基于單片機的電子琴設計與仿真畢業論文(完整版)

　　

【正文】 6. 五個中斷源的中斷控制系統。 要檢查振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看 XTAL2 端是否有 脈沖信號輸出。當 8051 上電正常上電正常工作后， ALE 引腳不斷向外輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率 fOSC 的 1/6。在訪問片外程序存儲器時，此端定時輸出負脈沖作為讀片外存儲器的選通信號。 當 輸入信號 EA 引腳接低電平 (接地 )時， CPU 只訪問外部 EPROM/ROM 并執行外部程序存儲器中的指令，而不管是否有片內程序存儲器。在此期間， P0 口內部上拉電阻有效。 P3 口每位能驅動 4 個 LS 型 TTL 負載。 顯示 模塊 數碼管原理 常見 數碼管按段數分為七段數碼管和八段數碼管，八段數碼管比七段數碼管多一個 發光二極管 單元（多一個小 數點顯示）；按能顯示多少個 “8”可分為 1 位、 2 位、 4 位等等數碼管；按發光二極管單元連接方式分為共陽極數碼管和共陰極數碼管。通過分時輪流控制各個數碼管的的 COM 端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態驅動。 最常見的鍵盤布局如圖 所示。與通用型集成運放相類基于單片機的電子琴設計與仿真 15 似，它是一個三級放大電路。輸出端（引腳 5）應外接輸出電容后再接負載。這是死理，不用多說了吧。此電容的作用有二：隔直 +耦合。 定時器產生音樂信號原理 一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個音階對應著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構成我們所想要的音樂了，當然對于單片機來產生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機的定時 /計數器 T0 來產生這樣方波頻率信號，因此，我們只要把一首歌曲的音階對應頻率關系正確即可 。 T＝ 65536－ N＝ 65536－ fi247。 軟件任務分析時，應將各執行模塊一一列出，并為每一個執行模塊進行功能定義和接口定義（輸入輸出定義）。后臺程序指主程序及其調用的子程序，這類程序對實時性要求不是太高，延誤幾十 ms 甚至幾百 ms 也沒關系，故通常將監控程序（鍵盤解釋程序），顯示程序和打印程序等與操作者打交道的程序放在后臺程序中執行；而前臺程序安排一些實時性要求較高的內容，如定時系統和外部中斷（如掉電中斷）。 我的綜合設計主要涉及硬件和軟件兩方面的內容，通過這些我的硬件和軟件開發能力都獲得了提高。尤其要強烈感謝我的論文指導老師 蘭英 老師，她對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。其中，按鍵 1~15 是用于單獨演奏的，按鍵 16 是用于播放歌曲的 //播放歌曲的時候需要按復位鍵才能夠停止。 unsigned char Sound_Temp_TH0,Sound_Temp_TL0。 //定義一些中間變量 unsigned int Point,LDiv,LDiv0,LDiv1,LDiv2,LDiv4,CurrentFre,Temp_T,SoundLength。 if(Octachord == 1) NewFreTab[i]=2。 // 算出 1 分音符的長度 (幾個 10ms) LDiv4 = LDiv0/4。 //查出對應音符的頻率 if(SL!=0) { if (SM==1) CurrentFre = 2。 //算出是幾分音符 XG=Length/10%10。 if(SL==0) LDiv1=0。 TF1=0。 TF1=0。 delay_1ms(2)。 case 8: k=3。 case 2: k+=4。 } void main() //主程序 { unsigned char key_NO=0。 //設置定時器初值 TH0=tone_delay_table[key_NO]/256。 Sound_Temp_TL0=tone_delay_table[key_NO]%256。 TH1 = (6553550000)/256。 //數碼管顯示關閉 //設置定時器工作方式 1，以及相關開啟寄存器 TMOD |= 0x11。 case 4: k+=8。 default: return 16。 switch(Tmp) //確定掃描的是哪一行 { case 1: k=0。 Tone=Sound[Point]。 beep=1。 //算出不發音的長度 if (SL!=0) { TR0=1。 LDiv=LDiv0/SLen。 //高音 Temp_T = 65536(50000/CurrentFre)*10。 // 普通音最長間隔標準 TR0 = 0。 } SoundLength = 0。 for(i=0。 //音長定時器初值暫存 void delay_1ms(unsigned int ms) { unsigned char i。 //各音符對應的延時表 unsigned int code tone_delay_table[]={64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178}。 在此向幫助和指導過我的各位老師表示最 衷心 的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學者。基本掌握了 Protel99SE 原理圖的方法，并設計了一個單片機最小系統。基于單片機的電子琴設計與仿真 20 4 調試結果與仿真 調試結果 （ 1）在測試中遇到 LED 數碼管為不顯示時 ,首先使用試測儀對電路進行測試 ,觀察是否存在漏焊 ,虛焊 ,或者元件損壞 . （ 2） LED 數碼管顯示不正常，還有亮度不夠，首先使用試測儀對電路進行測 試 ,觀察電路是否存在短路現象。 各執行模塊規劃好后，就可以監控程序了。fr＝ 65536－ 1000000247。 計數脈沖值與頻率的關系式 (如式 21 所示 )是： N＝ fi247。它與揚聲器負載構成了一階高通濾波器。質量太差的不要，否則受害的是耳朵；阻值不要太大， 10K 最合適，太大也會影響音質，轉那么多圈圈，不煩那！ (4)可能采用雙音頻輸入 /輸出。 圖 LM386 管腳圖 LM386 的外形和引腳的排列如 上 圖所示。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。 