单片机课程设计报告演示

1、基于AT89S52单片机的多音阶电子琴设计专业班级： 1206班组 员：组 员：组 员:组 员: 随着科技的快速发展，单片机的应用日益普遍。单片机具有强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分。本单片机系统设计应用单片机控制技术，用AT89S51单片机为核心控制元件根据上学期所学的单片机知识结合设计了一套单片机控制的电子琴系统。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。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16个按键和扬声器。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软

2、件功能完善，控制系统可靠，性价比高等，具有一定的实用和参考价值。摘要基于AT89S52单片机的多音阶电子琴设计一、方案设计二、硬件设计三、软件设计1. 电路原理图2. 音频功率放大器LM3863. 元器件清单1.44矩阵键盘识别处理2.如何产生音频信号一、方案设计 多音阶电子琴的设计以AT89S51单片机为主控芯片，使44矩阵键盘电路、功率放大电路、扬声器等各功能电路协调工作。多音阶电子琴的主电路主要由44矩阵键盘电路、功率放大电路、扬声器、复位电路、晶振电路、电源电路等几部分组成。系统框图如图1).原理分析 主电路主要由4*4按键矩阵电路、功率放大电路、扬声器、复位电路、晶振电路、电源电路几

3、部分组成。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，使用其定时/计数器T0，工作模式为1，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。该设计4*4键盘对应不同音阶，用户可以根据乐谱在键盘上进行演奏，音乐发生器会根据用户的弹奏，通过扬声器将音乐播放出来。用单片机产生的音频脉冲直接驱动扬声器并不能产生所要实现的音乐，因为它没有足够的驱动能力，这就需要音频功率放大电路。该设计使用低压音频功率放大器LM386实现音频功放电路。2）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

4、了，当然对于单片机来说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。 3).具体将如何实现呢？ 要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/ 频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间，然后利用计时器计时此半周期时间，每当计时到后来就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，如此就可以在I/O脚上得到此频率的脉冲。 利用AT89S52单片机内部计时器让其工作在计数模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同的频率。二、硬件设计1. 电路原理图基于AT89S51单片机多音阶

5、电子琴的电路原理图44矩阵键盘构成电子琴的键盘功能电子琴键盘功能2. 音频功率放大器LM386 LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。引脚如图3. 元器件清单基于AT89S51单片机多音阶电子琴的元件清单如表仿真原理图三、软件设计1.程序流程图 主程序流程图和T0中断服务流程图 键盘只简单地提供按键开关的行列矩阵。有关按键的识别、键码的确定与输入、去抖等功能均由软件完成。 每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线通过P3口和单片机相连。键

6、盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么，还要消除按键在闭合或断开时的抖动。通过行线输出扫描码，使按键逐行动态接地，列线输入按键状态，无键按下，列线输入1，有键按下，列线输入0，由行扫描值和列线的回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键功能。1.44矩阵键盘识别处理 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，要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），将此周期除以2，即为半周期的时间，然后利用定时器定时此半周期时间，每当定时时间到后就将输出脉冲的I/O反相，不断重复，就可在I/O引脚上得到此频率的脉冲。 利用AT89S52单片机内部的定时器T0，让其工作