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单片机电子琴设计报告.docx

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单片机电子琴设计报告.docx

单片机电子琴设计报告

课程设计报告

设计题目单片机电子琴

 

第1章概述----------------------------------------------------------------------------------4

第2章课程设计任务及要求-----------------------------------------------------------4

2.1设计任务-------------------------------------------------------------------------------4

2.2设计要求-------------------------------------------------------------------------------4

第3章系统设计-----------------------------------------------------------------------------5

3.1设计方案-------------------------------------------------------------------------------5

3.2系统设计--------------------------------------------------------------------------------5

3.2.2系统流程图-----------------------------------------------------------------------5

3.2.2系统原理图------------------------------------------------------------------------7

3.3文件程序代码---------------------------------------------------------------------------7

第4章心得体会-----------------------------------------------------------------------------42

 

以单片机作为主控核心，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个按键和扬声器.本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。

利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。

本系统是简易电子琴的设计，按下键盘矩阵中的按键会使数码管显示当前按键，扬声器播放器对应的音符。

第2章课程设计任务及要求

2.1设计任务

1、任务

设计一简易电子琴，要求能够发出1，2，3，4，5，6，7等7个音符，具有一般演奏功能。

2.2设计要求

1）具有一般演奏功能，利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出8个不同的音调，并且要求按下按键发声，松开延时一段时间停止，中间再按别的键则发另一个音调的声音

2）具有自动播放已存曲目功能

3）显示当前正在播放的歌曲的名称和歌词

4）显示北京时间

第3章系统设计

3.1设计方案

该电路由时钟模块，液晶模块，键盘扫描模块组成。

时钟模块：

由时钟模块1307实现，能够正确显示北京时间，以及扩展显示星期等等。

液晶模块：

将时钟模块的信息正确的显示到液晶显示屏上，使用1602的液晶。

键盘扫描模块：

对十六个按键进行逐次扫描，扫描到前八个按键时，蜂鸣器依次发出1，2，3，4，5，6，7，8的音调声。

其余按键，可以跳转到不同的曲目以及液晶模块显示，保留几个按键做以后的扩展用。

3.2系统设计

3.2.1系统流程图

分析各项设计要求后，可绘制如下程序流程图

 

3.2.2系统原理图

3.3文件程序代码

（1）.液晶模块头文件

sbitLCD_RS=P3^6;

sbitLCD_RW=P3^5;

sbitLCD_EN=P3^3;

sfrLCDData=0x80;

voidLCDWrite（bitcd,unsignedcharinput）;

voidLCDWait（unsignedcharCiShu）;

voidLCDDelay（）;

voidLCDInitialize（）;

voidLCDPrintString（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*string）;

voidLCDPrintNumber（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedcharbits,unsignedintnumber）;

unsignedcharReadState（）;

voidLCDInitialize（）

{

LCDDelay（）;

LCDWrite（0,0x38）;

LCDDelay（）;

LCDWrite（0,0x38）;

LCDDelay（）;

LCDWrite（0,0x38）;

LCDDelay（）;

LCDWrite（0,0x38）;

LCDDelay（）;

LCDWrite（0,0x08）;

LCDDelay（）;

LCDWrite（0,0x01）;

LCDDelay（）;

LCDWrite（0,0x06）;

LCDDelay（）;

LCDWrite（0,0x0c）;

}

voidLCDWrite（bitcd,unsignedcharDATA）

{

LCDWait（20）;

LCD_RS=cd;

LCD_RW=0;

LCD_EN=0;

LCDData=DATA;

LCD_EN=1;

LCD_EN=0;

}

voidLCDPrintString（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*string）

{

unsignedcharaddress;

address=x+（1-y）*0x40+0x80;

LCDWrite（0,address）;

while（*string!