基于單片機的電子琴設計與仿真 14 表 鍵盤布局 4 8 C 播放歌曲 3 7 B F 2 6 A E 1 5 9 D 矩陣式鍵盤提高效率進行按鍵操作管理有效方法，它可以提高系統準確性，有利于資源的節約，降低對操作者本身素質的要求。 基于單片機的電子琴設計與仿真 12 顯示模塊 電路設計 如下圖所示為一位共陽數碼管的硬件電路連接圖，由于數碼管內部實際為 8 個 LED 燈，如果把 LED 的陰級 直接單片機的IO 的口，會使 LED 通過的電流過大從而把數碼管燒毀，因此在設計的時候在 LED 的陰級和單片機的 IO 之間加上了限流電阻從而起到限流作用。共陰數碼管是指將所有發光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數碼管，共陰數碼管在應用時應將公共極 COM 接到地線 GND 上，當某基于單片機的電子琴設計與仿真 11 一字段發光二極管的陽極為高電平時，相應 字段就點亮，當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮 。 STC89C52 的中斷系統 STC89C52 系列單片機的中斷系統有 5 個中斷源， 2 個優先級，可以實現二級中斷服務嵌套。 P1 口每位能驅動 4 個 LS 型 TTL 負載。此引腳的第二功能是 Vpp 是對 8751 片內 EPROM 固化編程時，作為施加較高編程電壓 (一般 12V～ 21V)的輸入端。 PSEN 端有效，即允許讀出 EPROM／ ROM 中的指令碼。 平時不訪問片外存儲器時， ALE 端也以振蕩頻率的 1/6 固定輸出正脈沖，因而 ALE 信號可以用作對外輸出時鐘或定時信號。在采用外部時鐘時，該引腳必須接地。 7. 一個全雙工 UART(通用異步接收發送器 )的串行 I／ O 口，用于實現單片機之間或單機與微機之間的串行通信。但也有一些單片機內部不帶 ROM/EPROM，如 8031，8032， 80C31 等。因此市面上出現了各式各樣的均以 51 為內核的單片機。由此可見，在需要的鍵數比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。 功率放大模塊： 利用三極管做一個分立的功率放大器，有點是成本低廉，但是分立元件搭建的電路一般調試麻煩，而且元件較多，因此為了基于單片機的電子琴設計與仿真 3 調試方便不適合使用分立元件進行搭建。 本系統是簡易電子琴的設計，按下鍵盤矩陣中的按鍵會使數碼管顯示當前按鍵，揚聲器播放器對應的音符。單片機技術至今已滲透到各種科學領域，成為促進當今生產發展和科學技術進步的重要因素。 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發展趨勢將是進一步向著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面發展 。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。 作者簽名： 日期： 畢業論文（設計）授權使用說明 本論文（設計）作者完全了解 **學院有關保留、使用畢業論文（ 設計）的規定，學校有權保留論文（設計）并向相關部門送交論文（設計）的電子版和紙質版。電子琴是我們常見的電子產品，它 是一種 鍵盤樂器 ， 是現代電子科技與音樂的結合。s world, electronic technology has obtained the rapid development, under its impetus, the modern electronic products into almost every field of the society, a strong impetus to the development of social productivity and the improvement of social informationbased degree. Electronic an is our mon electronic products, it is a keyboard instrument, is bined with modern electronic technology and music. At present, SCM is a high performance and multi variety trend will be further towards the CMOS, low power consumption, small volume, large capacity, high performance, low price and the contents of the external circuit and so on several aspects of development. Microcontroller perated into every aspect of our lives, which is almost difficult to find traces of the field without mcu. Missile navigation equipment, aircraft control on a variety of instruments, puter work munications and data transmission, realtime control and data processing of industrial automation process, extensive use of various smart IC card, civilian luxury car security system, video recorder, camera control, full automatic washing machine, and programcontrolled toys, electronic pet and so on, these all cannot do without mcu. The system is based on the 51 Series MCU based controller, a matrix keyboard, LED digital tube, speakers, etc.. To plete the system shows the input information, the basic function such as play corresponding notes. Electro