单片机电子琴音乐盒课程设计

电子音乐盒1、设计任务和要求 (1)2、总体设计 (1)3、硬件设计 (2)3。

1 硬件电路 (2)3.2 原理说明 (2)4、软件设计 (3)5、仿真、安装和调试 (3)6、收获与体会 (4)参考文献 (5)附件1：元件清单 (6)附件2: 总电路图 (7)附件3:音乐程序 (8)音乐盒设计1、设计任务和要求(1）利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器,发出不同的音调,从而演乐曲(内存两首乐曲）。

（2）采用七段数码管显示当前播放的歌曲序号。

(3)可通过功能键选择乐曲，暂停，播放，上一曲,下一曲。

2、总体设计(1）要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频），然后将此周期除以2，即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲（2)利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。

例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相，就可得到中音D0（523HZ).记数脉冲值与频率的关系公式如下:N=Fi/2/Fr N：记数值Fi：内部计时一次为1微秒．故其频率为1MHZFr；要产生的频率(3):起记数值的求法如下：T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr例如:设K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0(523HZ)，高音的D0（1046HZ）的记数值。

T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－1000000／2／Fr＝65536－500000／Fr低音D0的T ＝65536－500000／262＝63627 中音D0的T ＝65536－500000／523＝64580 低音D0的T ＝65536－500000／1047＝650593、硬件设计 3.1 硬件电路本设计中用到89C51单片机,喇叭，七段显示数码管LED 。

单片机音乐盒课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本原理和编程方法，掌握音乐盒制作的硬件和软件需求。

2. 使学生掌握音乐盒音符的组合和编排，能运用单片机制作个性化的音乐作品。

3. 帮助学生了解声音的产生、传播和接收过程，提高对声学知识的理解和应用能力。

技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能独立完成单片机音乐盒的组装和编程。

2. 培养学生创新思维和问题解决能力，能针对实际问题提出解决方案并优化改进。

3. 提高学生团队协作能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同完成项目任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机编程和电子制作的兴趣，激发学习热情和积极性。

2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，增强克服困难的信心和毅力。

3. 培养学生关注社会、关爱他人的责任感，通过音乐盒的制作，传递美好情感，传播正能量。

课程性质：本课程为实践性强的课程，旨在通过单片机音乐盒的制作，将理论知识与实际应用相结合，提高学生的综合素养。

学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对单片机和编程有一定了解，喜欢动手实践，富有创新精神。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，鼓励学生创新思维，关注学生个体差异，提供个性化指导。

通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理与编程基础：介绍单片机的硬件结构、工作原理，C语言编程基础。

- 声音原理：讲解声音的产生、传播、接收等基本知识，以及音符、音阶和旋律的概念。

- 音频信号处理：介绍音频信号的产生、放大和输出过程，以及如何利用单片机控制音频信号。

2. 实践操作：- 硬件组装：指导学生按照电路图组装单片机音乐盒，包括单片机、扬声器、按键等元件的连接。

- 软件编程：教授学生编写程序，实现音乐盒的基本功能，如播放音符、调整音量、切换曲目等。

- 创新设计：鼓励学生发挥创意，为音乐盒增加新功能，如定时播放、录音等。

实验名称：基于51单片机的音乐盒和电子琴的设计实验目的：通过设计一个以51单片机为核心的音乐盒和电子琴实现对前面几次实验的综合，并且可以更加深入的掌握单总线器件和I2C总线器件的应用，掌握ZLG7290器件中LED和键控的原理，掌握蜂鸣器的使用，掌握16X16 LED点阵的使用，熟悉串行总线的操作技巧。

实验原理：1、I2C总线的原理I2C典型的传输格式：根据上图我们可以看到：每一次传输由START开始，数据位是从高位（MSB）传起，每个Byte接收方有ACK (在第9个Clock拉低SDA)，结束传输有STOP标记。

