基于单片机的电子琴的设计 课程设计说明书.docx

基于单片机的电子琴的设计_课程设计说明书.docxO）柱姓窗孑科孩大珍
/ GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY
专业工程设计说明书
题 目： 基于单片机的电子琴设计
院（系）： 电子工程与自动化学院
专 业： 测控技术与仪器（卓越）
学生姓名： 侯雪磊
学 号： 1100820411
指导教师： 陈寿宏
2013年9月18日
摘要
随着人们生活水平的提高，对音乐的演唱和演奏成为了生活中一种不错的 休闲娱乐方式。小小的电子琴可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化 享受同时能具有音乐盒的播放功能。但是传统音乐盒多是机械型的，体积笨重， 发音单调，不能实现批量生产。本文设计的电子琴是以单片机为核心元件，体积 小，重量轻，能演奏和旋音乐，功能多，外观效果多彩，使用方便，并具有一定 的商业价值、和发展潜力。
基于单片机的电子琴设计以AT89S52单片机作为系统的核心控制部分，通过 制作硬件电路和用C语言编写的主控芯片控制程序，并用Keil软件进行编译， 然后进行软硬件的调试运行，最终达到设计电路的乐器演奏、点歌、显示功能、 LED进行节拍指示。设计中应用中断系统和定时/计数原理控制演奏器发声。可 以用它来弹奏和播放乐曲。
特点是设计思路简单、清晰、成本低、实用，可以根据个人意愿改变想要播 放的音乐。避免了机械音乐盒体积笨重、发音单调等一系列缺点，使得本设计具 有一定的商业价值。
关键词：
电子琴；AT89S52单片机；数码管；LED灯；音调；节拍。
目录
1绪论 5
1电子琴的相关知识 5
2设计任务要求 5
3设计方案简介 5
2设计方案论证 5
1控制芯片的选择 5
2 LED灯电路的选择 5
5
3系统硬件设计及说明 6
1系统组成及总体框图 6
2元件简介 6
2. 1 AT89S52 6
2. 2 LM386 7
2. 3 LED 数码管 7
8
8
8
9
3. 4 LED显示电路设计 9
3. 9
3. 10
3. 7复位电路的设计 10
4 电路总体构成 10
4系统软件设计 11
1音乐相关知识 11
11
2. 1主程序流程图 11
12
3程序编写 14
14
3. 2延时、定时器初始化程序 15
3. 3音乐演奏程序 16
17
3. 5键盘检测程序 17
5组装调试 21
1检查硬件连接 21
2检查软件 21
6收获、体会 21
7参考文献 22
附录 22
1绪论

电子琴又称电子键盘，属于电子乐器（区别于电声乐器），发音量可以自由 调节。音域较宽，和声丰富，甚至可以演奏出一个管弦乐的的效果，表现力极其 丰富。他还可以模仿多种音色，甚至可以弹奏出常规乐器无法发出的声音（如合 唱声，风雨声，宇宙声等）。另外电子琴独奏时，还可以随意类似打击乐音响的 节拍伴奏，适合于演奏性较强的现代音乐。
2设计任务要求
主要研究内容为设计一个多功能电子琴，要求如下：
（1） 通过按键能够发出相应的音符并播放产生乐音，实现演奏；
（2） 演奏的同时可数字显示当前的音调，利于培养乐感；
（3） 可以选定播放固定乐曲自动演奏，演奏时LED进行节拍指示；
（4） 在自动演奏和奏乐的过程中按停止键则中断演奏；
（5） 可以选择调节音量大或小。
3设计方案简介
设计一个基于AT89S52系列单片机的电子琴，利用按键发出相应的音符并 播放产生乐音，实现演奏。扬声器发出某个音调，与之相对应的LED亮起和与之 相对应的数码管显示当前的音调。使用两个按键，一个用来切换到自动播放歌曲 并LED闪烁，另一个在自动演奏和奏乐的过程中按停止键则中断演奏。
2设计方案论证

方案一：采用AT89C51单片机进行控制，由于AT89C51不具备ISP功能, 因此Atmel公司已经停产在市面上已经不常见，况且其ROM只有4K在系统将 来升级方面没有潜力。
方案二：采用AT89S52单片机进行控制，由于其性价比高，完全满足了本 作品智能化的要求，它的内部程序存储空间达到8K,使软件设计有足够的内部 使用空间并且方便日后系统升级，使用方便，抗干扰性能提高。
鉴于上述对比与分析，本设计采用方案二，采用AT89S52作为单片机的控 制芯片。
2 LED灯电路的选择
方案一：使用LED点