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单片机课程设计报告代码摘要：一、单片机课程设计报告简介1.单片机概述2.课程设计报告的目的与意义3.报告内容概述二、单片机基础知识回顾1.单片机的定义与历史2.单片机的基本结构3.单片机的工作原理三、单片机应用领域1.工业控制2.通信设备3.消费电子4.汽车电子5.其他领域四、单片机课程设计报告实例分析1.实例一：基于单片机的智能家居系统设计2.实例二：单片机控制的智能交通灯系统设计3.实例三：单片机在智能医疗设备中的应用设计五、单片机课程设计报告撰写建议1.明确设计目标与要求2.详细的设计过程与思路3.合理的硬件与软件设计4.系统测试与优化5.结论与展望正文：一、单片机课程设计报告简介单片机课程设计报告是学生在学习单片机知识后，将理论应用于实际的一个综合性实践环节。
通过对单片机的了解与掌握，学生可以设计出各种具有一定功能的智能系统。
本报告将对单片机课程设计报告进行简要介绍，包括报告的目的、意义以及内容概述。
二、单片机基础知识回顾在开始设计报告之前，我们需要先回顾一下单片机的基础知识，以便更好地理解单片机的工作原理和应用领域。
单片机是一种集成电路，集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体，可编程实现各种控制功能。
它具有体积小、成本低、功耗低、功能强大等特点，被广泛应用于各个领域。
1.单片机的定义与历史单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成了CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体的微型计算机。
自1971年Intel公司推出第一款单片机4004以来，单片机得到了迅速发展，其性能、功能和应用领域不断扩展。
2.单片机的基本结构单片机主要由CPU、存储器、外设接口和时钟电路等部分组成。
CPU是单片机的核心部分，负责程序的执行；存储器用于存储程序和数据；外设接口用于与外部设备进行通信；时钟电路为单片机提供工作节拍。
3.单片机的工作原理单片机根据预先编写好的程序，在时钟信号的作用下，对输入信号进行处理，并产生相应的输出信号，从而实现对各种外部设备的控制。
51单片机课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的硬件结构、工作原理及其功能特点；2. 学会使用51单片机的指令系统进行程序设计；3. 掌握51单片机与外围电路的接口技术，能实现简单的硬件控制功能；4. 了解51单片机在嵌入式系统中的应用及发展趋势。
技能目标：1. 能够运用C语言编写51单片机的程序，实现基础控制功能；2. 能够运用仿真软件对51单片机程序进行调试，分析并解决简单问题；3. 能够设计简单的51单片机硬件系统，进行电路连接和功能测试；4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高自主学习能力；3. 培养学生关注社会发展，了解科技在生活中的应用，增强社会责任感；4. 培养学生团队合作精神，尊重他人意见，善于沟通交流。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，以51单片机为核心，结合硬件和软件，培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对单片机有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成简单的51单片机控制系统设计。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下几个部分：1. 51单片机硬件结构及原理- 熟悉51单片机的内部结构、引脚功能；- 掌握51单片机的工作原理及性能特点。
2. 51单片机指令系统与编程- 学习51单片机的指令集，理解各指令的功能和使用方法；- 掌握C语言在51单片机编程中的应用。
