課程設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 摘 要電子琴不僅是兒童喜歡的玩具，而且還是開(kāi)發(fā)兒童智能和培養(yǎng)兒童創(chuàng)造力的教具，具有寬廣的市場(chǎng)。此次設(shè)計(jì)研發(fā)是基于單片機(jī)的有聲光效果的簡(jiǎn)易電子琴，它具有彈奏和播放音樂(lè)的基本功能，還具有花樣繁多的流水燈功能。該電路由stc89c52rc單片機(jī)、揚(yáng)聲器、led燈及一些微動(dòng)按鈕組成。具有低成本、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大的優(yōu)越特點(diǎn)，而且再加上軟件的幫助，它的市場(chǎng)前景廣大。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 電子琴 stc89c52rcabstractkeyboard is not only the children like toys and childrens intelligence, or deve

2、lopment and cultivate childrens creative teaching aids, has the broad market. the design and development is based on scm has the effects of sound simple keyboard, it has to play and play music of the basic functions, but also has the great variety of running water lamps function. the circuit by stc8

3、9c52rc scm, speaker, led lamp and a slightly move button composition. with low cost, simple structure, powerful superior characteristic, and coupled with the help of software, its market prospect broad.key words：singlechip keyboard stc89c52rc 目 錄第一章 前言 51.1 電子琴簡(jiǎn)介 51.2 課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介5第二章 設(shè)計(jì)目的及方案 62.1 設(shè)計(jì)目的62.

4、2 方案對(duì)比選擇及確定6第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及說(shuō)明 73.1 系統(tǒng)組成及總體原理框圖73.2 元件簡(jiǎn)介73.2.1 at89c52 73.3 顯示電路及發(fā)聲原理 103.3.1 顯示電路 103.3.2 發(fā)聲電路原理 103.4 各功能模塊原理圖 103.4.1 at89c52電路 3.4.2 時(shí)鐘電路3.4.3 鍵盤(pán)電路3.4.4 驅(qū)動(dòng)電路第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 音樂(lè)相關(guān)知識(shí)4.2 如何用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)節(jié)拍4.3如何用單片機(jī)產(chǎn)生音頻脈沖4.4 系統(tǒng)總體功能流程圖第五章 電路仿真5.1 proteus軟件介紹5.2 電路仿真結(jié)果第六章 設(shè)計(jì)心得體會(huì)參考文獻(xiàn)附錄1：元器件清單附錄2：音符與頻

5、率的轉(zhuǎn)換關(guān)系附錄3：程序第一章 前言1.1 電子琴簡(jiǎn)介 電子琴又稱(chēng)作電子鍵盤(pán)，屬于電子樂(lè)器(區(qū)別于電聲樂(lè)器)，發(fā)音音量可以自由調(diào)節(jié)。音域較寬，和聲豐富，甚至可以演奏出一個(gè)管弦樂(lè)隊(duì)的效果，表現(xiàn)力極其豐富。它還可模仿多種音色，甚至可以奏出常規(guī)樂(lè)器所無(wú)法發(fā)出的聲音（如合唱聲，風(fēng)雨聲，宇宙聲等）。另外，電子琴在獨(dú)奏時(shí)，還可隨意配上類(lèi)似打擊樂(lè)音響的節(jié)拍伴奏，適合于演奏節(jié)奏性較強(qiáng)的現(xiàn)代音樂(lè)。另外，電子琴還安裝有效果器，如混響、回聲、延音，震音輪和調(diào)制輪等多項(xiàng)功能裝置，表達(dá)各種情緒時(shí)運(yùn)用自如。電子琴是鍵盤(pán)樂(lè)器，采用半導(dǎo)體集成電路，對(duì)樂(lè)音信號(hào)進(jìn)行放大，通過(guò)揚(yáng)聲器產(chǎn)生音響。有多種類(lèi)型。 使用五線譜，多為高低音雙

