电子琴说明书

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1、湄洲湾职业技术学院2013届毕业设计产品说明湄洲湾职业技术学院电子琴说明书系 别：电子工程系年级：10级专业：电气自动化技术姓名：小聪学号： 1001020277导师姓名：陈辉煌 职 称：教授2013年5月27日目录1 .前言 12 .系统设计参数要求 23 .系统设计 33.1 系统设计总体框图 43.2 各模块原理说明 43.2.1 最小系统STC89C5领块 43.2.2 控制按钮模块 53.2.3 显示模块功能 错误！未定义书签。3.2.4 发声模块 63.3 系统总原理图说明 63.4 系统印刷版图 错误！未定义书签。3.5 系统的操作说明 63.6 系统操作注意事项 7参考文献 8

2、致谢语 9附录 10附录一.电路总原理图 10附录二.系统印刷电路板图 错误！未定义书签。附录三.源程序 12附录四.元件清单 16随着电子技术飞速的发展，以及在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有 力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。单片微型计算机室大规模集成电路技术 发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应 用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用 已成为高科技和工程领域的一项重大课题。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要 的角色，

3、单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成 为不可替代的一部分。本文的主要内容是用STC89C52IL片机为核心控制元件，设计一个电子琴。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 8个按键,和16个led小灯。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硬件的组成。利 用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理 图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。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

4、合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我 们可以利用单片机来制作电子琴。2.系统设计技术参数要求(1)键盘用于弹奏音乐，八个按键8种音符。(2)单片机通过输出各种电脉冲信号开驱动控制各部分正常工作。LED小灯和声音电路通过扬声LED闪烁模式。(3)单片机发送的信号分别经过LED显示电路通过译码最终在器显示出来。(4)单片机内置歌曲，通过按键转换模式，弹奏模式和演奏模式与(5)电路供电电源 5V。3.系统设计3.1 系统设计总体框图图3-1系统设计总体框图3.2 各模块原理说明3.2.1 最小系统 AT89C521f块STC89C5混一个低电压，高性能CMOS的单

5、片机，片内含 8k bytes的可反复擦写的 Flash只读程序存储器和 256 bytes的随机存取数据存储器（RAM,器件采用ATME公司的高密度、非 易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和 Flash存储单元， STC89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。STC89C5柱要管脚说明：VCC（40脚）：供电电压GND （20脚）：接地 RST:复位输入。/EA/VPP（31脚）：当/EA为低电平时，不管是否有内部程序存储器，只选用片外存储器， 外部程序存储器地址为：0000H-FFFFH反之当单片机上电或复位后选用片内程序存储器。XTAL1 （1

6、9脚）：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2（18脚）：来自反向振荡器的输出。单片机最小系统采用 5V电源供电，利用晶振电路给单片机工作运行提供脉冲。T- 1 C r-ng尸】 ppp6 5 4 3 p p p p pT TEr DI T- 3 4 5 -I-3sDmP1P1P1P1PI?1P1P1RERXB3.2.2 控制按钮模块键盘电路中，八个按键即为八个对应的音符，他们分别连接到 P3的八个口上，按键不按下则没有触发信号，按键按下时，为低电平，对应 P3 口有触发信号，通过控制模块模块的控制，使得整个系统具有灵活性，实用性。如下图 3-3所示。图3-3控制按钮模块3.

7、2.3 显示模块本次设计的显示电路主要是十六个发光二极管流水灯显示，当按下流水灯控制按键时，则调用流水灯程序，将产生的方波信号送至P0与P2 口所接的十六个发光二极管，根据不同的高低电平发光，实现流水灯功能。如下图 3-4所示图3-4控制按钮模块3.2.4 声音模块由于一首音乐是许多不同音节组成的，而每个音节对应不同的频率，这样我们就可以利用不 同的频率组合，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来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的 音阶对应频率关系找到就可以了。利用三极管构成一个达林顿结构。首先当单片机P 1

8、.0 口输出一个高电平，由两个三极管构成的达林顿成能导通，导通后又能对电流又一定的放大作用，这样 传到扬声器时信号能让我们听的更清楚。如下图3-5所示3.3 系统总原理图说明该设计要实现一种由单片机控制的电子琴，单片机工作于12MHz的时钟频率，使用其定时/计数器T0,工作模式为1,改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。 该设计具有8 个音阶，可以在键盘上演奏，并通过扬声器发声。3.4 系统的印刷电路板的制作见附录二3.5 系统的操作说明1 .接好电路中的电源供电线、打开电路总开关与排线。2 .检查好电路板中没有短路现象、电源供电线、驱动电路开关与负载供电线、负载供电线都 接好后