将开始信号与结束信号放大展开：START：SCL维持高，SDA从高到低STOP：SCL维持高，SDA从低到高24WC02的写操作单字节：页操作：24WC02的读操作指定地址读时序：首先要对所选从器件地址和字节地址进行伪写操作(从器件地址R/-W=0)；然后，重新发START和从器件地址；得到ACK后，可以读取数据。

连续读时序：可由指定地址读和立即读方式启动连续读模式；在从器件发送完一个8 位字节数据后，主器件产生一个ACK来告知从器件提供更多的数据。

对应每个主器件的ACK，从器件将发送一个8位数据字节；当主器件不发送应答信号而发送停止位时结束此操作。

2、ZLG7290LED显示和键盘的检测ZLG7290是一种I2C接口键盘及LED驱动管理器件，提供数据译码和循环、移位、段寻址等控制。

它可采样64个键盘或传感器，单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。

ZLG7290的从地址为70H，器件内部通过I2C总线访问的寄存器地址范围为00H~17H，任一寄存器都可按字节直接读写，并支持自动增址功能和地址翻转功能。

LED显示部分：在每个显示刷新周期，ZLG7290按照扫描位数寄存器制定的显示数N，把显示缓存DpRam0~DpramN的内容按先后循环送入LED驱动器实现动态显示，减少N值可提高每位显示扫描时间的占空比，提高LED亮度，显示缓存中的内容不收影响。

单片机课程设计音乐盒一、教学目标本课程旨在通过学习单片机课程设计音乐盒，让学生掌握单片机的基本原理和应用，培养学生动手实践能力和创新思维。

具体的教学目标如下：知识目标：使学生了解单片机的基本结构、工作原理和编程方法；掌握音乐盒的基本电路设计和制作方法。

技能目标：培养学生使用单片机开发工具进行程序设计和调试的能力；训练学生进行音乐盒电路搭建和故障排查的能力。

情感态度价值观目标：激发学生对单片机技术和音乐盒制作的兴趣，培养学生的创新精神和团队合作意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括单片机的基本原理、音乐盒的设计与制作、编程与调试等。

具体安排如下：1.单片机的基本原理：介绍单片机的结构、工作原理和编程语言。

2.音乐盒的设计与制作：讲解音乐盒的基本电路设计、元件选型和制作方法。

3.编程与调试：教授如何使用单片机开发工具进行程序设计和调试。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体方法如下：1.讲授法：讲解单片机的基本原理、音乐盒设计和编程方法。

2.实验法：让学生动手搭建音乐盒电路，进行编程和调试。

3.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验。

4.案例分析法：分析实际案例，让学生了解单片机在实际应用中的优势和局限。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的单片机和音乐盒制作教材。

2.参考书：提供相关的技术资料和案例分析，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT和教学视频，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：准备单片机开发板、音乐盒电路元件等实验设备，确保学生能动手实践。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化、全过程的评价方式，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。

具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估其学习态度和理解能力。

2.作业：布置相关的编程练习和音乐盒制作任务，评估学生的实践能力和创新能力。

单片机课程设计报告系别：学科专业：班级：姓名：指导老师：单片机课程设计题目——电子音乐盒设计摘要：该课程设计利用单片机AT89S52与LM386设计扬声器，外接一个喇叭可以发出声音。

关键字：单片机AT89S52 LM386一、设计目的、要求1.设计目的1）深入了解MCS—51系列单片机的功能以及应用，学会制作简单的扬声器。

2）了解扬声器工作原理。

3）了解“新年好”音乐的设计原理。

2.设计要求1）查阅资料，选择合适的设计方案。

2）设计完整的硬件电路图，给出设计说明及相关电路参数计算公式，并进行适当的误差分析。

3）设计软件流程图，并写出完整的程序，并加以适当的注解。

4）根据以上容写出完整课程设计报告。

二、硬件设计1.器件介绍（1）在“单片机系统”中,把P1.0端口连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN 端口。