6、行記譜。有時(shí)也用中音譜。電子琴是現(xiàn)代電子技術(shù)與音樂(lè)結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤(pán)樂(lè)器。它在現(xiàn)代音樂(lè)扮演著重要的角色，單片機(jī)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性，他已經(jīng)融入現(xiàn)代人們的生活中，成為不可替代的一部分。單片機(jī)可以利用軟硬件實(shí)現(xiàn)電子琴的功能，從而實(shí)現(xiàn)電子琴的微型化，可以用做玩具琴、音樂(lè)轉(zhuǎn)盤(pán)及音樂(lè)童車(chē)等等。1.2 課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介隨著電子科技的飛速發(fā)展，電子技術(shù)正在逐漸改善人們的學(xué)習(xí)、生活、工作，因此開(kāi)發(fā)本系統(tǒng)希望能夠給人們多帶來(lái)一點(diǎn)生活上的樂(lè)趣?；诋?dāng)前市場(chǎng)上的玩具市場(chǎng)需求量大，其中電子琴就是一個(gè)很好的應(yīng)用方面。單片機(jī)技術(shù)使我們可以利用軟硬件實(shí)現(xiàn)電子琴的功能，從而實(shí)現(xiàn)電子琴的微型化，可以用作

7、玩具琴、音樂(lè)轉(zhuǎn)盤(pán)以及音樂(lè)童車(chē)等等。并且可以進(jìn)行一定的功能擴(kuò)展。鑒于傳統(tǒng)電子琴可以用鍵盤(pán)上的“k0”到“k16”鍵演奏從低so到高do等16個(gè)音，從而可以用來(lái)彈奏喜歡的樂(lè)曲。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，屬于第四代電子計(jì)算機(jī)，它具有高性能、高速度、體積小、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。它的應(yīng)用必定導(dǎo)致傳統(tǒng)的控制技術(shù)從根本上發(fā)生變革。因此，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已成為高科技和工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大課題。本文主要對(duì)使用單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易電子琴進(jìn)行了分析，并介紹基于單片機(jī)電子琴系統(tǒng)硬件組成。利用單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率來(lái)獲得我們要求的音階，最終可隨意彈奏想要表達(dá)的音樂(lè)。并且本文分別從原理圖，主要芯

8、片，各模塊原理及各模塊的程序的調(diào)試來(lái)詳細(xì)闡述。第二章 設(shè)計(jì)目的及方案2.1 設(shè)計(jì)目的1、加強(qiáng)對(duì)單片機(jī)和c語(yǔ)言的認(rèn)識(shí)，充分掌握和理解設(shè)計(jì)各部分的工作原理、設(shè)計(jì)過(guò)程、選擇芯片器件、模塊化編程等多項(xiàng)知識(shí)。2、用單片機(jī)模擬，使實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用個(gè)人設(shè)計(jì)能夠真正使用。3、把理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，充分發(fā)揮個(gè)人能力，并在實(shí)踐中鍛煉自己。4、提高利用已學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。5、提高實(shí)踐動(dòng)手能力。2.2 方案對(duì)比選擇及確定按鍵方案：方案一：八按鍵方案。八個(gè)按鍵分別對(duì)應(yīng)do、re、mi、fa、so、la、xi、do#八個(gè)基本音符。方案二：十六按鍵方案。十六個(gè)按鍵采用陣列式排列，分別對(duì)應(yīng)十六個(gè)音符。經(jīng)考證，陣列式排

9、列按鍵在編程方面十分復(fù)雜，且涉及單片機(jī)的八個(gè)i/o口要控制十六個(gè)按鍵，所以采用方案一就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及說(shuō)明3.1 系統(tǒng)組成及總體原理框圖硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，在選擇的機(jī)型的基礎(chǔ)上，具體確定系統(tǒng)中需要使用的元器件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的原理框圖和電路原理圖。該設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)一種由單片機(jī)控制的電子琴，單片機(jī)工作于12mhz的時(shí)鐘頻率，使用其定時(shí)/計(jì)數(shù)器t0，工作模式為1，改變計(jì)數(shù)值th0和tl0可以產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號(hào)。該設(shè)計(jì)具有8個(gè)音階，可以在鍵盤(pán)上演奏，并通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)聲。at89c52單片機(jī)復(fù) 位電 路時(shí)鐘電 路驅(qū)動(dòng)電 路 顯示電 路鍵盤(pán)電 路3.2 元件簡(jiǎn)介3.2.1

