显示电子琴说明书

1、湄洲湾职业技术学院显示电子琴说明书系别：自动化工程系年级：1()级专业：电气自动化姓名：陈秋梅学号：08导师姓名：李志杰职称：讲师2013年5月27日1 .前言12 .系统设计技术参数要求23 .系统设计3系统设计整体框图3各模块原理说明33. 2.1STC89C51模块电路原理图34. 2.2键盘扫描模块电路原理图45. 2.3数码管显示模块电路原理图56. 2.4音频处置模块电路原理图57. 印刷电路板的制作图78. 的操作说明79. 操作注意事项8参考文献9致谢词10附录1系统总原理图11附录2程序及元件清单121 .前言随着社会的进展进步，音乐逐渐成为咱们生活中很重要的一部份，有人曾说

2、喜欢音乐的人不会向恶。咱们都会抽暇欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。咱们对于电子琴如何实现其功能，如音色选择、自动放音功能等等也专门好奇。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有壮大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部份。本文的主要内容是用STC89c51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有12个按键和一个扬声器。本系统运行稳固，其长处是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统靠得住

3、，性价比较高等，具有必然的实用和参考价值。2 .系统设计技术参数要求(1) ,手动复位(2) .声音提示(3) .数码显示(4) .单片机工作于12MHz时钟频率(5) .在省单片机的10口，用矩阵按键来实施按键控制和弹奏。系统设计整体框图硬件设计的任务是按照整体设计要求，在选择的机型的基础上，具体肯定系统中所要利用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。该程序设计思路比较清楚既从开始到声明变量与函数再到读取按钮开关，判断是不是按下，然后就是一个一个按钮的动作。该设计要实现一种由单片机控制的电子琴，单片机工作于12MHZ时钟频率，利用其按时/计数器TO,工作模式为1,改变计数值TH0和TL

4、O能够产生不同频率的脉冲信号。该设计具有8个音1珀勺键盘，用户能够按照乐谱在键盘上进行演奏，音乐发生器会按照用户的弹奏，通过扬声器将音乐播放出来。由于本例实现的音乐发生器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。用单片机产生的音频脉冲直接驱动扬声器并非能产生所要实现的音乐，因为它没有足够的驱动能力，这就需要功率放大电路。本例利用三极管9013.来实现音频功放电路。单片机STC89C51音频功放电路扬声器LED显示图3-1系统结构图各模块原理说明3.2.1STC89C51模块电路原理图单片机主程序模块通过对键盘扫描程序信号的读取，在通过对应的表，掏出数码管显示编码和按时器

5、初始值以产生不同的声音信号。在这一进程中，对数码管编码是直接赋值，对声音信号则是通过中断程序进行控制。图3-2STC89c51模块电路原理图3.2.2键盘扫描模块电路原理图对键盘扫描电路的扫描方式有行扫描法和线反转法，在这次程序编写中，采用行扫描法，通过在p3(fp33上循环送出0扫描信号，p3rp37输入按键上的高低电平信息给单片机，经处置程序，判断出是哪个按键按下，并送主程序以实现不同功能。P3 6P3 5P3 4图3-3键盘扫描模块电路原理图3.2.3数码管显示模块电路原理图数码管显示模块核心是共阳级数码管，通过来自单片机I/O口的电平高低来点亮和熄火数码管上的发光二极管，通过单片机送来

6、的数码管显示编码能够在数码管上显示数字和字符，使应用人员能够很容易的理解按键按下所对应的音符。VCC图3-4数码管显示模块电路原理图3.2.4音频处置模块电路原理图由于单片机驱动能力不够，在处置音符信号时，需加功率放大装置，所以本设计采用双9013三极管驱动。SPEAKER 工 10k图3-5音频处置模块电路原理图系统总原理图说明speaker!10kVCC013SPEAKERVCC10kUI'STC89C511-2SPEAKERSVCCplOuF.RST4T678P3313P3212；P3515pHuC231X112RSTcP3630pFPl0Pl1Pl2Pl3P14Pl5Pl6Pl