（2）在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口连接一个8欧或者是16欧的喇叭。

2、设计原理用AT89S51单片机产生优美的音乐声从P1.0端口输出。

通过定时器的定时来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。

图1.1 电子音乐盒电路原理图3.PCB板图布局图1.2 电子音乐盒PCB效果图4.元器件的焊接1)拿到本套件后清查元器件的数量、质量，并及时更换不合格的元件。

2)确定元件的安装方式，电阻采用卧式安装，其它元件采用立式安装。

3)电烙铁焊接时间应控制在2-3S，烙铁温度高时焊接时间短，低时焊接时间长。

4)电阻焊完后剪掉腿脚用于插接跳线。

5)插接集成块要注意方向，U型口对着U型口。

6)加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊及短路，焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，确认无误后可通电。

三、程序设计1.程序设计思想（1）音乐产生的方法：一首音乐是由许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率。

这样就可以利用不同的频率的组合，构成所想要的音乐了。

单片机课程设计音乐盒设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解其在音乐盒设计中的应用。

2. 使学生了解并掌握音乐盒的基本组成部分，如音符、节拍等。

3. 帮助学生理解并运用编程语言，实现对音乐盒乐曲的编程与控制。

技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成音乐盒硬件电路的搭建。

2. 培养学生运用编程软件进行单片机程序设计的能力，实现音乐盒乐曲的播放与控制。

3. 提高学生的问题解决能力，能够针对音乐盒设计过程中遇到的问题进行调试与优化。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣，培养其创新意识和动手能力。

2. 培养学生团队协作精神，学会与他人共同分析问题、解决问题。

3. 引导学生关注科技发展，认识到所学知识在实际应用中的价值。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为单片机课程设计，结合音乐盒设计，旨在让学生在实际操作中掌握单片机原理和应用。

学生为高年级学生，已具备一定的电子基础和编程能力。

教学要求注重实践与理论相结合，培养学生的动手能力和实际应用能力。

二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理及功能特点，对应教材第3章。

- 音乐盒基本构成及工作原理，对应教材第6章。

2. 实践操作：- 硬件电路搭建，包括单片机、扬声器、按键等元件的连接，对应教材第4章。

- 程序设计，使用C语言或汇编语言编写音乐盒乐曲播放程序，对应教材第5章。

3. 教学大纲：- 第一周：学习单片机原理及功能特点，了解音乐盒基本构成及工作原理。

- 第二周：进行硬件电路搭建，学习并掌握相关元件的使用方法。

- 第三周：编写音乐盒乐曲播放程序，学会编程控制单片机播放音乐。

- 第四周：调试与优化，针对音乐盒设计过程中遇到的问题进行解决。

4. 教学内容安排与进度：- 理论与实践相结合，每周安排2课时理论知识学习，2课时实践操作。

- 按照教学大纲，逐步完成音乐盒设计的相关内容。

5. 教材章节及内容列举：- 第3章：单片机原理及功能特点，重点学习单片机的内部结构、工作原理及编程方法。

单片机课程设计 电子琴一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本原理，掌握单片机在电子琴设计中的应用。

2. 使学生掌握电子琴的基本结构，能运用单片机编程实现电子琴的基本功能。

3. 帮助学生了解电子琴音调产生原理，掌握音调与频率的关系。

技能目标：1. 培养学生运用单片机进行电子琴设计与编程的能力，能独立完成一个简单的电子琴项目。

2. 培养学生动手实践能力，提高焊接、调试和故障排除等技能。

3. 培养学生团队协作和沟通能力，能在项目过程中进行有效分工与合作。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣，提高学习积极性。

2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，增强克服困难的信心。

3. 引导学生关注科技发展，认识到所学知识在现实生活中的应用，培养创新意识。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果。