10、 at89c52 at89c52 pdip封裝芯片at89c52是一個(gè)低電壓，高性能cmos8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲(chǔ)單元，at89c52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 pdip封裝的at89c52引腳圖at89c52為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的c51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主ic 內(nèi)部寄

11、存器、數(shù)據(jù)ram及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào)ir的接收解碼及與主板cpu通信等。主要管腳有：xtal1（19 腳）和xtal2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12mhz 晶振。rst/vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。vcc（40 腳）和vss（20 腳）為供電端口，分別接+5v電源的正負(fù)端。p0p3 為可編程通用i/o 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，p0 端口（3239 腳）被定義為n1 功能控制端口，分別與n1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為ir輸入端，10 腳和11腳定義為i2c總線控制端口，分別連接

12、n1的sdas（18腳）和scls（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板cpu 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。p0 口p0 口是一組8 位漏極開(kāi)路型雙向i/o 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8 個(gè)ttl邏輯門(mén)電路，對(duì)端口p0 寫(xiě)“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在flash 編程時(shí)，p0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。p1 口：p1

13、是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口， p1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)ttl 邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(iil)。與at89c51 不同之處是，p1.0 和p1.1 還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 的外部計(jì)數(shù)輸入（p1.0/t2）和輸入（p1.1/t2ex），flash 編程和程序校驗(yàn)期間，p1 接收低8 位地址。p2 口：p2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)ttl 邏輯門(mén)電路。對(duì)

14、端口p2 寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(iil)。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行movx dptr 指令）時(shí)，p2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行movx ri 指令）時(shí)，p2 口輸出p2 鎖存器的內(nèi)容。flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，p2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。p3 口：p3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向i/o 口。p3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)ttl 邏輯門(mén)電路。對(duì)p3 口寫(xiě)入“1”時(shí)，它們被

15、內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的p3 口將用上拉電阻輸出電流（iil）。p3 口除了作為一般的i/o 口線外，更重要的用途是它的第二功能p3 口還接收一些用于flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，rst引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ale/prog：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié)。一般情況下，ale 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ale 脈沖。對(duì)flash

16、存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（prog）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中的8eh 單元的d0 位置位，可禁止ale 操作。該位置位后，只有一條movx 和movc指令才能將ale 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ale 禁止位無(wú)效。psen：程序儲(chǔ)存允許（psen）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)at89c52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次psen 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次psen信號(hào)。ea/vpp：外部訪問(wèn)允許。欲使cpu 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000hffff

17、h），ea 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位lb1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存ea端狀態(tài)。如ea端為高電平（接vcc端），cpu 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12v 的編程允許電源vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12v 編程電壓vpp。xtal1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端。3.3 顯示電路及發(fā)聲原理3.3.1 顯示電路 本次設(shè)計(jì)的顯示電路主要是十六個(gè)發(fā)光二極管流水燈顯示，當(dāng)按下流水燈控制按鍵時(shí)，則調(diào)用流水燈程序，將產(chǎn)生的方波信號(hào)送至p0與p2口所接的十六個(gè)發(fā)光二極管，根據(jù)不同的高低電平

18、發(fā)光，實(shí)現(xiàn)流水燈功能。3.3.2 發(fā)聲電路原理由于一首音樂(lè)是許多不同音節(jié)組成的，而每個(gè)音節(jié)對(duì)應(yīng)不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂(lè)了。當(dāng)然對(duì)于單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器t0來(lái)產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系找到就可以了。本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)晶振為12mhz，那么定時(shí)器的計(jì)數(shù)周期為1mhz，假如選擇工作方式1，那t值便為t=216-5*105/相應(yīng)的頻率，那么根據(jù)不同的頻率計(jì)算出應(yīng)該賦給定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，列出不同音符與單片機(jī)計(jì)數(shù)t0相關(guān)的計(jì)數(shù)值。3.4 各功能模塊原理圖3.4.1 at89c52電