='\0'）

{

LCDWrite（1,*string）;

string++;

}

}

voidLCDPrintNumber（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedcharWeiShu,unsignedintnumber）

{

unsignedcharaddress;

unsignedcharj,temp[5];

address=x+（1-y）*0x40+0x80;

LCDWrite（0,address）;

//if（number>0）

{

temp[0]=（number%100000）/10000+48;

temp[1]=（number%10000）/1000+48;

temp[2]=（number%1000）/100+48;

temp[3]=（number%100）/10+48;

temp[4]=number%10+48;

for（j=5-WeiShu;j<5;j++）

{

LCDWrite（1,temp[j]）;

}

}

}

voidLCDWait（unsignedcharCiShu）

{

unsignedchari;

for（i=0;i

{

if（ReadState（）&0x80）continue;

elsebreak;

}

}

unsignedcharReadState（）

{

unsignedchartemp;

P0=0xff;

LCD_EN=0;

LCD_RS=0;

LCD_RW=1;

LCD_EN=1;

temp=LCDData;

LCD_EN=0;

returntemp;

}

voidLCDDelay（）

{

unsignedinta;

for（a=0;a<1000;a++）;

}

（2）.时钟芯片模块头文件

voidiicdelay（unsignedinttimes）;

voidiicstart（）

{

MDE=1;

MDO=1;

iicdelay

（2）;

MCO=1;

iicdelay

（2）;

MDO=0;

iicdelay

（2）;

}

voidiicstop（）

{

MDE=1;

MDO=0;

iicdelay

（2）;

MCO=1;

iicdelay

（2）;

MDO=1;

}

voidiicack（）

{

MDE=1;

MCO=0;

MDO=0;

iicdelay

（2）;

MCO=1;

iicdelay

（2）;

MCO=0;

iicdelay

（1）;

MDO=1;

}

voidiicnack（）

{

MDE=1;

//MCO=0;

MDO=1;

iicdelay

（2）;

MCO=1;

iicdelay

（2）;

MCO=0;

}

bitiicreadack（）

{

bitack;

MCO=0;

iicdelay

（2）;

MDE=1;

MDO=1;

MCO=1;

iicdelay

（2）;

MDE=0;

ack=MDI;

MCO=0;

returnack;

}

voidiicwriteda（unsignedcharda）

{

unsignedchari;

MDE=1;

for（i=0;i<8;i++）

{

MCO=0;

iicdelay（0）;

if（（da<

MDO=1;

else

MDO=0;

iicdelay

（2）;

MCO=1;

iicdelay（3）;

}

MCO=0;

}

unsignedchariicreadda（）

{

unsignedcharda;

inti;

da=0;

MDE=1;

MDO=1;

MDE=0;

for（i=0;i<8;i++）

{

MCO=0;

iicdelay（3）;

MCO=1;

iicdelay

（1）;

if（MDI==1）

{da=da<<1;da++;}

else

da=da<<1;

}

MCO=0;

returnda;

}

voidiicdelay（unsignedintt）

{

unsignedinti,j;

for（i=0;i

for（j=5;j>0;j--）;

}

voidReadTime（unsignedcharTIME[7]）

{

bitEATemp;

unsignedchartemp;

EATemp=EA;

iicstart（）;

iicwriteda（0xd0）;

iicreadack（）;

iicwriteda（0x00）;

iicreadack（）;

iicstop（）;

iicdelay

（1）;

iicstart（）;

iicwriteda（0xd1）;

iicreadack（）;

TIME[0]=iicreadda（）;

iicack（）;

TIME[1]=iicreadda（）;

iicack（）;

TIME[2]=iicreadda（）;

iicack（）;

TIME[3]=iicreadda（）;

iicack（）;

TIME[4]=iicreadda（）;

iicack（）;

TIME[5]=iicreadda（）;

iicack（）;

TIME[6]=iicreadda（）;

iicnack（）;

iicstop（）;

iicdelay

（1）;

TIME[0]=（（TIME[0]&0x7f）>>4）*10+（TIME[0]&0x0f）;//second

TIME[1]=（（TIME[1]&0x7f）>>4）*10+（TIME[1]&0x0f）;//minute

if（TIME[2]&0x40）

{

if（TIME[2]&0x20）temp=0x80;elsetemp=0x40;

