毕业设计-基于单片机的吉他调音器设计.docx

Wuxi Professional College of Science and Technology
自主创新实践报告
单片机吉他调音器
史克槽
机电一体化技术
级.
机电0它支持单片机且元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业单 片机软件仿真系统。目前可支持的单片机类型有68000系列、8051系列、AVR 系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外 围芯片。
2） 电路设计
图4. 1所示是单片机音乐播放器的仿真原理图。在Proteus仿真软件中，蜂 鸣器即可播放音乐。
图4. 1为单片机音乐播放器原理图
a）晶振电路
. . .
•然后小信号连到 .
不可形成回路.
这个是由于晶振与单片机的脚XTALO和脚XTAL1构成的振荡电路中会产生偕 波（也就是不希看存在的其他频率的波），这个波对电路的影响不大，但会降低电 路的时钟振荡器的稳定性.
图4. 2所示是单片机晶振电路
C1
—
30p _|_
□ X1
—.—12MHz
U1 19
C2
30p
—1


XTAL2



RST



PSEN
ALE
EA










89C51
图4. 2 晶振电路
b）复位电路 在上电或复位过程中，控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态, 而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行错误操作, 也可以提高电磁兼容性能。
无论用户使用哪种类型的单片机，总要涉及到单片机复位电路的设计。而单 片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计 完单片机系统，并在实验室调试成功后，在现场却出现了 “死机”、“程序走飞” 等现象，这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。
图4. 3所示为单片机复位电路
图4. 3 复位电路
.软件设计

声音的频谱范围通常约为几十到几千赫兹，通过程序控制单片机的I / 。口可输出不同频率的矩形波。当该矩形波的频率位于声音频谱范围内时，在单 片机的I/O 口接上喇叭就能发出声音。然后利用延时程序控制矩形波的高、低 电平持续时间，即改变矩形波的频率，即可产生不同的音调，从而发出不同的声 音，再让矩形波输出的长短对应节拍，就可以实现单片机对音乐的演奏。

单片机奏乐只需弄清楚两个概念，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一 个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。
由于各个音调对应的频率是已知的，因此，播放音乐时，应对乐曲中出现的 音调进行编码，并找出单片机播放这些音调所对应的定时初值。表1所列是音调 编码与定时器的初值表，其中频率是已知的，编码可以自己设置，而定时初值是 怎样得来的呢?下面以“低6”为例进行说明。“低6”的频率f为440 Hz,其 对应的周期为：T=l/f=l/ 440=272u so单片机上对应蜂鸣器的I / 0 口来回取 反的时间应为：t=T 7 2=2272 /
2=U36u so单片机奏乐时，其定时器为工作方式 1,若以振荡器的十二分频信号为计数脉冲，如果单片机晶振为12MHz,则lus 计数一次。所以，对于“低6”，其定时器的初值应该是：216-1136=64400。
对节拍的控制可通过延时程序来实现。表2所列是节拍编码表。若以1拍的 时长为400ms为例，1 / 2拍的时长为200ms, 1 / 4拍的时长为100ms。首先，这 样，确定一个基本时长的延时