3. 51单片机外围接口技术- 学习51单片机与常见外围电路（如LED、LCD、键盘等）的接口技术；- 掌握外围设备的控制原理及编程方法。
4. 仿真软件的使用- 学习使用Keil、Proteus等仿真软件进行51单片机程序设计和调试；- 掌握仿真软件的操作方法，提高程序调试效率。
单片机课程设计报告1 交通灯1. 引言本文档是单片机课程设计的报告，主题为交通灯。
交通灯是城市交通管理的重要组成部分，合理的交通灯设置可以提高交通效率、保障交通安全。
本文将介绍交通灯的设计方案、实现过程以及遇到的问题及解决方法。
2. 设计方案2.1 总体设计思路本次交通灯设计采用的是基于单片机的控制系统。
通过在单片机上编程设计，控制交通灯的状态和时间，实现交通灯的自动切换，并保证交通流畅。
2.2 硬件设备本次设计所需的硬件设备包括：•单片机：采用STC89C52型单片机•交通灯信号灯模块：包括红灯、黄灯、绿灯三个灯泡及控制电路板•电源模块：用于提供电力供给2.3 软件设计本次设计的软件部分主要包括：•交通灯控制程序：通过编写程序控制单片机，实现交通灯的自动切换3. 实现过程3.1 准备工作在开始设计之前，我们首先进行了一些准备工作。
包括准备好所需的硬件设备，如单片机、交通灯信号灯模块和电源模块；同时也对单片机进行了初始化配置，以及编写好了交通灯控制程序的框架。
3.2 硬件连接我们将单片机与交通灯模块进行连接。
具体的连接方式如下：1.将单片机的IO口与交通灯模块的各个灯泡的控制引脚相连，以实现对灯泡亮灭的控制。
2.将电源模块与单片机进行连接，以提供电力供给。
3.3 软件设计与编程在硬件连接完成后，我们开始着手进行软件设计和编程。
主要的步骤包括：1.定义交通灯的状态：根据交通灯的信号变化规律定义交通灯状态，如红灯亮、黄灯亮、绿灯亮等。
2.编写控制程序的逻辑：根据交通灯的状态定义，编写控制程序的逻辑，实现不同状态之间的切换和持续时间的控制。
3.编程实现：根据以上设计，在单片机上编写程序，并通过烧录将程序烧录到单片机上。
3.4 测试与调试在程序编写完成后，我们进行了测试与调试。
通过在交通灯工作状态下的观察与测试，我们可以判断出程序是否符合设计要求，并进行必要的调试。
4. 遇到的问题与解决方法在设计与实现过程中，我们遇到了一些问题，具体包括：•问题1：单片机与交通灯模块的连接出现问题，导致交通灯无法正常工作。
单片机课程设课题名称：数字电压表课程原理：1、模数转换原理：试验中，我们选用ADC0809作为模数转换的芯片，其为逐次逼近式AD转换式芯片，其工作时需要一个稳定的时钟输入，根据查找资料，得到ADC0809的时钟频率在10KHZ~1200KHZ,我们选择典型值640KHZ。
课题要求测量电压范围是0到5V，又ADC0809的要求：V ref+<=Vcc,V ref->=GND，故我们取V ref+=+5V，V ref-=0V。
由于ADC0809有8个输入通道可供选择，我们选择IN0通道，直接使ADC0809的A、B、C接地便可以了，在当ADC0809启动时ALE引脚电平正跳变时变可以锁存A、B、C 上的地址信息。
ADC0809可以将从IN0得到的模拟数据转换为相应的二进制数，由于ADC0809输出为8位的二进制数，转换时将0到5V分为255等分，所以我们可以得到转换公式为x/255*5化简为：x/51,x为得到的模拟数据量，也就是直接得到的电压量。
在AD转换完成后，ADC0809将在EOC引脚上产生一个8倍于自身时钟周期的正脉冲，以此来作为转换结束的标志。
然后当OE引脚上产生高电平时，ADC0809将允许转换完的二进制数据输出。
2、数据处理原理：由ADC0809的转换原理可以知道我们从其得到数据还只是二进制数据，我们还需要进一步处理来的到x的十进制数，并且对其进行精度处理，也就是课题要求的的精确到小数点后两位，在这里我们用51单片机对数据进行处理。
我们处理数据的思路是：首先将得到的二进制数直接除以十进制数51，然后取整为x的整数部分，然后就是将得到的余数乘以10，然后再除以51，再取整为x的十分位，最后将得到的余数除以5得到x的百分位。