19、路3.4.2 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路中，我們采用外接時(shí)鐘源，由兩個(gè)電容串聯(lián)之后并聯(lián)一晶振組成，接入單片機(jī)的xtal1和xtal2端。晶振頻率12mhz，兩電容為20pf，注意電容接地處。3.4.3 鍵盤(pán)電路鍵盤(pán)電路中，八個(gè)按鍵即為八個(gè)對(duì)應(yīng)的音符，他們分別連接到p3的八個(gè)口上，按鍵不按下則沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)，按鍵按下時(shí)，為低電平，對(duì)應(yīng)p3口有觸發(fā)信號(hào)，完成相應(yīng)功能。3.4.4 驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路中，應(yīng)用一個(gè)達(dá)林頓管作為揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)電路，將聲音信號(hào)放大。達(dá)林頓管的基極通過(guò)一個(gè)10k的電阻接在p1.4口。p1.0與p1.1分接兩個(gè)按鍵，控制流水燈和內(nèi)置音樂(lè)。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 音樂(lè)相關(guān)知識(shí)樂(lè)音聽(tīng)起來(lái)有的高

20、，有的低，這就叫音高，音高是由發(fā)音物體振動(dòng)頻率的高低決定的，頻率高聲音就高，頻率低，聲音就低，不同音調(diào)的樂(lè)音是用c、d、e、f、g、a、b表示的，這7個(gè)字母就是樂(lè)音的音名，它們一般依次唱成do、re、mi、fa、so、la、si，這是唱曲時(shí)樂(lè)音的發(fā)音，所以叫唱名。音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短即時(shí)值，一般用拍數(shù)表示，休止符表示暫停發(fā)音。一首音樂(lè)是由許多不同的音符組成的，而每個(gè)音符對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣就可以利用不同頻率的組合，加以與拍數(shù)對(duì)應(yīng)的延時(shí)，構(gòu)成音樂(lè)4.2 如何用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)節(jié)拍除了音符以外，節(jié)拍也是音樂(lè)的關(guān)鍵組成部分。節(jié)拍實(shí)際上就是音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，在單片機(jī)系統(tǒng)中可以用延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果1/4拍的延

21、時(shí)是0.4秒，則1拍的延時(shí)是1.6秒，只要知道1/4拍的延時(shí)時(shí)間，其余的節(jié)拍延時(shí)時(shí)間就是它的陪數(shù)。如果單片機(jī)要自己播放音樂(lè)，那么必須在程序設(shè)計(jì)中考慮到節(jié)拍的設(shè)置，由于本例實(shí)現(xiàn)的音樂(lè)發(fā)生器是由用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)輸入彈奏樂(lè)曲的，所以節(jié)拍由用戶(hù)掌握，不由程序控制。對(duì)于不同的曲調(diào)我們也可以用單片機(jī)的另外一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)完成。音樂(lè)的音拍，一個(gè)節(jié)拍為單位（c調(diào)）具體如下表：音樂(lè)節(jié)拍表曲調(diào)值delay曲調(diào)值delay調(diào)4/4125ms調(diào)4/462ms調(diào)3/4187ms調(diào)3/494ms調(diào)2/4250ms調(diào)2/4125ms4.3如何用單片機(jī)產(chǎn)生音頻脈沖了解音樂(lè)的一些基本知識(shí)后可知，產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂(lè)

22、，對(duì)于單片機(jī)而言，產(chǎn)生不同頻率有脈沖非常方便，可以利用它的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)，因此，需要弄清楚音樂(lè)中的音符和對(duì)應(yīng)的頻率，以及單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)的關(guān)系。在本實(shí)驗(yàn)中，單片機(jī)工作于12mhz時(shí)鐘頻率，使用其定時(shí)/計(jì)數(shù)器t0，工作模式為1，改變計(jì)數(shù)值th0和tl0可以產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號(hào)，在此情況下，c調(diào)的各音符頻率與計(jì)數(shù)值t的對(duì)照如附錄2.t的值決定了th0和tl0的值，其關(guān)系為：th0=t/256，tl0=t%256。4.4 系統(tǒng)總體功能流程圖 按下按鍵流水燈亮是否按下按鍵不同樣式流水燈亮播放音樂(lè)是否播放音樂(lè)按按鍵彈奏音樂(lè)結(jié)束第五章 電路仿真5.1 proteus軟件介紹prote