9、通电使用。3 .电路安装好后，通电即可正常使用。3.6系统的操作注意事项1 .通电使用前先对照电路板与电路图是否有错焊、漏焊、短路、开路、元器件相碰等现象， 有要处理好后再使用。2 .通电使用前先检查好电路板是否与电源供电线、驱动电路开关与负载供电线、负载供电线 之间相互接反，不得在接错的情况下通电，要处理好后再使用。3 .通电使用时人体不得与电路板线路任何一个部位相碰，防止触电，注意安全。4 .应把电极片与电路板隔离，避免电极片与电路板上元器件相碰触发生短路现象。5 .通电时应把电路板放在绝缘物体上，避开其他导电物体避免发生短路现象。6 .使用时闻到烧焦味、发现元器件或集成块冒烟烧毁应立即断

10、开电源，待电路板查明原因处 理好后才可以继续通电使用。7 .调试电路时应小心操作，避免万用表笔或其它导电工具造成人为短路。8 .更换电路板元件、焊接时应断开电源后再操作避免造成元器件击穿或电路短路现象。参考文献1何立明，单片机应用系统设计M,北京航空航天大学出版社，19902张道德，单片机接口技术（C51版）M,北京中国水利水电出版社，20073张靖武，周灵彬，单片机系统的Proteus设计与仿真M,北京电子工业出版社，20074沈德金，MCS-51系列单片机接口电路与应用程序实例，北京航空航天大学出版社，19905胡汉才，单片机原理及接口技术，清华大学出版社，19966潘立民，王燕芳.微型计

11、算机控制技术，人民邮电出版社 ，19907邵敏权，刘刚.单片机原理实验及应用，吉林科学技术出版社，1995.18陈汝全，实用微机与单片机控制技术，电子科技大学出版社，1995.79张艺刚主编.单片机原理与接口技术M北京：北京航空航天大学出版社，2005-9-110胡宴如主编.模拟电子技术M高等教育出版社，2008-2-111赵利主编.数字电子技术M冶金工业出版社，2009-1-112李华.单片机C语言编程M.北京：北京航空航天大学出版社，2005-8-1.13李萍.AT89S51单片机、原理、开发与应用实例M.北京：中国电力出版社.2008-714张晔、王玉民等.单片机应用技术M.北京：高等教

12、育出版社.2006-315付家才等.单片机控制工程实践技术M.北京：化学工业出版社.2004-5致谢词三年前，这个校园是我的梦想。三年后，微笑回首来路，一幕幕，宛在昨天。人生就是如此吧，每个段落结束的时候，我们总会感慨时光飞逝。同门求学是一种缘分，更 显融洽和谐。无数次结伴同游，无数次对酒当歌，无数次谈天说地、嬉笑怒骂，无数次寻找快乐。 曾经一样的悲欢，注定在未来的日子里， 我们可以共同分享许多美好的回忆。尽管就要各奔东西,但三年同窗之谊，我们会成为一生的朋友。首先要感谢的是养育我的父母，他们给了我无私的爱，我深知他们为我求学和生活所付出的 巨大的牺牲和努力，至今我一直无以为报，在这里仅表达我

13、对他们的深深地思念和感恩。其次我要感谢我的导师陈辉煌老师，您在百忙中抽出时间耐心地指导我，对毕业作品提出不 足并教我怎么去改进创新。再次，感谢翁娟钗辅导员，您在生活上和工作上给了我很大的帮助。 还要感谢各学科的老师们，如李清生老师、郑维清老师、叶志琼老师、赵立琼老师、李志杰老师、 宋进老师、林寿光老师、梁锋林老师、许振龙老师、杨阿弟老师等传授了我很多知识，在学业上 给了我很大帮助。使我真切切的体会到了老师们的良苦用心，系部的所有老师，对我们的学习、 生活，健康都十分的关注。除此之外，还对我的生活给予关怀，使我可以顺利的完成在校外的毕 业设计任务同学和老师们。三年，充实快乐。感谢生我养我的父母，

14、感谢给予我帮助的老师，感谢我的同学，感谢我的 室友，是你们，让我觉得生活如此美好。在此，对所有帮助过我的人表示衷心的感谢。附录一：电路总原理图电源插口附录VccVccS9P10 1P10/TVccP11/TP00P12P01P13P02P /IDM40P10 ,Pi_-P11 239S10 pii v338CC437S1，-TY0S2彳P31 1S0P145366PI4P03P15P04P16P05P17P06REST_P07RXDEA/VFTXDAL日INT0PSEfINT1P27T0P26T1P25WRP24RDP23X2P22X1P21GNDP20354：0uf734833932S3P-

15、0*Q2S4(_o*oL_P33L IP30 103P31 113KP32 12 1T28P33 13 ；S5 _0*0P34P34 14 27P35 1526S6Lo-PP5P36 1625P37 17524S7.,II1823_ooL_P36II11922S8P37 .30口2MHZ2021IIT11II89C52RC30p1K- 1K一.1K : 一- 1K -1K - 1K 1K1K Vcc1K ：一- 1K 1K-1- 1K 一1K- 1K 1L 一4ik i-3附录二：系统印刷电路板图SOI尸中tfifiS8S0S0I00I *台华群小股，*拱附录三：源程序代表不发声，即延时函数声

