基于AT89S51单片机的电子琴设计.doc

第 1页(共 20页) 基于 AT89S51 单片机的电子琴设计摘要: 随着电子产业的发展和人民生活水平的提高,电子琴在人们生活中将扮演着越来越重要的角色, 它改善人们的生活, 给人们带来快乐和陶冶人的情操。本文设计是在充分了解音乐音阶基础上,以 Atmel 公司的 AT89S51 单片机作为核心控制器件, 通过程序控制与键盘,运放电路,扬声器等电路设计成的电子琴。关键词: AT89S51 ,电子琴, proteus 仿真 Abstract: Along with t he development of the electronics industry and the improvement of people's living standard, the keyboard will play a more and more important role in people's life, improve people's life, it brought people joy and edify one's sentiment. This article is designed on the basis of fully understand the music scales, taking Atmel AT89S51 as the core control device, through process control and keyboard, op-amp circuit, speakers circuit design, including the keyboard. Key words: A T89S51, an, proteus simulation 1 绪论随着人们生活水平的提高和电子产业的高速发展,越来越多的电子产品融入到人们的生活当中,电子琴也不例外,它作为一种陶冶人们情操,给人们生活增添乐趣的一种乐器,在生活中扮演比较重要的角色。目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能 IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域, 通过对单片机系统的学习和认识,我认识到通过 AT89S51 单片机 p1 输入到系统, 可以完成此简易电子琴的任务。单片机结构简单、价格低廉、原理简单、体积小,携带方便、性价比高, 使用 AT89S51 单片机做电子琴是我的不二选择。 2 总体方案本次设计重点主要是从系统结构框图来阐述了硬件的设计以及从方案上对比选择各个电路部分的元件,目的是使系统达到一个低成本、高质量、稳定可靠的设计。包括硬件部分和软件部分。总体设计框图如图 1所示图1 总体设计框图 控制模块选择方案采用 AT89C51 单片机进行控制,由于 AT89C51 与MCS-51 兼容,具有 4K字节可编程 FLASH 存储器;两个 16位定时器/计数器;低功耗的闲置和掉电模式; 片内振荡器和时钟电路,使用方便,声音是有震动产生的,每个音符都对应了频率, 利用定时计数器 T0工作方式定时方式,通过改变 TH0 和TL0 的值, 就可以产生不同频率的脉冲,例如像产生 523Hz 的脉冲,其周期 1/523=1912us. 因此只要让定时T0定时 956us 后,使 取反,就可以在 引脚输出一个频率为 52Hz 的脉冲,若晶振的频率飞为 6MHz ,则计数值为 956/2=478 ,而计数器的初值为 65536-478H=65058=OFF22H, 即TH0=OFFH,TL0=22H 。这样每个音符都对应了一个 T 值。 6MHz 的晶振各音符 T值如图 2-1 音符频率 T值音符频率 T值 1262 64582 1523 65058 2294 64685 2578 65110 3330 64778 3659 65165 4349 64819 4698 65178 5392 64898 5784 65217 6440 64968 6880 65252 7494 65030 7988 65283 图 2-1 各音符 T 值图另一方面是每个音符的发音长度,各节拍与时间的设定如图 2-2 曲调值 1/4 拍时间 1/8 拍时间调4/4 125ms 62ms 调3/4 187ms 94ms 调2/4 250ms 125ms 图 2-2 节拍与时间设定图第 4页