ats單片機電子琴設(shè)計

1、1基于基于AT89S52單片機的電子琴設(shè)計單片機的電子琴設(shè)計【摘要】【摘要】微型電子琴的設(shè)計以AT89S52單片機作為系統(tǒng)的核心控制部分，通過制作硬件電路和軟件的設(shè)計編寫，然后進行軟硬件的調(diào)試運行，最終達到設(shè)計電路的樂器演奏、點歌、存儲及顯示功能。設(shè)計中應(yīng)用中斷系統(tǒng)和定時計數(shù)原理控制演奏器發(fā)聲，對音樂發(fā)生所必須確定的音符和節(jié)拍分別用程序語言實現(xiàn)?？梢杂盟鼇韽椬嗪筒シ艠非?。特點是設(shè)計思路簡單、清晰成本低。目錄1.1.前言前言…………………

2、……………………………………………………………11.1系統(tǒng)開發(fā)背景……………………………………………………………………11.2系統(tǒng)開發(fā)意義…………………………………………………………………11.3設(shè)計目標………………………………………………………………………12.2.方案論證方案論證…………………………………………………………………………12.1控制模塊選擇方案………………………………………………………………12.2按鍵選擇方案…………

3、…………………………………………………………13.系統(tǒng)硬件設(shè)計及說明系統(tǒng)硬件設(shè)計及說明…………………………………………………………23.1系統(tǒng)組成及總體框圖……………………………………………………………23.2元件簡介…………………………………………………………………………23.2.1AT89S52…………………………………………………………………………23.2.2LM386…………………………………………………………………………33.

4、2.3LED數(shù)碼管……………………………………………………………………53.3音頻功放電路……………………………………………………………………63.4顯示電路…………………………………………………………………………74.4.系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計……………………………………………………………………74.1音樂相關(guān)知識……………………………………………………………………74.2如何用單片機實現(xiàn)音樂的節(jié)拍……………………………………………

5、……74.3如何用單片機產(chǎn)生音頻脈沖……………………………………………………74.4系統(tǒng)總體功能流程圖……………………………………………………………85.5.系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試…………………………………………………………………………115.1硬件調(diào)試…………………………………………………………………………115.2軟件調(diào)試………………………………………………………3方案一：用可控硅制作電子琴。將220V交流電經(jīng)變壓器降壓再經(jīng)過整流、濾波獲

6、得13.5V直流電壓。將單向可控硅SCR和電阻、電容組成馳張振蕩器電路。但該設(shè)計方案制作成本高且復雜。方案二：采用AT89C51單片機進行控制由于AT89C51不具備ISP功能，因此Atmel公司已經(jīng)停產(chǎn)在市面上已經(jīng)不常見，況且其ROM只有4K在系統(tǒng)將來升級方面沒有潛力。方案三：采用AT89S52單片機進行控制，由于其性價比高，完全滿足了本作品智能化的要求，它的內(nèi)部程序存儲空間達到8K，使軟件設(shè)計有足夠的內(nèi)部使用空間并且方便日后系統(tǒng)升級

7、，使用方便，抗干擾性能提高。鑒于上述對比與分析，本設(shè)計采用方案三2.2按鍵選擇方案傳統(tǒng)電子琴可以用鍵盤上的“1”到“A”鍵演奏從低SO到高DO等11音。該設(shè)計有20個按鈕矩陣，設(shè)計成16個音，可以實現(xiàn)音階在低音4高音5之間。比傳統(tǒng)音階范圍大，彈奏效果好。3系統(tǒng)硬件設(shè)計及說明系統(tǒng)硬件設(shè)計及說明3.1系統(tǒng)組成及總體框圖硬件設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計要求，在選擇的機型的基礎(chǔ)上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設(shè)計出系統(tǒng)的原理框圖、電路原理圖。該

8、設(shè)計要實現(xiàn)一種由單片機控制的電子琴，單片機工作于12MHZ時鐘頻率，使用其定時計數(shù)器T0，工作模式為1，改變計數(shù)值TH0和TL0可以產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號。該設(shè)計具有11個音節(jié)的鍵盤，用戶可以根據(jù)樂譜在鍵盤上進行演奏，音樂發(fā)生器會根據(jù)用戶的彈奏，通過揚聲器將音樂播放出來。由于本例實現(xiàn)的音樂發(fā)生器是由用戶通過鍵盤輸入彈奏樂曲的，所以節(jié)拍由用戶掌握，不由程序控制。用單片機產(chǎn)生的音頻脈沖直接驅(qū)動揚聲器并不能產(chǎn)生所要實現(xiàn)的音樂，因為它沒有足夠的

9、驅(qū)動能力，這就需要音頻功率放大電路。本例使用國家半導體公司的低壓音頻功率放大器LM386來實現(xiàn)音頻功放電路。圖31系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.2元件簡介3.2.1AT89S52功能特性：AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位

10、CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位IO口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器計數(shù)器、串口、中斷繼