将目标分解为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实践能力。

二、教学内容1. 单片机基础知识：介绍单片机的组成、工作原理，重点讲解CPU、内存、I/O口等部分的功能与应用。

教材章节：第一章单片机基础2. 电子琴结构与原理：讲解电子琴的基本结构，音调产生原理，键盘与发音电路的连接方式。

教材章节：第三章电子乐器原理3. 单片机编程：以C语言为基础，讲解单片机编程方法，重点掌握延时、中断、I/O口控制等编程技巧。

教材章节：第二章单片机编程基础、第五章中断与定时器4. 电子琴设计与制作：结合单片机知识，指导学生进行电子琴设计，包括硬件电路设计、程序编写、调试与优化。

教材章节：第四章单片机应用实例、第六章电子琴设计与制作5. 实践操作：安排学生进行电子琴硬件焊接、程序烧写、调试与测试，培养动手实践能力。

教材章节：第七章实践操作教学内容安排与进度：第一周：单片机基础知识学习，完成CPU、内存、I/O口等功能的学习。

单片机电子琴课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本原理和功能，掌握电子琴的基本构造和演奏方法。

2. 帮助学生掌握单片机编程的基本技巧，学会使用相关软件进行程序设计。

3. 使学生了解音乐理论中音阶、音符的基本知识，并将其应用于电子琴演奏。

技能目标：1. 培养学生动手操作单片机的能力，学会连接电子琴硬件并进行调试。

2. 培养学生编写简单电子琴程序的能力，实现不同音符的播放和乐曲演奏。

3. 提高学生团队协作和沟通能力，能够共同分析和解决在电子琴制作过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子琴制作的兴趣，激发学生探究精神，养成自主学习的好习惯。

2. 培养学生具有创新意识，敢于尝试，勇于实践，面对失败保持积极的心态。

3. 增强学生的环保意识，培养节约资源、爱护设备的良好习惯。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，培养学生的动手操作能力和实际应用能力。

学生特点：学生具备一定的电子知识和编程基础，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实践能力和创新能力。

在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理：介绍单片机的基本结构、工作原理和功能。

- 音乐理论：讲解音阶、音符、音长等基本音乐知识。

- 编程基础：回顾C语言基本语法，学习单片机编程方法和技巧。

2. 实践操作：- 电子琴硬件连接：学习电子琴硬件的组成，进行电路连接和调试。

- 程序编写：编写程序实现电子琴基本功能，如按键识别、音符播放等。

- 歌曲演奏：设计程序，实现简单乐曲的演奏。

3. 教学大纲：- 第一周：单片机原理学习，音乐理论知识回顾。

- 第二周：编程基础复习，电子琴硬件连接与调试。

- 第三周：编写电子琴程序，实现基本功能。

单片机课程设计音乐盒一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其编程方法；2. 学习音乐盒的基础知识，了解音符、节奏与旋律的关系；3. 掌握单片机控制音乐盒的硬件连接和程序设计。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并实现一个功能齐全的音乐盒；2. 培养学生动手实践能力，提高问题解决和团队协作能力；3. 培养学生创新思维，能够对音乐盒进行优化和拓展。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合；3. 培养学生良好的团队合作精神，学会尊重他人，分享成果。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为单片机课程设计，结合音乐盒的制作，旨在让学生在实际操作中掌握单片机知识。

学生处于中学阶段，具有一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇。

教学要求注重实践性、实用性和创新性，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能够独立完成单片机音乐盒的硬件连接和程序设计；2. 学生能够编写出不少于两种旋律的音乐盒程序；3. 学生能够在课程结束后，进行作品展示，分享创作过程和心得体会。

二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机基础原理：回顾并巩固单片机的工作原理、内部结构、编程语言等基础知识，涉及教材第1章内容。

2. 音乐盒知识：学习音乐盒的基本原理，包括音符、节奏、旋律的构成，涉及教材第3章内容。

a. 音符与频率的关系b. 节奏与时间的控制c. 旋律的组合与编排3. 硬件连接与编程设计：a. 学习并掌握单片机与音乐盒硬件的连接方法，涉及教材第2章内容；b. 学习并编写音乐盒程序，实现不同旋律的播放，涉及教材第4章内容。

