簡易電子琴設計實驗報告

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1、簡易電子琴設計實驗報告指導老師：班級：姓名：學號：2011-12-19電子琴制作摘要：電子琴作為科技與音樂的產物，在信息化和電子化的時代，為音樂的大眾化做出了不可磨滅的貢獻，現代歌曲的制作，很多都需要電子琴才能完成，然后才通過媒介流傳開來，電視劇電影插曲、電視節(jié)目音效、甚至你的手機鈴聲，都很可能包含電子琴的身影。本系統(tǒng)性能穩(wěn)定，要求符合，增加兩個自動播放按鈕和一個防止按鍵損壞后開關，系統(tǒng)由80c51單片機，4X4組成16個按鈕矩陣，設計成16個音加上一個蜂鳴器、兩個自動播放按鈕、一個led顯示燈，和一個開關組成通過程序來設置16個不同的音階，可隨意彈奏想要表達的音樂和自動

2、播放音樂。關鍵詞:51單片機；PROTEUS仿真；電子琴、自動音樂播放一、方案比較方案一：采用模擬的555來做，選擇合適電阻、電容構成不同的音階。并采用LM386作為555輸出后的放大電路，在連接到喇叭上。主振蕩器由555定時器，七個琴鍵按鈕S1~S7，外接電容C1、C2，外接電阻R8以及R1~R7等元件組成，顫音振蕩器由555定時器，電容C5及R9、R10等元件組成，顫音振蕩器振蕩頻率較低為64Hz，若將其輸出電壓U連接到主振蕩器555定時器復位端4，則主振蕩器輸出端出現顫音。如圖：圖1圖2方案二：采用單片機，用程序中的定時器來設定不同的初值達到輸出不同頻率的方波，并用

3、數碼管顯示所按的按鍵，并還可實現自動播放功能。方案一采用純硬件，不好更改，但音色更純正。方案二采用數字方法，實現方便，功能強大，應用靈活，本系統(tǒng)采用方案二。其圖見附錄。二、系統(tǒng)板硬件連線1．把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.7端口用導線連接到“音頻放大模塊”區(qū)域中的SPKIN端口上；2．把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.2端口用導線連接到led端口上；3．把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.3端口用導線連接到第一個自動播放按鈕端口上；4．把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.4端口用導線連接到第二個自動播放按鈕端口上；5．把“單片機系統(tǒng)“區(qū)域中的P1.0－P1.7端口用8芯排線連接到“4X4行

4、列式鍵盤”。二、原理音樂產生原理：一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個音階對應著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構成我們所想要的音樂了，當然對于單片機來產生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機的定時/計數器T0來產生這樣方波頻率信號，因此，我們只要把一首歌曲的音階對應頻率關系弄正確即可。本次的項目設計任務就是使用MCS-51單片機設計一個簡易的電子琴，使它能夠發(fā)出高中低音的音樂效果。即:由4X4組成16個按鈕矩陣，設計成16個音(或者設計成7個音符)。用電子琴可以演奏出各種美妙的音樂,而音樂是由音符組成。不同的音符是由相應頻率的振動產生。一首音樂是

5、許多不同的音階組成的，而每個音階對應著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構成我們所想要的音樂了，音階對應頻率關系圖：音符頻率（Hz）半周期（ms）簡譜碼T值定時值（H）簡譜碼T值定時值（D）低1Do2621.90F894H62628低2Re2941.70F95CH63835低3Mi3301.51FA1AH64021低4Fa3491.43FA6AH64103低5So3921.28FB00H64260低6La4401.14FB8CH64400低7Si4941.01FC0EH64524中1Do5230.95FC4AH64580中2Re5870.85FCAEH6

6、4684中3Mi6590.76FD08H64777中4Fa6980.72FD30H64820中5So7840.64FD80H64896中6La8800.57FDC6H64966中7Si9880.51FE02H65030高1Do10460.47FE2AH65058高2Re11750.42FE5CH65110高3Mi13180.38FE84H65157高4Fa13970.36FE98H65178高5So15680.32FEC0H65217高6La17600.28FEE8H65252高7Si19670.25FF06H65283利用AT89C51的內部定時器使其工作計數器模式（M

7、ODE1）下，改變計數值TH0及TL0以產生不同頻率的方法產生不同音階，例如，頻率為523Hz，其周期T＝1/523＝1912μs，因此只要令計數器計時956μs/1μs＝956，每計數956次時將I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。計數脈沖值與頻率的關系式是：N＝fi÷2÷fr式中，N是計數值；fi是機器頻率（晶體振蕩器為12MHz時，其頻率為1MHz）；fr是想要產生的頻率。其計數初值T的求法如下：T＝65536－N＝65536－fi÷2÷fr例如：設K＝65536，fi＝1MHz，求低音DO（261Hz）、中音D