电子琴课程设计答辩PPT课件.pptx

电子琴课程设计 学院 机电学院专业 电子信息科学与技术班级 1301班成员 王子远余佳指导教师 翁志刚 2020 3 18 可编辑 1 设计框架 一 摘要二 设计要求三 课题构思四 方案设计五 单元设计六 电路工作原理图 LOGO 2 一 摘要 电子琴作为现代电子科技与音乐结合的产物 是一种新型的键盘乐器 而鉴于单片机强大的控制功能和灵活的编程实现特性 本设计以AT89C51单片机为核心控制元件设计一个由4 4组成16个按键矩阵 构成16个音阶的多音阶电子琴 LOGO 3 1 由4X4组成16个按钮矩阵 设计成16个音对应音乐音符 2 每按一个键 单片机检测按下的是那个键并查表查找相应的音符 输出到音频处理模块驱动喇叭发出音符 二 设计要求 LOGO 4 三 课题构思 LOGO 5 1 根据总的功能和技术要求 把复杂的电路分解成若干个单元系统以方便检修 2 选择合适的电路及元器件构成每个单元电路 3 考虑各个单元电路间的连接 所有单元电路应协调一致 满足工作需求 四 方案设计 LOGO 6 AT89c51是一个低功耗 高性能CMOS8位单片机片内含4KB的可擦除的Flash只读程序存储器 128B的随机存取数据存储器 具有40个引脚 32个外部双向输入 输出 I O 口 5个中断优先级2层中断嵌套中断 2个16位可编程定时计数器 2个全双工串行通信口 看门狗 WDT 电路 片内时钟振荡器 此外 AT89c51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式 空闲模式下 CPU暂停工作 而RAM定时计数器 串行口 外中断系统可继续工作 掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据 停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位 一 AT89C51单片机 五 单元设计 LOGO 7 引脚介绍 P0口 可以被定义为数据 地址的低八位 能够用于外部程序 数据存储器 在FIASH编程时 P0口作为原码输入口 当FIASH进行校验时 P0输出原码 此时P0外部必须被拉高 P1口 标准输入输出I O P1口管脚写入1后 被内部上拉为高 可用作输入 在FLASH编程和校验时 P1口作为第八位地址接收 P2口 既可用于标准输入输出I O 也可用于外部程序存储器或数据存储器访问时的高八位地址 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 既可以作标准输入输出I O 也可作为AT89C51的一些特殊功能口 P3 0RXD 串行输入口 P3 1TXD 串行输出口 P3 2 INT0 外部中断0 P3 3 INT1 外部中断1 P3 4T0 记时器0外部输入 P3 5T1 记时器1外部输入 P3 6 WR 外部数据存储器写选通 P3 7 RD 外部数据存储器读选通 LOGO 8 RST 复位输入 当振荡器复位器件时 要保持RST脚两个机器周期的高电平时间 ALE PROG 当访问外部存储器时 地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节 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 LOGO 9 二 数码管显示电路 利用AT89c51单片机的P0端口的P0 0 P0 7连接到一个七段数码管的a h的笔段上 数码管的公共端接电源 数码管显示单元如图 LOGO 10 三 扬声器 扬声器单元模块如图 LOGO 11 四 矩阵键盘电路模块 在键盘中按键数量较多时 为了减少I O口的占用 通常将按键排列成矩阵形式 在矩阵式键盘中 每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通 而是通过一个按键加以连接 这样 一个端口 如P1口 就可以构成4 4 16个按键 列线通过电阻接正电源 并将行线所接的单片机的I O口作为输出端 而列线所接的I O口则作为输入 LOGO 12 六 电路工作原理图 LOGO 13 附录 实验源程序 名称 电子琴 include defineucharunsignedchar defineuintunsignedint 共阳极数码管编码ucharcodeDSY Table 0 xc0 0 xf9 0 xa4 0 xb0 0 x99 0 x92 0 x82 0 xf8 ox80 0 1 2 3 4 5 6 7 80 x90 0 x88 0 x83 0 xc6 0 xa1 0 x86 0 x8e 0 xBF 9 A B C D E F 各音符对应的延时uintcodeTone Delay Table 64021 64103 64260 64400 64524 64580 64684 64777 64820 64898 64968 65030 65058 65110 65157 65178 sbitBEEP p3 0 蜂鸣器ucharKeyNo 按键序号 延时 voidDelayMS ucharx LOGO 14 uchari while x for i 0 i 120 i 键盘矩阵扫描子程序 voidKeys Scan ucharTmp k 高四位置0 放入四行p1 0 x0F DelayMS 2 按键后00001111将变成0000XXXX X中1个为0 3个仍为1 下面的异或操作会把3个1变成0 唯一的0变成1Tmp p1 0 x0F 判断按键发生于0 3列中的哪一列switch Tmp case1 k 0 break case2 k 1 break case4 k 2 break case8 k 3 break LOGO 15 default return 无键按下 低四位置0 放入四列p1 0 xF0 DelayMS 2 按键后11110000将变成XXXX0000 X中1个为0 3个仍为1 下面的表达式会将高四位移至低四位 并将其中唯一的0变为1 其余为0Tmp p1 4 0 x0F 对0 3行分别附加起始值0 4 8 12switch Tmp case1 k 0 break case2 k 4 break case4 k 8 break case8 k 2 break default return KeyNo k 定时器0中断程序 不同频率的声音由该中断产生 LOGO 16 voidPlay Tone interrupt1 TH0 Tone Delay Table KeyNo 256 TL0 Tone Delay Table KeyNo 256 BEEP BEEP 主程序 voidmain p0 0 xBF 初始显示 TMOD 0 x01 IE 0 x8