51单片机简易电子琴

单片机与嵌入式系A 统课程设计报告

单片机与嵌入式系统A

课程设计报告

基于STC92C52单片机简易电子琴设计

院 系；自动化系 班 级； 姓 名： 指导老师： 设计周数：一周

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单片机与嵌入式系A 统课程设计报告

一、简易七键电子琴设计方案

设计一个基于STC89C52单片机简易电子琴，通过不同按键，发出1、2、3、4、5、6、7七个音符，并能自动播放歌曲。

使用元件：复位按键、拨码开关、电阻、电容、LM2940CT—5、八段数码管、LED灯、最小系统板等。

1.能够实现基本的琴键功能

每按下一个琴键，单片机能够检测到键盘的按键，并根据按键的位置通过程序来控制，使蜂鸣器发出不同频率的声音，并将音符在数码管上显示，直到按键放开后，声音停止。然后再继续扫描，看是否有键按下，如此循环下去，即实现基本的琴键功能。

2.播放功能与手动演奏的切换

通过拨码开关选择歌曲播放功能或是手动演奏功能。

二、硬件电路设计

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本系统所有5V电源均由LM2940CT-5稳压芯片稳压后得到，电路图如上图。

三、系统工作原理

乐音实际上是有固定周期的信号。利用STC89C52单片机的一个定时器（如T0）控制,在P1^6脚上输出方波周期信号,驱动蜂鸣器，从而产生乐音。根据不同的按键,调节T0的溢出时间,可输出不同频率的乐音,这样就做出了一个简易七键电子琴。

每个乐音的音高（频率）是固定的,表1列出了一个8度1、2、3、4、5、6、7共7个音的音名、频率及定时器T0初值对照（晶振为12MHz）。

调 高 1=C 1=D 1=E 1=F 1=G 1=A 1=b 简谱音名 1 2 3 4 5 6 7 音 频 522.2 587.4 659.2 698.4 784 880 987 定时器方式1初值 64579 64685 64778 64820 64898 64968 65030 对音调的控制：根据不同的按键，对定时器T0送入不同的初值，以调节T0的溢出时间，这样就可以输出不同音调频率的方波。不同音调下各个音阶的定时器。

对音长的控制：通过检测按键接通时间长短来控制T0定时器的开启时间。

四、软件设计说明

通过拨码开关控制手动演奏与自动播放的切换。当拨码开关K1=1时，为手当为手动演奏是，每次音阶键按下时，扫描键盘，获得键值，查询音阶表，动演奏；当K1=0时，为自动播放。

获取定时器Ｔ0的计时初值，向蜂鸣器输入相应频率的驱动脉冲，发出相应的声音，若按键没有松开，则一直发声，并且LEDO亮，脉宽调制LED1渐亮渐灭，数码管显示相应音符值；若按键松开，则停止发声，LED0灭。

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五、程序流程图

开始 0 拨码K1 1 定时器初始化 定时器初始化 读入歌曲编码 启动定时器 按键按下 判断键值 播放结束 根据按键值，将相应的初值 装入计数器，并启动计数 按键松开 关闭计数

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T0中断入口 根据按键值或歌曲编码 给计数器相应的初值 P1^6取反 中断返回

六、功能说明

拨码开关开（K1=1），按下按键（1、2、3、4、5、6、7），蜂鸣器发出相应声音（DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI），数码管显示相应音符（1、2、3、4、5、6、7）led灯根据按键按下时间变化。 拨码开关关（K1=0），自动演奏歌曲（最炫民族风），led灯根据乐谱变化，直到拨码开关开。

七、课程设计总结以及心得体会

通过这次的单片机课程设计，我学到了不少课本上没有的知识，也锻炼了自己的动手能力，将以前学过的零散的知识串到一起。 我的课程设计主要涉及硬件和软件两方面的内容，通过这些我的硬件和软件开发能力都获得了提高。首先硬件方面，基本了解了电子产品的开发流程和所要做的工作。并设计了外围电路。通过外围电路的设计和搭建的过程，使我对52系单片机的接口有了更深层次的理解，熟悉了一些单片机常用的外围电路引脚和连接方法，如LED数码管，键盘等。

在软件方面，通过串行口调试工具的使用，使我加深了对单片机理解，熟悉了52系列单片机内部的寄存器和编程规则，以及如何控制外围电路。 此外在学习单片机知识的时候对于这个领域有了更新更全面的认识。微型计算机的出现和大量使用将人类社会带入一个新的时代，单片微型计算机(简称单片机)在其中扮演着十分重要的角色。虽然它没有常见的PC那样大的体积和重量，不

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