4. 实践操作与作品制作：a. 指导学生进行单片机音乐盒的硬件连接和调试；b. 协助学生编写音乐盒程序，实现功能要求；c. 组织学生进行作品展示和评价，分享创作经验。

单片机课程设计电子琴一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理和电子琴的基础知识，掌握单片机控制电子琴的基本电路构成。

2. 学生能掌握单片机编程的基本方法，运用C语言或汇编语言实现电子琴的音调控制。

3. 学生了解电子琴音阶与频率的关系，能运用数学知识进行音调计算。

技能目标：1. 学生能够独立设计并搭建单片机控制电子琴的硬件电路。

2. 学生能够编写程序，实现电子琴的基本功能，如音阶播放、简单曲目的演奏等。

3. 学生能够运用调试工具对电子琴程序进行调试和优化。

情感态度价值观目标：1. 学生通过动手实践，培养对单片机及电子制作的兴趣，增强学习动力。

2. 学生在团队协作中，学会沟通与交流，培养合作精神和解决问题的能力。

3. 学生在学习过程中，认识到科技对生活的改变，培养创新意识和社会责任感。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过动手操作，掌握单片机控制电子琴的基本知识和技能。

学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对单片机有一定了解，对电子琴感兴趣。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调动手实践和团队合作，关注学生的个体差异，提高学生的综合能力。

通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在完成课程后能够达到上述目标。

后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理与结构：介绍单片机的基本构成、工作原理及性能特点。

- 电子琴基础知识：讲解电子琴的音阶、音色及演奏方法。

- 单片机编程语言：回顾C语言和汇编语言的基本语法，为编程打下基础。

2. 实践操作：- 硬件电路设计：学习并搭建单片机控制电子琴的硬件电路，包括按键输入、音频输出等。

- 程序编写：编写程序实现电子琴的基本功能，如音阶播放、单音演奏等。

- 程序调试与优化：学习使用调试工具，对程序进行调试和优化。

3. 教学大纲：- 第一阶段（1课时）：回顾单片机原理、电子琴基础知识及编程语言。

- 第二阶段（2课时）：设计并搭建单片机控制电子琴硬件电路。

单片机简易电子琴课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基础知识，掌握其编程原理；2. 帮助学生掌握简易电子琴的设计原理，包括音阶、音色和节奏的控制；3. 引导学生掌握电子琴的硬件连接和软件编程，了解两者之间的联系。

技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成单片机与电子琴硬件的连接；2. 培养学生编程能力，能够编写简单的程序控制电子琴演奏；3. 提高学生的问题解决能力，能够针对电子琴演奏过程中出现的问题进行调试和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子琴制作的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生团队协作精神，学会在合作中共同解决问题；3. 培养学生创新思维，鼓励学生敢于尝试，勇于突破。

课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，结合单片机技术与音乐知识，旨在培养学生的动手实践能力和创新精神。

学生特点分析：初中年级学生已经具备一定的物理知识和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。

教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力；2. 教学过程中，关注学生个体差异，给予每个学生个性化的指导；3. 注重教学评价，及时了解学生学习进度，调整教学策略，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 单片机基础知识：讲解单片机的组成、工作原理，重点掌握I/O口控制、定时器、中断等基本功能。

相关教材章节：第一章 单片机概述、第二章 单片机硬件结构。

2. 电子琴原理：介绍电子琴的基本原理，包括音阶生成、音色合成、节奏控制等。

相关教材章节：第三章 电子乐器原理、第四章 音频信号处理。

3. 硬件连接：学习如何将单片机与电子琴硬件连接，包括键盘矩阵、音频放大器、扬声器等。

相关教材章节：第五章 单片机接口技术。

4. 软件编程：编写程序实现电子琴的基本功能，包括音阶演奏、音色切换、节奏控制等。

相关教材章节：第六章 单片机编程基础、第七章 程序设计实例。

5. 实践操作：分组进行电子琴制作，让学生动手实践，提高实际操作能力。

单片机音乐盒的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解音乐盒制作的硬件组成和工作原理。

2. 使学生了解并掌握音乐盒编程的基础知识，包括音符、节拍和旋律的表示方法。

3. 让学生掌握音乐盒电路的搭建方法，了解相关电子元器件的功能和连接方式。

技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能独立完成音乐盒硬件电路的搭建。

2. 培养学生编程能力，使其能编写简单的音乐程序，实现对音乐盒的控制。

3. 培养学生解决问题的能力，能针对音乐盒制作过程中遇到的问题进行分析和调试。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣，激发学生探究科学的热情。