3、数据显示原理：试验中我们用到四位一体的七段数码管，所以我们只能考扫描显示来完成数码管对x的显示，我们用的是四位数码显示管，但是x只是三位的，故我们将将第四位显示为单位U，通过程序的延时，实现四位数码管的稳定显示。
单片机万年历课程设计报告一、课程设计目标本课程设计旨在帮助学生掌握单片机应用基础知识，学习并完成万年历电路的设计和代码编写。
通过这个实践，学生将会深入理解单片机在实际生活中的应用，同时提升自己的程序设计和解决问题的能力。
二、课程设计内容1. 万年历电路的原理和设计本次课程设计要求学生完成一个万年历电路的设计，包括硬件电路和程序设计。
在电路设计中，学生需要考虑到显示器、时钟模块、日期模块和温湿度传感器等部分的连接和调试。
在程序设计方面，学生需要实现万年历的功能，包括显示当前日期和时间、自动确定闰年、节假日提示等。
2. 单片机基本原理和应用实践在万年历电路设计之前，本课程将会对单片机基本原理进行介绍，包括单片机内部结构、芯片选型和I/O口控制等。
另外，还将介绍单片机在各种应用场景中的应用实践，如遥控、电脑控制、机器人和智能家居等。
3. 问题解决和困难克服在学生完成万年历电路设计的过程中，难免会遇到各种问题和困难。
本课程将对学生进行相关的实用技巧和方法讲解，帮助他们解决问题和克服难关。
三、课程设计流程1. 单片机基础知识介绍（2学时）讲解单片机内部结构及其原理，并介绍单片机应用实践2. 万年历电路设计（12学时）对万年历的硬件和软件进行介绍，包括连接显示器和外设、编写程序等3. 问题解决（2学时）介绍学生应对问题的技巧和方法，并帮助他们克服电路设计中的问题和难点四、课程设计评价标准1. 设计成果设计成果的好坏是课程设计的重要衡量标准之一，包括电路的设计完整性、软件功能实现等方面。
2. 实践能力课程设计是一种实践性强的学习形式，学生需要通过实践来掌握知识，因此他们的实践能力成为衡量标准之一。
3. 团队合作在课程设计的过程中，学生要协同工作，完成一个大型的项目，因此团队合作能力是衡量标准之一。
4. 学习的态度学习态度是衡量标准之一，包括学生在课程设计中的主动性、积极性和责任感等方面。
五、总结通过这个万年历课程设计，学生不仅学会了单片机应用的基础知识，还掌握了实际项目开发的方法和技巧。
单片机课程设计报告基于单片机的数字时钟姓名：班级：学号：一、前言利用实验板上的4个LED数码管，设计带有闹铃、秒表功能的数字时钟。
功能要求：a)计时并显示（LED）。
由于实验板上只有4位数码管，可设计成显示“时分”和显示“分秒”并可切换。
b)时间调整功能。
利用4个独立按钮，实现时钟调整功能。
这4个按钮的功能为工作模式切换按钮（MODE），数字加（INC），数字减（DEC）和数字移位（SHITF）。
c)定闹功能。
利用4个独立按钮设定闹钟时间，时间到以蜂鸣器响、继电器动作作为闹铃。
d)秒表功能。
最小时间单位0.01秒。
二、硬件原理分析1.电源部分电源部份采用两种输入接口（如上图）。
a)外电源供电，采用2.1电源座，可接入电源DC5V，经单向保护D1接入开关S1。
b)USB供电，USB供电口输入电源也经D1单向保护，送到开关S1。
注：两路电源输入是并连的，因此只选择一路就可以了，以免出问题。
S1为板子工作电源开关，按下后接通电源，提供VCC给板子各功能电路。
电路采用两个滤波电容，给板子一个更加稳定的工作电源。
LED为电源的指示灯，通电后LED灯亮。
2.蜂鸣器蜂鸣器分为有源和无源两种，有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣，无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣，因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。
有源也可以当无源使用，而无源则不能当有源使用，当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真厉害。
