void delay8(unsigned char);main()P2=0xff; while(1) keys=P2; switch(keys) case 0x01:sound(0);break; case 0x02:sound(1);break; case 0x04:sound(2);break; case 0x08:sound(3);break; case 0x10:sound(4);break; case 0x20:sound(5);break; case 0x40:sound(6);break; case 0x80:sound(7);break; void sound(unsigned char x) char i; for(i=0;i6