2. 培养学生团队合作精神，使学生学会与他人合作共同完成任务。

3. 培养学生创新思维，鼓励学生发挥想象，设计独特的音乐作品。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让学生在掌握单片机基础知识的基础上，通过动手实践，培养其编程和电子制作能力。

课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理：介绍单片机的基本概念、结构及其工作原理。

- 音乐知识：讲解音符、节拍、旋律等基本音乐概念及其在编程中的表示方法。

- 电子元器件：介绍常用的电子元器件（如电阻、电容、二极管等）及其在音乐盒电路中的应用。

2. 实践操作：- 音乐盒硬件搭建：指导学生按照电路图搭建音乐盒硬件，包括单片机、扬声器、电子元器件的连接。

- 编程控制：教授学生使用编程软件，编写音乐程序，实现对音乐盒的控制。

- 调试与优化：教授学生如何对音乐盒进行调试，包括查找故障、优化程序等。

3. 教学大纲：- 第一阶段：单片机原理及音乐知识学习，占总课时1/4。

- 第二阶段：电子元器件认知及音乐盒硬件搭建，占总课时1/4。

- 第三阶段：编程控制与调试优化，占总课时1/2。

4. 教材章节：- 单片机原理与编程：《单片机原理与应用》第1章、第2章。

电子琴单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子琴单片机的基本原理，掌握其结构与功能。

2. 学生能掌握电子琴单片机编程的基本方法，包括音符、节奏和音量的控制。

3. 学生能了解电子琴单片机在音乐制作与自动化控制中的应用。

技能目标：1. 学生能运用所学的知识，独立完成电子琴单片机的编程与调试。

2. 学生能在团队合作中发挥自己的专长，共同完成具有一定难度的电子琴单片机项目。

3. 学生能运用电子琴单片机创作简单的音乐作品，并进行演奏。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电子琴单片机课程，培养对音乐和电子技术的兴趣，提高创新意识和动手能力。

2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通与协作，培养团队精神和责任感。

3. 学生能够认识到电子琴单片机在现代音乐产业中的重要性，激发对科技改变生活的探索热情。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的电子技术基础和音乐素养，对新鲜事物充满好奇，具备一定的自学能力和团队协作能力。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探索，鼓励学生创新，关注学生的个体差异，提高学生的综合素质。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，实现课程目标的达成。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子琴单片机原理：介绍电子琴单片机的基本构成、工作原理和功能特点，使学生了解电子琴单片机在音乐领域的应用。

教学内容：- 电子琴单片机的结构组成- 工作原理与功能特点- 电子琴单片机在音乐领域的应用案例2. 电子琴单片机编程：学习电子琴单片机的编程方法，包括音符、节奏、音量的控制。

教学内容：- 编程环境与编程语言介绍- 音符、节奏、音量编程方法- 常用编程技巧与实践案例3. 电子琴单片机应用：结合实际项目，教授如何运用电子琴单片机进行音乐创作和自动化控制。

教学内容：- 电子琴单片机在音乐创作中的应用- 自动化控制原理及实践- 创意项目设计与实现4. 团队合作与项目实践：培养学生团队协作能力，共同完成具有一定难度的电子琴单片机项目。