16、明声明第二个延时函数播放生日快乐/*8个按键发出8个基本音，能播放内置音乐，音乐跟随灯光闪烁*/sfr P4=0xe8;/ 定义 P4组 I0 口#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit speaker=P1A4;/喇叭接 30 脚sbit key1=P1A0；/流水灯按键(暂时)sbit key2=P1Al；/播放音乐按键(暂定)uchar a,b,num1,s1num,n1,n2;char num;/ 定义num为可以负数uchar code yinfu尸0xfb,0xe9,/Do0xfc,0x5c,

17、/Re0xfc,0xc1, /Mi0xfc,0xef, /Fa0xfd,0x45, /So0xfd,0x92, /La0xfd,0xd0, /Si0xfd,0xee,/Do#0x00,0x00,/ 间隔；ucharcodeshengri_tone= 1,0,1,2,1,4,3,0, /生日快乐音调1,0,1,2,1,5,4,0,1,0,1,8,6,4,320,7,0,7,6,4,5,4,0/0停顿；数字即为音调；ucharcodeshengri_beat= 24,1,24,48,48,48,72,5,/节拍24,1,24,48,48,48,48,72,5, 24,1,24,48,48,48,7

18、2,5 / 节拍，即 tone表各音调的延时；ucharcodeledtable尸0x7f,0xbf,0xdf,0xef, /取反0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/P0 组口的发光二极管代码（焊接过程可能会相反，具体更改）ucharcodeledtable2=0x7f,0xbf,0xdf,0xef, /取反0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/P2 组 口 发光二极管代码，相反！void check_key();/ 改为 P3 组为按键void keyscan();void turn();/顺时针流动void back();void qianhou();void dangshuan

19、g(); void delay(uint z);/ void delay1(void);/ void play1(void); void main()s1num=0;/流水灯种类标志key1=1;key2=1;TMOD=0x01;TH0=a;TL0=b;ET0=1;/打开定时器，但是未允许中断TR0=1;while(1)check_key();keyscan();24,1,24,48,48,48,72,5, void time0() interrupt 1 TH0=a;TL0=b;speaker=speaker;void check_key() P3=0xff;/ 先赋给P2组口高电平swit

20、ch(P3) 按下一个键相应 4个灯亮 case0xfe:P0=0xee;P2=0x77;a=0xfb;b=0xe9;EA=1;break;/P0,P2组为发光二极管组case0xfd:P0=0xdd;P2=0xbb;a=0xfc;b=0x5c;EA=1;break;注意：EA不能改为TR0case0xfb:P0=0xbb;P2=0xdd;a=0xfc;b=0xc1;EA=1 ;break;case0xf7:P0=0x77;P2=0xee;a=0xfc;b=0xef;EA=1 ;break;case0xef:P0=0xee;P2=0x77;a=0xfd;b=0x45;EA=1 ;break;c

21、ase0xdf:P0=0xdd;P2=0xbb;a=0xfd;b=0x92;EA=1 ;break;case0xbf:P0=0xbb;P2=0xdd;a=0xfd;b=0xd0;EA=1 ;break;case0x7f:P0=0x77;P2=0xee;a=0xfd;b=0xee;EA=1 ;break;default:EA=0;speaker=0;/P0=0xff;P2 =0xff ;void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);void keyscan()if(key1=0)delay(5);if(key1=0) s1n

22、um+;while(!key1);if(s1num=1) turn();if(s1num=2)back();if(s1num=3)qianhou();if(s1num=4)dangshuang();if(s1num=5)s1num=1;if(key2=0)delay(5);while(key2);play1();void delay1(void)第二个延时函数uchar n=15;while(n-)uchar i;for(i=0;i=33)return;/数值是shengri相关表中的元素数量/*以下为N种流水灯流动花式*/void turn()/流水灯顺时针走动(5次)for(num1=0;

23、num18;num1+)for(num=0;num-1;num-)delay(30);P2=0xff;/ 之后关闭P2组void back()/逆时针流动for(num1=0;num18;num1+) for(num=0;num-1;num-)P0=ledtable2num; delay(30);P0=0xff;void qianhou()前后来回for(num1=0;num110;num1+) for(num=0;num-1;num-)P0=ledtablenum;P2=ledtable2num; delay(30);P0=0xff;P2=0xff;P2=ledtable2num;P0=0x

24、aa;P2=0x55; delay(150);void dangshuang()/单数双数for(num1=0;num115;num1+)P0=0x55;P2=0xaa;delay(150);元件清单名称规格数量主要功能或作用按钮6*6*511分别控制控制音乐的节奏及复位电容30P2单片机时钟振荡电容10UF1单片机复位电阻1k10k162限流排阻10K2单片机单片机STC89C521CPU晶体12M1单片机时钟振荡三极管80502驱动小喇叭小喇叭8 欧 0.25w1信号灯切换时报警芯片底座40脚1保护引脚发光二极管（蓝）5MM16彩灯显示发光二极管3MM1电源显示自锁开关8*8MM1控制VCC电池盒二节盒1提供外接电源DC座3.5*1.3MM1直流电源插座2外接电源接线PCB板155MMX100MM1