7、7INT1INTOT1TOEA/VPXIX2RESETRDWRPOOPO1P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27RXDTXDALE/PPSEN39383736343l3221a22b2324d25e26f28dp10P3011P3130HP36实际是是是是喇叭与9013（或8050）集电极之间的接一100欧姆电阻系统印刷电路板的制作图系统的操作说明(1)本设计关键是要实现一种由单片机控制的简单音乐发生器，它由8个音节组成的的键盘，用户能够按照乐谱在键盘上进行演奏，音乐发生器会按照用户的弹奏，通过扬声器将音乐播放出来。(2)乐音听起来有的高，有的低，

8、这就叫音高，音高是由发音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，不同音商的乐音是用C、D、E、F、G、A、B表示的，这7个字母就是乐音的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,这是唱曲时乐音的发音，所以叫唱名。(3)一首音乐是由许多不同的音符组成的，而每一个音符对应着不同的频率，如此就可以够利用不同频率的组合，组成音乐。系统操作注意事项(1) .在上电前，先确保电路中不在断路或短路情形，这一工作是整个调试工作的第一步，也是超级重要的一个步骤。在这部份调试中主要利用的工具是万用表，用来完成检测电路中是不是存在断路或短路情形等。注意焊点之间，确保焊点没有短

9、接在一路，同时注意焊点的美观，确保没有开路和短路的现象出现。(2) .在确保硬件电路正常，无异样情形(断路或短路)方可上电调试，上电调试的目的是查验电路是不是接错，同时还要查验原理是不是正确，在本次设计中，上电调试主要键盘单片机控制部份、数码管点亮部份、和音频转换电路硬件调试。1 .数码管LED电路调试：接通电源，随机按下按钮能够看到数码管显示数字。2 .键盘单片机控制部份调试：上电后，随机按动键盘能够发觉各个按键对应的音正确。参考文献1黄鑫，马善农,赵永科.基于CPLD的电子琴研究与设计J.科技广场,20072吴金戌,沈庆阳,郭庭吉,8051单片机实践与应用M.清华大学出版社，20013龙威

10、林,杨冠声，胡山.单片机应用入门:AT89s51和AVRM.北京:化学工业出版社,2008【4】张毅刚，MCS-51单片机应用设计M.哈尔滨工业大学出版社,20045李朝青.单片机原理及接口技术M.北京：北京航天航空大学出版色，20016胡汉才.单片机原理及其接口技术M.北京：清华大学出版社，2004【7】陈明荧.8051单片机课程设计实训教材国.北京:清华大学出版社，【8】徐新艳.单片机原理、应用与实践M.北京：高等教育出版社，9杨恢先,黄辉光.单片机原理及应用M.北京:人民邮电出版社,200610张虹.单片机原理及应用M.北京：中国电力出版社,2009(111赵亮，侯国锐.单片机C语言编程

11、与实例M.北京:人民邮电出版社,2003致谢词这次毕业论文能够得以顺利完成，是所有曾经指导过我的老师，帮忙过我的同窗，一直支持着我的家人对我的帮忙和鼓励的结果。我要在这里对他们表示深深的谢意！值此毕业设计完成之际，心中充满了一片感激之情，第一要衷心地感激我的指导老师李志杰老师,您严谨的治学态度，开阔的思维，循循善诱的指导一直给我专门大的帮忙。然后还要感激所有在大学期间教授我知识的老师，每一名老师的悉心教诲都是我完成这次设计的基础。第二，要感激所有曾经教咱们电子的任课老师，老师们教会我的不单单是专业知识，更多的是对待学习、对待生活的态度。第三，感激我的父母亲,，谢谢你们对我的支持与鼓励！再次，感