基于51单片机的电子琴设计课程设计单片机原理》课程设计前言本课程设计旨在通过基于51单片机的电子琴设计，加深学生对单片机原理的理解和应用。

在本设计中，我们将介绍电子琴的设计要求、所用设备及软件以及总体设计方案。

随后，我们将详细介绍系统硬件设计中琴键控制电路、音频功放电路、时钟-复位电路和LED显示电路的设计。

第1章基于51单片机的电子琴设计1.1 电子琴的设计要求在电子琴的设计中，我们需要考虑琴键数量、音频输出质量、电源电压和外部接口等因素。

在本设计中，我们将采用25个琴键，保证音频输出质量和电源电压稳定，并提供外部接口以便于扩展和调试。

1.2 电子琴设计所用设备及软件在本设计中，我们将使用51单片机、琴键、音频功放、时钟、LED显示器等设备，并使用Keil C51编译器进行软件开发。

1.3 总体设计方案在总体设计方案中，我们将采用按键扫描方式实现琴键控制，使用PWM技术实现音频输出，使用外部晶振提供时钟信号，并使用LED显示器显示琴键状态。

第2章系统硬件设计2.1 琴键控制电路在琴键控制电路中，我们将采用矩阵按键扫描方式，通过51单片机的IO口进行扫描和检测。

同时，我们还将使用电容式触摸开关来实现琴键的触发。

2.2 音频功放电路在音频功放电路中，我们将采用TDA7297芯片作为功放，通过PWM技术实现音频输出，并通过滤波电路滤除杂音和谐波。

2.3 时钟-复位电路在时钟-复位电路中，我们将采用12MHz晶振作为时钟源，并使用复位电路确保系统在上电时能够正确运行。

2.4 LED显示电路在LED显示电路中，我们将采用MAX7219芯片实现LED点阵显示，并通过SPI接口与51单片机进行通信。

同时，我们还将使用CD4511芯片实现数码管显示琴键状态。

通过本课程设计，我们可以深入理解单片机原理的应用，掌握电子琴的设计和制作技术，提高自身的实践能力和创新能力。

2.5 整体电路本章将介绍电子琴的整体电路设计。

电子音调发生器一、实验目的1.了解计算机发声原理.2.熟悉定时器和键盘扫描电路的工作原理及编程方法。

二、实验完成的功能1.利用键盘1~7进行音调选择, 即按下音符产生对应音调。

2.事先存储三首歌曲, 并可进行选择播放。

3.谱曲功能：通过按键对LCD菜单选项进行选择, 进入谱曲界面, 通过按键1~7分别输入音高与几分音符类型, 由按键输入若干数据完成谱曲。

4.在播放存储歌曲与谱曲播放时，对应音符及其节奏LCD显示对应频谱。

5.在播放音乐时按“返回”键出现返回界面，由键盘按“确认”键选择返回主菜单或循环播放。

三、实验原理1.音节由不同频率的方波产生, 音节与频率的关系如表（1）所示。

要产生音频方波, 只要计算出某一音频的周期（..频率）, 然后将此周期除以2, 即为半周期的时间。

利用计时器计时此半周期时间, 每当计时到后就将输出方波的I/O（P1.7）反相, 然后重复计时此半周期时间再对I/O反相, 就可在P1.7脚得到此频率的方波。

将P1.7经过驱动电路与蜂鸣器相连, 随着P1.7口输出不同频率的方波, 蜂鸣器便会发出不同的声音。

音乐的节拍是由延时实现的, 如果1拍的时间为0.4秒, 1/4拍是0.1秒。

只要设定延时时间, 就可得到节拍的时间。

延时实现基本延时时间, 节拍值只能是它的整数倍。

每个音节相应的定时器初值计算公式如下:（1/2）*(1/f)=(12/fose)*(216-x)即 x=216-(fose/24f)其中, f是音调频率, 当晶振fosc=11.0592MHz时, 音节“1”相应的定时器初值为x, 则可得到x=63777D=F921H, 其它的可同样得到。

表（1）音节与频率的关系在编写歌曲代码过程中, 音高由三位数字组成: 个位是表示1~7 这七个音符；十位是表示音符所在的音区:1-低音, -中音, -高音；百位表示这个音符是否要升半音: 0-不升, -升半音。