如上图：单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极，控制三极管的导通与截止，从而控制蜂鸣器的工作。
低电平时三极管导通，蜂鸣器得电蜂鸣，高电平时三极管截止，蜂鸣器失电关闭蜂鸣。
电路使用一个四位共阳型数码管，四个公共阳级由三极管放大电流来驱动，三极管由P10-P13控制开与关。
数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。
例如，要十位的数码管工作，P12输出0，使三极管Q12导通，8脚得电，当P0口相应位有输出0时，点亮相应的LED灯组合各种字符数字。
单片机电子时钟课程设计报告一、设计目的。
本课程设计旨在通过单片机技术的应用，设计并制作一个简单的电子时钟。
通过这一设计，学生将能够掌握单片机的基本原理和应用，培养学生的动手能力和创新意识，提高学生的实际操作能力。
二、设计原理。
本电子时钟采用单片机作为控制核心，通过晶振产生的时钟信号来实现时间的计时和显示。
利用数码管来显示小时和分钟，通过按键来调整时间。
同时，通过蜂鸣器发出报时信号，实现基本的闹钟功能。
三、设计方案。
1. 硬件设计。
（1）单片机选择，本设计选用常见的51单片机作为控制核心，具有成本低、易于编程的特点。
（2）时钟电路，采用晶振作为时钟信号源，通过单片机的定时器来实现时间的计时。
（3）显示模块，采用数码管来显示小时和分钟，通过数码管的扫描显示来实现时间的动态显示。
（4）按键输入，设计按键来调整时间，包括调整小时和分钟。
（5）报时功能，通过蜂鸣器来实现基本的报时功能，可以设置闹钟时间。
2. 软件设计。
（1）时钟控制，通过单片机的定时器来实现时间的计时和更新。
（2）显示控制，设计数码管的扫描显示程序，实现时间的动态显示。
（3）按键处理，设计按键扫描程序，实现对时间的调整。
（4）报时功能，设计蜂鸣器的报时程序，实现基本的闹钟功能。
四、设计实现。
1. 硬件实现。
根据上述设计方案，完成了电子时钟的硬件连接和布线，保证各个模块之间的正常通讯和工作。
2. 软件实现。
编写了单片机的程序，实现了时钟的计时、显示和控制功能，保证了电子时钟的正常运行。
五、实验结果。
经过调试，电子时钟能够准确显示当前的时间，并能够通过按键调整时间和设置闹钟功能，报时功能也能够正常工作。
六、总结与展望。
通过本课程设计，学生掌握了单片机的基本原理和应用，培养了动手能力和创新意识。
在今后的学习和工作中，学生将能够更好地应用单片机技术，设计和制作更加复杂的电子产品。
同时，也为学生今后的科研和创新工作奠定了良好的基础。
单⽚机课程设计-武汉理⼯⼤学单⽚机实训报告第⼀章绪论 (2)1.1概述 (2)1.2课程设计任务 (2)第⼆章硬件系统设计 (3)2.1单⽚机最⼩系统 (3)2.1.1 STC89C52的介绍 (3)2.1.2 stc89c52系列单⽚机最⼩系统的介绍 (4)2.2矩阵键盘模块 (5)2.3数码管显⽰单元 (5)2.4 LCD1602液晶显⽰电路 (6)2.5蜂鸣器单元 (7)第三章软件设计 (8)3.1数码管实验 (8)3.1.1循环数码管显⽰0—F程序设计结构图： (8)3.1.2 59秒倒计数流程图 (9)3.2 矩阵键盘流程图 (10)3.3 LCD1602滚动显⽰年⽉⽇时分秒 (11)3.4 AD转换， (12)3.5家电遥控器 (13)第四章调试结果分析 (14)4.1数码管调试及分析 (14)4.1.1循环数码管显⽰0—F (14)4.1.2数码管59秒倒计数 (15)4.2矩阵键盘 (15)4.3 LCD1602滚动显⽰年⽉⽇时分秒 (16)4.4 AD转换 (16)4.5家电遥控器 (17)第五章⼩结 (17)参考⽂献： (18)第⼀章绪论1.1概述随着我国⼯业技术和电⼦技术的发展和进步，⾃动控制技术也已经得到了极⼤的普及和应⽤，⽽这些⾃动控制技术的核⼼技术就是单⽚微型计算机，简称单⽚机。
它以其⾼可靠性、⾼性价⽐、低电压、低功耗等⼀系列优点，被⼴泛应⽤于控制系统、数据采集等领域。
⽽51单⽚机系列以其超⾼的性价⽐深受⼴⼤电⼦爱好者和开发者以及⼤学⽣群体的欢迎。
故⽽本次课程设计采⽤STC89C52单⽚机。
