单片机课程设计电子琴 汇编语言Word文档下载推荐.docx

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5.1收获与体会.........................................14

5.2遇到的问题与解决方法...............................15

5.3教程建议...........................................15

6.参考文献..............................................15

7.附录..................................................16

1.引言

1.1设计的目的

本设计的主要目的是掌握单片机系统的开发应用，掌握prteus和keilC51软件的应用，巩固和加深已学过的知识，提高动手能力及解决实际问题的能力，同时培养团队合作精神。

1.2.设计内容与要求

（1）本设计以AT89C52单片机为核心控制元件设计一个电子琴，与键盘、扬声

器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个弹奏按键、1个播

放按键和扬声器，并且按下时按键发声，松开延时一段时间停止，中间再

按别的键则发另一音调的声音。

16个按键设置成4x4矩阵键盘，能弹奏出

16个音，添加歌曲程序同时能够播放出歌曲。

（2）利用软件keilC51进行程序的调试。

（3）利用proteus软件画电路图，并在单片机加载程序进行仿真。

（4）根据电路图运用proteus软件的布局和布线功能绘制PCB图并输出显

示电路的3D图。

（5）根据电路图、PCB图和3D图快速地焊接电路。

（6）下载程序代码，调试（Easy51Pro）。

2.方案总体设计

2.1.音乐产生设计原理

一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这

样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系正确即可。

若要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），再将此周期除以2，即反相，P1.0每当计时终止后就将利用定时器计时半周期时间，为半周期的时间。

．

然后重复计时再反相。

就可在P1.0引脚上得到此频率的脉冲。

利用AT89C51的内部定时器使其工作计数器模式（MODE1）下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶，例如，频率为523Hz，其周期T＝1/523＝1912μs，因此只要令计数器计时956μs/1μs＝956，每计数956次时将I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。

计数脉冲值与频率的关系式是：

N=fi÷

2÷

fr

式中N是计数值；

fi是机器频率（晶体振荡器为12MHz时，其频率为1MHz）；

fr是想要产生的频率。

其计数初值T的求法如下：

T＝65536－N＝65536－fi÷

例如：

设K＝65536，fi＝1MHz，求低音DO（261Hz）、中音DO（523Hz）、高音DO（1046Hz）的计数值。

T＝65536－N＝65536－fi÷

fr＝65536－1000000÷

fr＝65536－500000/fr

低音DO的T＝65536－500000/262＝63627

中音DO的T＝65536－500000/523＝64580

高音DO的T＝65536－500000/1046＝65059

单片机12MHZ晶振，高中低音符与计数T0相关的计数值如表1所示：

HZ）简谱码（T值）

HZ）简谱码（值）

音符

频率（

1DO

63628

64860

低

262

#4FA#

740

DO##1

63731277

5SO中

64898784

2低RE3M

294638356392864021

#5SO#6LA

64934831

6496864994

#2RE#

311

中

880

330

#6

932

T

4FA有键按下否是延时去抖动给定时器T0赋值开始计取该音符的节拍码

YSTOPA=0NY

休止符返回键盘扫描A=0FFH

64103工作停止T0CPL3.0

7SI停止

65030工作T1

349

988

#4FA#

37064185退出中断

1DO高

650581046

低5SO6LA

642603926433164400延时

#1DO#2RE

650851109

6511065134

#5SO#

415

高

1175

440

#2RE#

1245

64463

3M

65157

466

1318

7SI

64524

4FA

65178

494

1397

1DO

64580

自动播放音乐程序

弹奏子程序

65198

523

1480

64633开始开中断并允许中断设定A<

<

0,DPTR<

5SO歌谱地址

65217

#1DO#

554

1568

2RE中

58764684T0初始化并开中断允许定时器工作方式

#5SO#中断T0

652351661

#2RE#3M4FA

622647326477764820T1初始化并开中断允许键盘扫描程序根据键值查音律开中断，设定定时器取简谱码

高6LA7SI中断T1工作模式T1

6525217606526865283

取键值

659

1865

698

1967

表1音符频率表

我们要为这个音符建立一个表格，单片机通过查表的方式来获得相应的数据。

低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间。

TABLE:

DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0

DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0

DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0

DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0

DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0

DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0

DW0

在这个程序中，弹奏音乐的程序是用定时/计数器T0来完成的,播放音乐程序则是用定时/计数器T1来完成的。

2.2.设计流程

（1）键盘扫描程序：

检测是否有键按下，有键按下则记录按下键的键值，并跳转至功能转移程序；

无键按下，则返回键盘扫描程序继续检测。

（2）功能转移程序：

对检测到得按键值