音长最多由三位数字组成: 个位表示音符的时值, 其对应关系是:|数值(n): |0 |1 |2 |3 | 4 | 5 | 6|几分音符: |1 |2 |4 |8 |16 |32 |64 音符=2^n 十位表示音符的演奏效果(0-2): 0-普通, -连音, -顿音, 百位是符点位: 0-无符点, 1-有符点。

单片机电子琴课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解其内部结构和功能。

2. 使学生了解电子琴的基本工作原理，掌握单片机控制电子琴的方法。

3. 帮助学生掌握编程语言，如C语言，用于编写单片机控制程序。

技能目标：1. 培养学生动手搭建单片机电子琴硬件电路的能力。

2. 培养学生运用编程语言编写单片机程序，实现电子琴的基本功能。

3. 提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生能够独立调试和优化单片机电子琴程序。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学生创新意识和探索精神。

2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与交流能力。

3. 引导学生关注单片机技术在现实生活中的应用，认识到科技对社会发展的推动作用。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为单片机电子琴课程设计，旨在让学生将所学理论知识与实际应用相结合，提高学生的动手实践能力。

针对初中年级学生，课程内容需符合学生的认知水平和兴趣。

在教学过程中，注重引导学生主动参与，培养其独立思考和解决问题的能力。

课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解、示范和练习，使学生掌握单片机原理、电子琴工作原理及编程方法。

2. 技能目标：通过动手实践，培养学生搭建硬件电路、编写程序和调试设备的能力。

3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生对电子技术的兴趣，培养其团队协作意识和创新能力。

二、教学内容1. 单片机原理及内部结构：讲解单片机的组成、工作原理、I/O口功能等基础知识，对应教材第3章内容。

2. 电子琴工作原理：介绍电子琴的基本构成、音阶产生原理、键盘扫描方法等，对应教材第5章内容。

3. C语言编程基础：讲解C语言的基本语法、数据类型、运算符、控制语句等，对应教材第2章内容。

4. 单片机编程与控制：结合实例，讲解如何使用C语言编写单片机程序，实现电子琴功能，对应教材第4章内容。

5. 硬件电路搭建：介绍电子琴硬件电路的组成、元件选型及连接方法，对应教材第6章内容。

课程设计报告设计题目：单片机多功能音乐盒设计【摘要】本设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。

该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。

使用两个按键控制音乐盒，一个用来暂停歌曲，另一个用来切换歌曲本音乐盒共有四首歌曲，还有4*4矩阵键盘电子琴弹奏功能，播放歌曲时，蜂鸣器发出音调，矩阵键盘无扫描信号，不动作。

当按下暂停歌曲键时，可继续弹奏电子琴。

本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。

设计作者：吴文豪专业班级/学号：10应电三班 1006020144合作者1：专业班级/学号：合作者2：专业班级/学号：指导教师：王明文设计时间：2012年5月12日———2012年6月3日目录引言 (1)1．设计任务及要求 (2)1．1设计任务 (2)1．2设计要求 (2)1. 3研究内容 (2)2．系统总体设计 (3)2．1系统结构框图设计及说明 (3)3．软、硬件设计……………………………………………………………..3.1 系统硬件设计…………………………………………………………3．1．1系统硬件原理图及工作原理说明…………………………3．1．2单元电路设计原理与元件参数选择………………………3． 2系统软件设计……………………………………………………..3． 2． 1软件系统总流程图及设计思路说明…………………...3． 2． 2软件各功能模块的流程图设计及思路说明…………... 4．安装与调试……………………………………………………………….4．1安装调试过程………………………………………………………4．2调试中遇到的问题…………………………………………………5．结论………………………………………………………………………. 6．使用仪器设备清单………………………………………………………. 7．收获、体会和建议………………………………………………………. 8．参考文献…………………………………………………………………. 9．附录………………………………………………………………………引言21世纪，电子技术获得了飞速的发展，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，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。