1.2课程设计任务必做项⽬（这是每个学⽣必做的任务）：1．基本系统：在51单⽚机开发系统PCB电路板上完成电⼦元器件的焊接、调试、程序下载，并实现数码管显⽰、矩阵键盘扫描、中断程序、定时器程序、串⼝通讯等基本功能；2．显⽰功能：焊接电路并实现对1602液晶屏的显⽰功能，要求能滚动显⽰字符；3．输出控制：焊接电路并实现对继电器的控制功能；4．数据采集：焊接电路并实现对AD0832的数据采集功能；选做项⽬（以下任选⼀）：1．家电遥控器：实现对红外接收管和发射管的控制功能，要求能够学习遥控器的红外码，并能发射相应的编码，实现红外遥控器的功能。
单片机课程设计实验报告单片机课程设计实验报告引言单片机是嵌入式系统中常见的一种计算机芯片，具有体积小、功耗低、成本低等优势。
本次实验旨在通过单片机的应用设计，加深对单片机原理和应用的理解，并提升解决问题的能力。
实验目的本次实验的目的是设计一个简单的温度监测系统，通过单片机采集温度传感器的数据，并将数据显示在液晶显示屏上。
通过这个实验，我们可以掌握单片机的基本编程和电路连接方法，同时加深对温度传感器的原理和应用的理解。
实验原理1. 单片机基本原理单片机是一种集成电路，内部包含了CPU、内存、输入输出端口等功能模块。
通过编程，可以控制这些功能模块的工作，实现各种应用。
2. 温度传感器原理温度传感器是一种能够感知环境温度变化的器件，常见的有热敏电阻、热电偶等。
本次实验使用的是热敏电阻，其电阻值随温度的变化而变化。
实验材料1. 单片机开发板2. 温度传感器3. 液晶显示屏4. 连接线等实验步骤1. 连接电路将单片机开发板与温度传感器、液晶显示屏连接起来，确保电路连接正确无误。
2. 编写程序使用C语言编写单片机的程序，实现温度传感器数据的采集和液晶显示屏的显示。
程序的基本思路是通过单片机的模拟输入端口读取温度传感器的电阻值，然后将电阻值转换为温度值，并将温度值显示在液晶显示屏上。
3. 烧录程序将编写好的程序烧录到单片机开发板上，确保程序能够正常运行。
4. 实验测试将温度传感器放置在不同的环境中，观察液晶显示屏上的温度数值是否能够准确显示，并记录实验结果。
实验结果与分析经过实验测试，我们发现温度传感器能够准确地采集环境温度，并将温度数值显示在液晶显示屏上。
通过对比实际温度和显示温度的差异，我们可以评估温度传感器的准确性和精度。
实验总结通过本次实验，我们深入了解了单片机的基本原理和应用，掌握了单片机的编程方法和电路连接方法。
同时，我们也加深了对温度传感器的原理和应用的理解。
这些知识和技能对于今后的学习和工作都具有重要意义。
课程设计报告课程名称单片机原理及应用设计题目电子琴的设计专业班级自动化1142姓名周太永学号1104421242指导教师蔡长青张卓起止时间2014.6.23-2014.7.11成绩评定考核内容设计表现设计报告答辩综合评定成绩电气与信息学院2013/2014学年第二学期《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书指导教师：蔡长青班级：自动化1141、2班地点：机房、单片机实验室（实训中心415）课程设计题目：基于单片机原理的电子琴设计一、课程设计目的1.灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计，到PCB制版，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。
2.能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
3.独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
二、课程设计内容（包括技术指标）1.焊接。
认真、仔细，避免缺焊、漏焊。
2.频率计算。
会计算脉冲值与频率的关系。
3.工作过程。
