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湄洲湾职业技术学院单片机课程设计报告课程设计报告书题 目：电子琴设计姓 名：学 号：指导老师：设计时间：单片机课程设计报告摘要: 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新. 在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。电子琴，可以更简单、方便的使用。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计电子琴技术，对于单片机来说，产生不同的频率非常方便，可以利用单片机的定时器/计数器来产生不同频率的信号。系统实用性强、操作简单、扩展性强。目录一、 设计任务.3二、 电子琴设计程序框图.3三、 电子琴程序的设计以及产生音乐的方法说明. 4四、 功能说明. 10五、 原理图. 12六、 检测与调试. .13七、 总结与体会.131、 设计任务2、 （一）、功能及技术指标要求设计电子琴技术基本要求：由16个按键组成4*4键盘矩阵，设置成16个音，可随意 弹奏想要表现的音乐，按下按键的同时，显示按键号。（二）、设计内容按设计技术指标进行电子琴技术硬件和软件设计。（三）、设计思路及关键技术一个完整的电子琴技术相当于一个简单的单片机系统，该系统设置由电路、单片机、显示电路等构成。单片机是集成IC芯片，只需根据实际设计要求选型。其他部分都需要根据应用要求和性能指标自行设计。二、电子琴设计程序流程框图 开始等待、识别按键输出根据按键号查音频表 将频率对于的计数值送入定时器 启动定时器显示按键号按键放开？ 定时器三、电子琴的主程序 1 、 程序设计：音乐产生的方法：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弄正确即可。现在以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表1所示， 表1 高中低音符与音片机计数T0相关的计数值音符频率（HZ）简谱码（T值） 音符频率（HZ）简谱码（T值）低1DO26263628# 4 FA#74064860#1DO#27763731中 5 SO78464898低2RE29463835# 5 SO#83164934#2 RE#31163928中 6 LA88064968低 3 M33064021# 693264994低 4 FA34964103中 7 SI98865030# 4 FA#37064185高 1 DO104665058低 5 SO39264260# 1 DO#110965085# 5 SO#41564331高 2 RE117565110低 6 LA44064400 # 2 RE#124565134# 646664463高 3 M131865157低 7 SI49464524高 4 FA139765178中 1 DO52364580# 4 FA#148065198# 1 DO#55464633高 5 SO156865217中 2 RE58764684# 5 SO#166165235# 2 RE#62264732高 6 LA176065252中 3 M65964777# 6186565268中 4 FA69864820高 7 SI196765283 2、源程序如下： KEYBUF EQU 30H STH0 EQU 31H STL0 EQU 32H TEMP EQU 33H ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EA WAIT: MOV P3,#0FFH CLR P3.4 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK1 MOV KEYBUF,#3 LJMP DK1 NK1: CJNE A,#0DH,NK2 MOV KEYBUF,#2 LJMP DK1 NK2: CJNE A,#0BH,NK3 MOV KEYBUF,#1 LJMP DK1 NK3: CJNE A,#07H,NK4 MOV KEYBUF,#0 LJMP DK1 NK4: NOP DK1: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK1A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK1A CLR TR0 NOKEY1: MOV P3,#0FFH CLR P3.5 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK5 MOV KEYBUF,#7 LJMP DK2 NK5: CJNE A,#0DH,NK6 MOV KEYBUF,#6 LJMP DK2 NK6: CJNE A,#0BH,NK7 MOV KEYBUF,#5 LJMP DK2 NK7: CJNE A,#07H,NK8 MOV KEYBUF,#4 LJMP DK2 NK8: NOP DK2: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK2A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK2A CLR TR0 NOKEY2: MOV P3,#0FFH CLR P3.6 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK9 MOV KEYBUF,#11 LJMP DK3 NK9: CJNE A,#0DH,NK10 MOV KEYBUF,#10 LJMP DK3 NK10: CJNE A,#0BH,NK11 MOV KEYBUF,#9 LJMP DK3 NK11: CJNE A,#07H,NK12 MOV KEYBUF,#8 LJMP DK3 NK12: NOP DK3: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK3A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK3A CLR TR0 NOKEY3: MOV P3,#0FFH CLR P3.7 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY4 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY4 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK13 MOV KEYBUF,#15 LJMP DK4 NK13: CJNE A,#0DH,NK14 MOV KEYBUF,#14 LJMP DK4 NK14: CJNE A,#0BH,NK15 MOV KEYBUF,#13 LJMP DK4 NK15: CJNE A,#07H,NK16 MOV KEYBUF,#12 LJMP DK4 NK16: NOP DK4: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK4A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK4A CLR TR0 NOKEY4: LJMP WAIT DELY10MS: MOV R6,#10 D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET INT_T0: MOV TH0,STH0 MOV TL0,STL0 CPL P1.0 RETI TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H TABLE1: DW 64021,64103,64260,64400 DW 64524,64580,64684,64777 DW 64820,64898,64968,65030 DW 65058,65110,65157,65178 END四、功能说明 （1）芯片由UNTITLEDISISPROFESSIONAL实验系统提供（AT89C51） 1主要特性： 与MCS-51兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz24Hz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内震荡器和时钟电路2管脚说明： VCC：供电电压 GND：接地。 P0口：PO口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据储存器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程中，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0口输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第8位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的八位，在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。RST：复位输入。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。（2）芯片由UNTITLEDISISPROFESSIONAL实验系统提供（74LS138）国产3线8线译码器74LS138。它由3个输入端A0、A1、A2和8个输出端Y0Y7非，它能将二进制代码按其原意翻译成相应的输出信号，输出端低电平表示有信号，高电平