23、us isis是英國(guó)labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(spice)各種模擬器件和集成電路。該軟件的特點(diǎn)是：(1)實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和spice電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、rs232動(dòng)態(tài)仿真、i2c調(diào)試器、spi調(diào)試器、鍵盤(pán)和lcd系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。(2)支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類(lèi)型有：68000系列、8051系列、avr系列、pic12系列、pic16系列、pic18系列、z80系列、hc11系列以及各種外

24、圍芯片。(3)提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如keil c51 uvision2等軟件。(4)具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和spice分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。本章介紹proteus isis軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。5.2 電路仿真結(jié)果第六章 設(shè)計(jì)心得體會(huì)心得體會(huì):通過(guò)各方面努力，本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)完成，系統(tǒng)預(yù)設(shè)功能已實(shí)現(xiàn)，可以隨意演奏一首喜歡的曲子，雖然暫無(wú)高低音之分，但下次的努力方向上會(huì)加以修

25、正。課程設(shè)計(jì)是大三學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次系統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)提高了我運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)解決面臨實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高了我查閱各種文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及軟件編程排版的水平。我們小組三人在這一次電子琴的設(shè)計(jì)過(guò)程中，受益匪淺。通過(guò)對(duì)自己在大學(xué)三年時(shí)間里所學(xué)的知識(shí)的回顧，并充分發(fā)揮對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和對(duì)課程設(shè)計(jì)的思考及書(shū)面表達(dá)能力，最終完成了這項(xiàng)課設(shè)。這次課設(shè)為我們今后進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了一定的寶貴經(jīng)驗(yàn)。撰寫(xiě)論文的過(guò)程也是專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，運(yùn)用已有的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析和解決一個(gè)理論問(wèn)題或?qū)嶋H問(wèn)題，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的實(shí)際訓(xùn)練，并且為即將到來(lái)的

26、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文做好準(zhǔn)備及鋪墊。本次課題培養(yǎng)了我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，確實(shí)也有所提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)，只有理論水平提高了，才能夠?qū)⒄n本知識(shí)與實(shí)踐相整合，理論知識(shí)服務(wù)于教學(xué)實(shí)踐，以增強(qiáng)自己的動(dòng)手能力。這個(gè)課設(shè)十分有意義，使我們獲得很深刻的經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我們知道了理論和實(shí)際的距離，也知道了理論和實(shí)際想結(jié)合的重要性，也從中得知了很多書(shū)本上無(wú)法得知的知識(shí)。我們的學(xué)習(xí)不但要立足于書(shū)本，以解決理論和實(shí)際教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題為目的，還要以實(shí)踐相結(jié)合，理論問(wèn)題即實(shí)踐課題，解決問(wèn)題即課程研究，學(xué)生自己就是一個(gè)專(zhuān)家，通過(guò)自己的手來(lái)解決問(wèn)題比用腦子解決問(wèn)題更加深刻。學(xué)習(xí)就應(yīng)該采取理論與實(shí)踐結(jié)合的

27、方式，理論的問(wèn)題，也就是實(shí)踐性的課題。這種做法既有助于完成理論知識(shí)的鞏固，又有助于帶動(dòng)實(shí)踐，解決實(shí)際問(wèn)題，加強(qiáng)我們的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。當(dāng)然，做課設(shè)的過(guò)程中，難免出現(xiàn)一些問(wèn)題，硬件軟件上的各種問(wèn)題，但通過(guò)我們一起協(xié)商努力，最終克服了這些問(wèn)題。只有經(jīng)歷了錯(cuò)誤，才能學(xué)會(huì)避免下一次的錯(cuò)誤，課設(shè)需要認(rèn)真、高度熱情，以及小組的團(tuán)結(jié)協(xié)作。參考文獻(xiàn)1 柴鈺.單片機(jī)原理及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2009.22馮育長(zhǎng)等 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例分析 西安電子科技大學(xué)出版社 20073 雷思孝等 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用 西安電子科技大學(xué)出版社 20054 龔尚福，等.機(jī)原理與接口技術(shù). 西安：西安