开机时，第一步是对定时器T0进行初始化，设定它的工作状态(对于本系统将T0设定为工作方式0)；然后判断是否有键按下，如果没有按键按下，继续判断，如果有按键按下，则判断是哪个键按下；再根据按键的功能将计数初值装入定时器T0中中并启动T0，当T0定时完毕后，重新装入计数初值继续定时并将P3.3取反，再次定时完毕后再一次的装入计数初值继续定时并将P3.3取反，一直循环此操作直到按键释放为止，按键释放后停止T0工作并再次判断是否又有按键按下，并继续执行以前的过程。
三、时间安排1．布置任务、查资料1天2．硬件电路图设计及PCB制版3天3．硬件电路图及PCB制版验收、电路板焊接1天4．软件编程设计3天5．系统调试3天6．调试验收1天7．完成设计报告3天四、基本要求1.画出硬件电路图，完成PCB制版；2.画出软件流程图，编写程序（C51语言/汇编语言）；3.完成系统调试；4.提交设计报告。
摘要随着电子技术的发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣，电子技术与音乐的结合不断加深。
由此而产生的电子琴在这种形势下，因其体积小，易于携带，经济适用，对初学者，尤其对识谱的人来说是很容易弹奏的，一首简单的曲子灵感好的人甚至不用很多的练习和教师的指导就能很快的弹奏出来。
是一般家庭都能承受得了的经济投入，而且电子琴键盘操作直观易于掌握。
这样就强烈地激发了学习者的学习兴趣，迅速地提高了电子琴的普及率。
电子琴使用简单。
深受广大音乐爱好者推崇。
作为当代的大学生，掌握电子琴的制作是很好检验我们所学知识应用。
它所包含的知识基本上覆盖我们的模拟电子技术基础、数字电子技术基础、EDA技术、电子线路、单片机基础以及接口技术课程的重要章节。
虽然我们不能设计出很复杂的电子琴，主要是考虑到设备以及成本等一系列问题，因此我打算设计并制作一个简易的电子琴。
采用集成电路设计，基于AT89S52单片机设计一款简易的电子琴，采用4*4距阵键盘，鉴于传统电子琴可以用键盘上的“k0”到“k16”键演奏从低So到高DO等16个音，从而可以用来弹奏喜欢的乐曲。
关键字电子琴单片机 AT89S52目录1 引言1.1 电子琴设计的背景随着电子科技的飞速发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣。
基于当前市场上的玩具市场需求量大，其中电子琴就是一个很好的应用方面。
单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。
并且可以进行一定的功能扩展。
鉴于传统电子琴可以用键盘上的“k0”到“k16”键演奏从低So到高DO等16个音，从而可以用来弹奏喜欢的乐曲。
1.2 电子琴设计的意义该设计具有以下优点：（1）可以随意弹奏想要表达的音乐；（2）制作简单，成本低。
（3）比传统电子琴功能更完善。
1.3 电子琴设计的目标由于本设计主要用于人们娱乐方面，因此在设计上尽量使其安全以及简单易操作。
其次，在这次设计可行性上进行分析如下：1.3.1 经济可行性：所谓经济可行性，即在这次设计上需要投入资金的多少，由于课程设计是提高我们的动手能力以及资金有限。
因此在经济上必须能够承受，比较理想化的对于我们课程设计来说是不可行的。
通过分析后，无论是在器件价格或是常见度上均是可行的。
1.3.2 技术可行性：技术可行性主要是分析技术条件上是否能够顺利开展并完成课程设计的主要问题，硬件、软件能否满足设计者的需要等。
通过分析各种软件环境，硬件仿真环境等均已经具备。
综上所述，本系统设计目标已经明确，在经济与技术上均可行，因此本系统的开发是完全可行的。
2 系统组成及方案论证2.1 系统组成本系统主要以51系列单片机为核心，与键盘、扬声器、LED显示模块一起组合而成。
主要包括：2.1.1播放模块播放模块是由扬声器构成，它几乎不存在噪声，声音效果较好，采用三极管驱动，由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。
2.1.2按键控制模块电子琴设有8个按键，其中7个作为音符输入，另外一个按键作为自动放歌按键，实现用户存放的自动播放歌曲。
7个按键分别代表7个音符，然后通过查询电子琴所按下的按键，读取电子琴输入状态。
通过软硬件设计，自动放歌按键触发外部中断，中断使程序跳转，启动电子琴自动播放歌曲或单独演奏。