TIME[2]=（（TIME[2]&0x1f）>>4）*10+（TIME[2]&0x0f）;//hour

TIME[2]|=temp;

}

else

{

TIME[2]=（（TIME[2]&0x3f）>>4）*10+（TIME[2]&0x0f）;

}

TIME[3]=TIME[3]&0x07;//week

TIME[4]=（（TIME[4]&0x3f）>>4）*10+（TIME[4]&0x0f）;//date

TIME[5]=（（TIME[5]&0x1f）>>4）*10+（TIME[5]&0x0f）;//month

TIME[6]=（TIME[6]>>4）*10+（TIME[6]&0x0f）;//year

EA=EATemp;

}

voidSetTime（unsignedcharTIME[7]）

{

bitEATemp;

unsignedchartemp=0;

unsignedcharTimeTemp[7];

EATemp=EA;

for（temp=0;temp<7;temp++）TimeTemp[temp]=TIME[temp];

temp=0;

TimeTemp[6]=（（TimeTemp[6]/10）<<4）+（TimeTemp[6]%10）;

TimeTemp[5]=（（TimeTemp[5]/10）<<4）+（TimeTemp[5]%10）;

TimeTemp[4]=（（TimeTemp[4]/10）<<4）+（TimeTemp[4]%10）;

TimeTemp[3]=（（TimeTemp[3]/10）<<4）+（TimeTemp[3]%10）;

if（（TimeTemp[2]&0xc0）==0x00）

{

TimeTemp[2]=（（TimeTemp[2]/10）<<4）+（TimeTemp[2]%10）;

}

else

{

if（（TimeTemp[2]&0xc0）==0x01）temp=0x40;elsetemp=0x60;

TimeTemp[2]&=0x3f;

TimeTemp[2]=（（TimeTemp[2]/10）<<4）+（TimeTemp[2]%10）;

TimeTemp[2]|=temp;

}

TimeTemp[1]=（（TimeTemp[1]/10）<<4）+（TimeTemp[1]%10）;

TimeTemp[0]=（（TimeTemp[0]/10）<<4）+（TimeTemp[0]%10）;

TimeTemp[0]&=0x7f;

iicstart（）;

iicwriteda（0xd0）;

iicreadack（）;

iicwriteda（0x00）;

iicreadack（）;

iicwriteda（TimeTemp[0]）;

iicreadack（）;

iicwriteda（TimeTemp[1]）;

iicreadack（）;

iicwriteda（TimeTemp[2]）;

iicreadack（）;

iicwriteda（TimeTemp[3]）;

iicreadack（）;

iicwriteda（TimeTemp[4]）;

iicreadack（）;

iicwriteda（TimeTemp[5]）;

iicreadack（）;

iicwriteda（TimeTemp[6]）;

iicreadack（）;

iicstop（）;

iicdelay

（1）;

EA=EATemp;

}

 

voidSwitchRTC（unsignedcharSWITCH）

{

unsignedchartemp;

bitEATemp;

EATemp=EA;

iicstart（）;

iicwriteda（0xd0）;

iicreadack（）;

iicwriteda（0x00）;

iicreadack（）;

iicstop（）;

//iicdelay

（1）;

iicstart（）;

iicwriteda（0xd1）;

iicreadack（）;

temp=iicreadda（）;

iicnack（）;

iicstop（）;

//iicdelay

（1）;

if（SWITCH）temp&=0x7f;

elsetemp|=0x80;

iicstart（）;

iicwriteda（0xd0）;

iicreadack（）;

iicwriteda（0x00）;

iicreadack（）;

iicwriteda（temp）;

iicreadack（）;

iicstop（）;

//iicdelay

（1）;

EA=EATemp;