28、電子科技大學(xué)出版社.2008.85 單片機(jī)基礎(chǔ) 北京航空航天大學(xué)出版社20086 c程序設(shè)計(jì)完全手冊(cè) 人民郵電出版社 2009附錄1：元器件清單元器件型號(hào)個(gè)數(shù)at89c52單片機(jī)1電阻470歐16電阻1千歐1電阻10千歐2綠發(fā)光二極管16萬(wàn)能電路板130uf電容210uf電解電容1微動(dòng)按鍵11揚(yáng)聲器1npn型三極管212mhz晶振1導(dǎo)線若干附錄2：音符與頻率的轉(zhuǎn)換關(guān)系 doremifasolasido#oxfboxfcoxfcoxfcoxfdoxfdoxfdoxfdoxe9ox5coxc1oxefox45ox92oxd0oxe附錄3：程序sfr p4=0xe8;/定義p4組i0口#includ

29、e#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit speaker=p14;/喇叭接30腳sbit key1=p10;/流水燈按鍵sbit key2=p11;/播放音樂(lè)按鍵uchar a,b,num1,s1num,n1,n2;char num;/定義num為可以負(fù)數(shù)uchar code yinfu=0xfb,0xe9, /do 0xfc,0x5c, /re 0xfc,0xc1, /mi 0xfc,0xef, /fa 0xfd,0x45, /so 0xfd,0x92, /la 0xfd,0xd0, /si 0xfd,0xee, /d

30、o# 0x00,0x00, /間隔;uchar code shengri_tone= 1,0,1,2,1,4,3,0, /生日快樂(lè)音調(diào) 1,0,1,2,1,5,4,0, 1,0,1,8,6,4,3,2,0, 7,0,7,6,4,5,4,0 /0代表不發(fā)聲，即停頓；數(shù)字即為音調(diào); uchar code shengri_beat= 24,1,24,48,48,48,72,5,/節(jié)拍 24,1,24,48,48,48,72,5, 24,1,24,48,48,48,48,72,5, 24,1,24,48,48,48,72,5 /節(jié)拍，即tone表各音調(diào)的延時(shí);uchar code ledtable=0

31、x7f,0xbf,0xdf,0xef, /取反0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/p0組口的發(fā)光二極管代碼uchar code ledtable2=0x7f,0xbf,0xdf,0xef, /取反0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/p2組口發(fā)光二極管代碼,相反！void check_key();/改為p3組為按鍵void keyscan();void turn();/順時(shí)針流動(dòng)void back();void qianhou();void dangshuang();void delay(uint z);/延時(shí)函數(shù)聲明void delay1(void);/聲明第二個(gè)延時(shí)函數(shù)void

32、play1(void);/播放生日快樂(lè)void main()s1num=0;/流水燈種類(lèi)標(biāo)志key1=1;key2=1;tmod=0x01;th0=a;tl0=b;et0=1;/打開(kāi)定時(shí)器，但是未允許中斷tr0=1;while(1)check_key();keyscan();void time0() interrupt 1th0=a;tl0=b;speaker=speaker;void check_key()p3=0xff;/先賦給p2組口高電平switch(p3)/按下一個(gè)鍵相應(yīng)4個(gè)燈亮case 0xfe:p0=0xee;p2=0x77;a=0xfb;b=0xe9;ea=1;break;/p0,p2組為發(fā)光二極管組case 0xfd:p0=0xdd;p2=0xbb;a=0xfc;b=0x5c;ea=1;break;/注意：ea不能改為tr0case 0xfb:p0=0xbb;p2=0xdd;a=0xfc;b=0xc1;ea=1;break;case 0xf7:p0=0x77;p2=0xee;a=0xfc;b=0xef;ea=1;break;case 0xef:p0=0xee;p