基礎(chǔ)教程--簡易電子琴設(shè)計報告基礎(chǔ)教程設(shè)計簡易電子琴設(shè)計報告

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1、簡易電子琴設(shè)計報告一、硬件設(shè)計方案及相關(guān)解釋：設(shè)計一個基于AT89C51單片機的簡易電子琴。要求：1.4X4的16個按鍵矩陣，并且每個鍵對應(yīng)一個咅。2.用AT89C51將鍵盤連接設(shè)計成為電子琴。3.編寫電子琴的程序，要達到可以隨意彈奏想要表達的音樂的目的?；驹恚阂欢l率產(chǎn)生聲咅，頻率高低決定咅調(diào)。利用單片機輸出脈沖信號經(jīng)放大后送給喇叭，便口J發(fā)出聲音。利用單片機的定時器，讓定吋器中斷一次就對改變喇叭的狀態(tài)一次，即形成矩形方波，這也是數(shù)字電路產(chǎn)生聲咅的方法。由于一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個音階對應(yīng)著不同的頻率，可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們

2、所想要的音樂了，對于單片機來產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機的定吋/計數(shù)器TO來產(chǎn)生這樣方波頻率信號，因此，只要把一首歌曲的音階對應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可。二、設(shè)計思路：1.定時/計數(shù)器的設(shè)計和狀態(tài)字定義：若耍產(chǎn)生音頻脈沖，只耍算出某一音頻的周期（1/頻率），再將此周期除以2,即為半周期的時間。利用定吋器計吋半周期吋間，每當(dāng)計吋終止后就將P1.0反相，然后重復(fù)計時再反相。就可在Pl?0引腳上得到此頻率的脈沖。利用AT89C51的內(nèi)部定吋器使其工作計數(shù)器模式（MODE1）下，改變計數(shù)值THO及TLO以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階，例如，頻率為523Hz,

3、其周期T=l/523=1912ns,因此只要令計數(shù)器計956us/lus=956,每計數(shù)956次吋將I/O反相,就可得到中音DO（523Hz）o計數(shù)脈沖値與頻率的關(guān)系式是：N=fi4-24-fr,式中，N是計數(shù)值；fi是機器頻率（晶體振蕩器為12MHz吋，其頻率為1MHz）；fr是想耍產(chǎn)生的頻率。其計數(shù)初值T的求法如下：T=65536-N=65536-fi4-24-fr例如：設(shè)K=65536,fi=lMHz,求中音DO（261Hz）oT=65536—N=65536—fi4-24-fr=65536-10000004-24-fr=65536-500000/fr,中

4、音DO的T=65536—500000/523=64580。單片機12MHZ品振，中音符與計數(shù)TO相關(guān)的計數(shù)值如表所示：音符頻率（HZ）簡譜碼（T值）音符頻率（HZ）簡譜碼（T值）低1D026263628#4FA#74064860#1DO#27763731屮5SO78464898低2RE29463835#5SO#83164934#2RE#31163928中6LA88064968低3M33064021#693264994低4FA34964103中7SI98865030#4FA#37064185高1DO104665058低5S039264260#1DO#110965

5、085#5SO#41564331高2RE117565110低6LA44064400#2RE#124565134#646664463高3M131865157低7S149464524高4FA1397651781D052364580#4FA#148065198#1DO#55464633鬲5SO1568652172RE58764684#5SO#166165235#2RE#62264732高6LA176065252中3M65964777#6186565268中4FA69864820高7SI196765283采用查表程序進行查表時，可以為這個音符建立一個表格，有助于單片機

6、通過查表的方式來獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)：低音0—19Z間，中音在20-39Z間，高音在40—59之間TABLE:DW0,6362&63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0DW0

7、,65085,65134,0,6519&65235,6526&0,0,0DW0音樂的音拍，一個節(jié)拍為單位（C調(diào)）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)2/4125ms對于不同的曲調(diào)我們也可以用單片機的另外一個定時/計數(shù)器來完成。在這個程序中用到了兩個定吋/計數(shù)器來完成的。其中T0用來產(chǎn)生音符頻率T1用來產(chǎn)生咅拍。1.鍵盤設(shè)計及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)采用4X4行列式鍵盤識別；(1)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.0-P3.7端口用8芯排線連接到“4X4行列式鍵盤”區(qū)威屮的C1-C4R1-R4端

8、口上；(2)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P