2.2控制系统方案选择方案一：用可控硅制作电子琴。
将220V交流电经变压器降压，再经过整流、滤波，直接获得直流电压。
将单向可控硅和电阻、电容组成振荡器电路。
但该设计方案制作成本高且复杂。
方案二：采用AT89C51单片机进行控制，由于AT89C51不具备ISP功能，因此Atmel公司已经停产，在市面上已经不常见，况且其ROM只有4K在系统将来升级方面比较困难。
方案三：采用STC89C52单片机进行控制，由于其性价比高，完全满足了本作品智能化的要求，它的内部程序存储空间达到8K，使软件设计有足够的内部使用空间，并且方便日后系统升级，使用方便，抗干扰性能强。
鉴于上述对比与分析，本系统设计采用方案三。
2.3设计原理图2-2设计原理框图主要利用单片机中的定时器中断、扬声器实现了演奏和显示功能。
针对声音有音阶、音调和音长三种基本特性，通过对定时器T0送入不同的初值，调节T0的溢出时间，输出频率可控的方波，从而控制不同音阶的音调高低。
而对于音长的控制，则可以向定时器T1送入一个固定初值，通过控制定时器中断循环的次数，来实现对发音时间长短的控制。
对于音符和曲目的显示，主要通过读入键值，判断所选曲目或音符，我们主要使用单片机设计简易电子琴，利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。
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整理出来即可。
如图2-2为设计原理框图。
3 组成系统各部分的简介3.1 AT89S52功能特性：AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
8 位微控制器8K 字节在系统可编程Flash AT89S52。
主要性能：与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz 、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。
图3-1 AT89S52单片机管脚图3.2 时钟电路时钟电路用于产生STC89S52单片机工作时所必须的控制信号。
STC89S52单片机的内部电路正是在时钟信号的控制下，严格地按时序执行指令进行工作。
STC89C52单片机各功能部件的运行都以时钟控制信号为准，有条不紊、一拍一拍地工作。
因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。
本设计中的时钟电路选择2个30pF的电容、1个震荡频率为11.0592Hz的石英晶体,构成内部时钟晶体电路如图3-1所示。
图3-2 AT89S52内部时钟方式3.3 复位电路STC89C52的复位是由外部的复位电路实现的复位是单片机的初始化操作，只需给STC89S52的复位引脚RST加上大于两个机器周期（即24个时钟震荡周期）的高电平就可使STC89C52复位。
如图3-2所示.当STC89C52进行复位时，PC初始化为0000H，使STC89C52单片机从程序储存器的0000H单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化之外，当程序运行出错（如程序“跑飞”）或操作错误使系统处于“死锁”状态时，也需按复位键即RST脚为高电平，使STC89C52摆脱“跑飞”或“死锁”状态而重新启动程序。
复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式。
本设计中的复位电路选择1个10uF的电容、1个10K，1个2K电阻、以及1个复位开关。
图3-3 按键电平复位电路3.4键盘电路电子琴键盘采用独立式键盘。
其特点是一键一线，各键相互独立，每个按键各接一条I/O口线，通过检测I/O口输入线的电平状态，可以很容易的判断哪个按键被按下，如图3-4所示。
图3-4键盘电路3.5音频放大电路使用PNP管来放大，其中发射极接5V电源，集电极接扬声器，电路中的电容是用来隔离直流电用的。
