資源描述：
《簡易電子琴(劉磊)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、目錄第1章概述2第2章系統(tǒng)總體方案選擇與說明3第3章系統(tǒng)硬件電路設計框圖與工作原理41、頻率、聲音的實現(xiàn)和產生:42．鍵盤的方案選擇：53、關于鍵盤的抖動問題的分析和解決:54、放大電路分析:75、時鐘電路分析:76、復位電路的論證和分析：8第4章軟件設計及調試9總結10附錄A程序清單12附錄B系統(tǒng)硬件電路原理圖27第1章概述單片機是隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)極其發(fā)展，將計算機的CPU，RAM，ROM，定時/計數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成了芯片級的計算機，因此單片機早期的含義稱為單片微型計算機(singlechipmicrocomputer).它擁有優(yōu)異的性價比、集成度高、體積小
2、、可靠性高、控制功能強、低電壓、低功耗的顯著優(yōu)點.主要應用于智能儀器儀表、工業(yè)檢測控制、機電一體化等方面,并且取得了顯著的成果.單片機應用系統(tǒng)可以分為:（1）最小應用系統(tǒng)是指能維持單片機運行的最簡單配置的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)成本低廉,結構簡單，常構成一些簡單的控制系統(tǒng)，如開關狀態(tài)的輸入/輸出控制等。片內有ROM/EPROM的單片機，其最小應用系統(tǒng)即為配有晶振，復位電路，電源的單個單片機.片內無ROM/EPROM的單片機，其最小應用系統(tǒng)除了外部配置晶振，復位電路，電源外，還應外接EPROM或EEPROM作為程序存儲器用.（2）最小功耗應用系統(tǒng)是指為了保證正常運行，系統(tǒng)的功耗最小.（3）典型應用系統(tǒng)是
3、指單片機要完成工業(yè)測控功能所必須的硬件結構系統(tǒng)。本設計主要是通過對電子琴主體部分的電路進行模仿設計，達到電子琴固有的基本功能，故叫簡易電子琴。利用定時器可發(fā)出不同頻率的脈沖，不同頻率的脈沖經(jīng)喇叭驅動電路放大濾波后，就會發(fā)出不同音調。其次，定時器按設置的定時參數(shù)產生中斷，這一次中斷發(fā)出脈沖低電平，下一次反轉發(fā)出脈沖高電平，由于定時參數(shù)不同，就發(fā)出不同頻率的脈沖，本設計中按鍵一次，會發(fā)出50個脈沖，松開后隨之延時10個脈沖，但在延時的10個脈沖期間繼續(xù)檢測鍵盤，若此時又有鍵被按下，若被按下的仍為原鍵則聲音不變，否則鍵盤會譯出被按下的另一個鍵的音調。第2章系統(tǒng)總體方案選擇與說明系統(tǒng)整體安排如下：①
4、 按下K1鍵發(fā)出1的聲音。② 按下K2鍵發(fā)出2的聲音。③ 按下K3鍵發(fā)出3的聲音。④ 按下K4鍵發(fā)出4的聲音。⑤ 按下K5鍵發(fā)出5的聲音。⑥ 按下K6鍵發(fā)出6的聲音。⑦ 按下K7鍵發(fā)出7的聲音。① 按下K8鍵發(fā)出７的聲音。② 單片機可采用AT89C51、AT89C52、AT89S52、fosc=12MHz。③ 時鐘電路，復位電路的設計。④ 8051單片機根據(jù)不同的琴鍵產生不同的樂曲音符，并經(jīng)過信號放大，由喇叭放出。系統(tǒng)整體方案如圖所示：琴鍵電路放大電路P1.0P0.0
5、P0.7單片機時鐘電路復位電路第3章系統(tǒng)硬件電路設計框圖與工作原理硬件系統(tǒng)原理圖如下頁圖：1、頻率、聲音的實現(xiàn)和產生:單片機
6、的頻率和聲音輸出的原理是，利用琴鍵控制定時器的開中斷和閉中斷，即實現(xiàn)發(fā)音和閉音。在此期間再通過對定時器的定時時間進行控制來產生不同頻率的方波，驅動嗡寧器發(fā)出不同音階的聲音。把C調中相應琴鍵對應的音符變換為定常數(shù)，作為數(shù)據(jù)表格存放在存儲器中。由程序查表得到定時常數(shù)，用以控制定時器產生方波的頻率。當下一個琴鍵按下時，再查下此琴鍵所對應音符的定時常數(shù)。依次進行下去，就可以演奏出自己所要的歌曲。用定時器T0方式0來產生琴鍵對應音符的頻率的方波，由P1.0輸出驅動嗡寧器。單片機所用的晶振的頻率為6MHz，琴鍵所對應音符、頻率及定時常數(shù)三者之間的對應關系如下所示。C調音符71234567頻率(Hz)49
7、4524588660698784880988半周期(ms)1.010.950.850.760.720.640.570.51定時值FE07FE25FE57FE84FE98FEC0FEE3FF012．鍵盤的方案選擇：此系統(tǒng)琴鍵輸入是通過獨立式鍵盤來完成的。由于8051單片機的八位I/O口足以能實現(xiàn)控制C調各音階的輸出，并且獨立式鍵盤的編程容易易懂，結構簡單，實現(xiàn)起來方便，而且每個按鍵單獨占有一根I/O接口線,每個I/O口的工作狀態(tài)互不影響，所以采用獨立式鍵盤。P0.0~P0.7口分別對應琴鍵1~7輸入，如下圖所示。P1.0
8、P1.780513、關于鍵盤的抖動問題的分析和解決:當用手按下一個鍵時，
9、如圖3所示，往往按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況；在釋放一個鍵時，也回會出現(xiàn)類似的情況。這就是抖動。抖動的持續(xù)時間隨鍵盤材料和操作員而異，不過通常總是不大于10ms。很容易想到，抖動問題不解決就會引起對閉合鍵的識別。用軟件方法可以很容易地解決抖動問題，這就是通過延遲10ms來等待抖動消失，這之后，在讀入鍵盤碼。鍵按下前沿抖動后沿抖動閉合穩(wěn)定圖4鍵抖動信號波形延遲10ms的程序為：MOV