12、激我的室友及其他同窗，因为有你们的帮忙，我的论文得以顺利完成。不会忘记，大学四年里咱们一路度过的欢乐光阴，那些高兴的日子，老是那么令人难以忘怀。最后对老师，同窗和家人再次致以我最衷心的感激！正因为有了你们，我的大学才算完整，有了你们我的生活加倍出色。附录1系统总原理图附录2程序及元件清单SincludeO#defineucunsignedchar#defineuiunsignedintsbitspeaker=P2;喇叭uca,b,m=0;qushu=l;bitbdataflag;uccodeyinfu=Oxfb,0xe9,/DoOxfc,0x5c,/ReOxfc,Oxcl,/MiOxfc,Ox

13、ef,/FaOxfd,0x45,/SoOxfd,0x92,/LaOxfd,OxdO,/SiOxfd,Oxee,/Do#0x00,0x00,间隔);uccodeshengri_tone=l,1,2,1,4,3,0,/生日快乐音调1,1,2,1,5,4,0,1,1,8,6,4,3,2,0,7,7,6,4,5,4,0/0代表不发声，即停顿；数字即为音调)；uccodelaohu_tone.=l,2,3,1,0,1,2,3, 1,0,3,4,5,0,3,4, 5,0,5,6,5,4,3,1,0,5,6,5,4,3,t0,3,2,1,0,3,2,1,0);uccodeyishan_tone=l,1,5,

14、5,0,6,6,5,0,4,4,3,3,0,2,2,1,0,5,5,4,4,0,3,3,2,0,5,5,4,4,0,3,3,2,0,1,1,5,5,0,6,6,5,0,4,4,3,3,0,2,2,1,0);uccodetab=0xc0f0xf9,0xa4,OxbO,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x7f;voiddelay(uiz)(uix,y;for(x=0;x<z;x+)for(y=0;y<121;y+);voidcheck_key0(uctemp,tempi,key_s;P3=0xf0;先赋给P2组口高电平if(P3&0xf0)!=0xf0)del

15、ay(5);if(P3&0xf0)!=0xf0)P3=0xf0;temp=P3;P3=0x0f;templ=P3;key_s=temptempi;switch(key_s)caseOxed:if(flag=O)EA=O;P2=tab1;a=Oxfb;b=0xe9;EA=1; break;caseOxdd:if(flag=O)EA=0;P2=tab2;a=Oxfc;b=0x5c;EA=1; break;/注意：EA不能改成TROcaseOxbd:if(flag=O)EA=O;P2=tab3;a=0xfc;b=0xc1;EA=1;break;caseOx7d:if(flag=O)EAR;

16、P2=tab 4; a=0xfc; b=0xef; EA=1;break;caseOxeb:if (flag=0)EA=O;P2=tab5;a=0xfd;b=0x45;EA=1;break;caseOxdb:if(flag=O)EA=O;P2=tab6;a=0xfd;b=0x92;EA=1;break;caseOxbb:if(flag=O)EA=O;P2=tab7;a=0xfd;b=0xd0;EA=1;break;case0x7b:if(flag=0)EAR; P2=tab 8; a=0xfd ;b=0xee; EA=1;break;case0xe7:flag="flag;m=0;b

17、reak;case0xd7：if (flag=l) m=0;qushu+;if(qushu=4)qushu=l; break;case0xb7：if(flag=l) m=0;qushu;if(qushu=0)qushu=3; break;case0x77:; break; 按键未概念default:EAR;speaker=l;P2=tab9;break;while(P3&0x0f)!=0x0f);EA=O;if(flag=0)P2=tab9;voidplayl0UCC=1;P2=tab9;while(flag)EAR;取音符if(qushu=l)c=shengri_tonem;elseif(qushu=2)c=laohu_tone.m;elseif(qushu=3)c=yishan_tonem;if(c=0)(a=yinfu.l6;b=yinfuL17;P2=tabc;delay(400);EAR;else(a=yinfu2*c-2;b=yinfu2*c-l;EA=1;P2=tabc;delay(400);EAR;delay(30);m+；if(m>=29)&&(qushu=l)|(m>=40)&&(qushu=2)|(m>=54)&&(qushu=3)m=0;check_key0;)voidma