（3）主体程序

#include

#include

#include

#include

sbitlie0=P2^3;

sbitlie1=P2^2;

sbitlie2=P2^1;

sbitlie3=P2^0;

sbitPWM1=P2^6;

unsignedchartemp;

unsignedcharkey;

unsignedcharSTH0,STL0;

unsignedcharjishi=0;

unsignedcharn=0;//n为节拍常数变量

unsignedchara[7]={00,59,19,3,4,8,10};

unsignedcharb[7];

voiddelay1s（void）

{

unsignedchari,k;

for（k=100;k>0;k--）

for（i=100;i>0;i--）;

}

/*定时器0中断*/

voidTIMER0（void）interrupt1

{

TH0=STH0;

TL0=STL0;

PWM1=~PWM1;

}

/*定时器1中断*/

voidint0（）interrupt3//采用中断3控制节拍节拍延时

{TH1=0xd8;

TL1=0xef;

n--;

}

/*定时器2中断*/

voidint1（）interrupt5//采用中断3控制节拍节拍延时

{TH2=0xd8;

TL2=0xef;

n--;

}

voiddelay（unsignedcharm）//控制频率延时

{

unsignedi=3*m;

while（--i）;

}

voiddelayms（unsignedchara）//豪秒延时子程序

{

while（--a）;//采用while（--a）不要采用while（a--）;各位可编译一下看看汇编结果就知道了!

}

unsignedintcodetab[]={0xfc43,0xfd08,0,0,0xfd08,0xfd32,0,0,0xfd81,0xfdc7,0,0,0xfe05,0xfe21,0,0,};

/*unsignedcharcodetable[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,

0x99,0x49,0x41,0x1f,

0x01,0x09,0x11,0xc1,

0x63,0x85,0x61,0x71,0xff};*/

unsignedcharcodemusic_tab_1[]={

/*1*/

0x20,0x20,0x20,0x10,0x20,0x10,0x20,0x20,0x20,0x20,

0x20,0x20,0x1c,0x20,0x20,0x20,0x24,0x20,

0x26,0x20,0x1c,0x20,0x19,0x20,0x18,0x10,

0x19,0x10,0x20,0x30,0x01,0x20,0x20,0x10,0x20,0x10,

0x1c,0x20,0x30,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x20,

0x26,0x20,0x20,0x20,0x01,0x20,0x20,0x20,

0x24,0x20,0x20,0x20,0x26,0x10,0x2b,0x20,0x30,0x10,

0x2b,0x60,

/*2*/

0x20,0x20,0x20,0x10,0x20,0x10,0x20,0x20,0x20,0x20,

0x20,0x20,0x1c,0x20,0x20,0x20,0x24,0x20,

0x26,0x20,0x1c,0x20,0x19,0x20,0x18,0x10,

0x19,0x10,0x20,0x30,0x01,0x20,0x20,0x10,0x20,0x10,

0x1c,0x20,0x30,0x20,0x30,0x20,0x2b,0x20,

0x26,0x20,0x20,0x20,0x01,0x20,0x20,0x20,

0x24,0x20,0x20,0x20,0x26,0x10,0x2b,0x20,0x30,0x10,

0x2b,0x60,

//1176711237755

0x30,0x40,0x18,0x20,0x19,0x20,0x1c,0x20,0x19,0x10,

0x18,0x10,0x18,0x20,0x2b,0x20,0x13,0x20,0x19,0x20,

0x19,0x20,0x20,0x10,0x20,0x10,

 

//63221117

0x1c,0x20,0x13,0x10,0x15,0x10,0x15,0x20,0x18,0x20,

0x18,0x40,0x18,0x20,0x19,0x20,

 

//6711237755

0x1c,0x20,0x19,0x10,0x18,0x10,0x18,0x20,0x15,0x20,

0x13,0x20,0x19,0x20,0x19,0x20,0x20,0x10,0x20,0x10,

//632211

0x1c,0x20,0x13,0x10,0x15,0x10,0x15,0x20,0x18,0x20,

0x18,0x60,

//00000

0x01,0x40,0x01,0x40,0x01,0x40,0x01,0x40,0x01,0x60,

 

//1155555577755

0x18,0x10,0x18,0x10,0x10,0x20,0x10,0x10,0x1

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