单片机吉他调音器设计
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摘要如今,单片机控制音乐播放的例子不胜枚举,音乐演奏系统也广泛的应用,而利用单片机存储音乐,控制播放,弹奏乐曲更为广泛。
它有功能多﹑价格优﹑外围电路简单的特点,不仅很受音乐爱好者及音乐芯片制造商的热衷,而且是一般家庭都能承受得了的经济投入范围之内。
利用单片机发声键盘操作直观简单。
对于初学者来说,是很容易弹奏的。
本设计为基于单片机的音乐演奏系统,设计出一种不仅要使单片机可以播放音乐关键在于还有能够弹奏自己想弹奏的音乐。
本文设计出一种基于STC89C52的简单音乐演奏系统,利用单片机技术、LM386音频功放芯片、4x4键盘、SPEAKER、以及74HC595和LED数码管实现原理图设计到电路板设计开发,并用C51高级语言进行键盘识别程序设计和音频脉冲输出程序的设计。
最终能够实现乐曲演奏和自动播放音乐,并且可以通过LED数码管显示音符和音调的高低。
关键词:STC89C52;音频脉冲;键盘识别;播放音乐AbstractAt present, the examples of microcontroller control music playback is too numerous to enumerate, at the same time,the music performance system is also widely used, make the best use of microcontroller which can store music, control playback, playing music.The advantage of the music performance system contains multiple functions,excellent price,simple peripheral circuit.The features of the music performance system not only popular with music lovers and music chip manufacturers, but also accepted by general family for it price.The keyboard operation is simple under the use of microcontroller.It is easy for beginner to play. The design of music performance system based on microcontroller, it can not only play music but also play the music which we want to.This paper designs a simple music system which is based on STC89C52 which make full use of microcontroller technology, the LM386 audio amplifier chip, 4x4 keyboard, SPEAKER, 74HC595 and LED digital tube.It realizes from schematic design to circuit board design and development, and use C language accomplish keyboard identify program design and audio pulse output program design. Finally the design realizes the music play and auto play music,it can display the high or low of notes and tone through the LED digital tube .Key words: STC89C52; audio pulse; keyboard; play the music目录1 绪论 (1)2 设计概述 (3)2.1主要器件的概述 (3)2.2 设计思想 (3)2.3 功能说明 (3)2.4 电路图说明 (4)3 单片机的介绍 (6)3.1 单片机简介 (6)3.2 单片机的发展 (7)3.3 单片机内部结构 (7)3.4 引脚电路连接及说明 (10)3.5 引脚结合电路的说明 (11)3.6 89C51的展望 (12)3.7 STC89C52与AT89C51的区别 (12)4 硬件电路设计 (13)4.1 单片机的最小系统 (13)4.1.1电源电路 (13)4.1.2 时钟电路 (14)4.1.3 复位电路 (15)4.2 音频功放电路设计 (16)4.2.1 LM386音频功放芯片介绍 (16)4.2.2 LM386引脚图 (16)4.2.3 LM386内部结构 (17)4.2.4音频处理模块电路原理图 (18)4.3 控制电路 (18)4.3.1键盘接口电路 (18)4.3.2 识别按键的方法 (19)4.4 显示电路 (21)4.4.1 74HC595串入并出移位寄存器 (21)4.4.2 LED8段数码管 (22)4.4.3 显示电路 (23)5 系统软件设计 (25)5.1 软件开发环境 (25)5.1.1 keil uvision介绍 (25)5.1.2 keil uvision的功能特点 (25)5.2 流程图 (26)5.3 扬声器发声原理 (27)5.3.1 单片机产生不同频率脉冲信号的原理 (27)5.3.2 单片机产生不同音调的程序设计 (28)5.4 键盘矩阵的设计 (29)5.5 键盘矩阵与不同频率音调发声的结合 (31)5.6 音乐自动演奏和音乐弹奏的转换 (32)5.7 数码管显示程序设计 (32)5.7.1 数码管显示程序设计 (32)5.7.2 数码管数据发送的程序设计 (33)5.7.3 数码管所需要发送的数据程序设计 (33)5.8 音乐自动演奏程序设计 (34)5.8.1 音乐代码库的建立方法 (34)5.8.2 选曲 (34)5.8.3音符的节拍 (35)5.8.4 音乐演奏的程序设计 (35)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A 英文原文 (41)附录B 汉语翻译 (46)附录C 程序 (50)附录D 原理图 (59)1 绪论现如今,单片机控制音乐播放的例子不胜枚举,音乐演奏系统也广泛的应用,而利用单片机存储音乐,控制播放最为广泛。
电子技能课程设计报告书课题名称 音乐发生器的设计姓 名 学 号 091250241 院 系 通信与电子工程学院 专 业 电子科学与技术指导教师2012年 6 月4日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级学生电子技能课程设计一、设计任务及要求:本设计采用AT89C51制作简单音乐发生器,通过开关1控制蜂鸣器播放设计的音乐程序,再次按下开关1可切换歌曲,共两首歌曲。
通过开关2控制电路进入花样灯模式,再次按下开关2可切换LED灯闪烁样式,共三种闪烁样式指导教师签名:2012年 6 月 4 日二、指导教师评语:指导教师签名:2012年 6 月4 日三、成绩验收盖章2012年 6 月4 日目录音乐发生器的设计 (1)1 设计目的 (1)2 设计的主要内容和要求 (1)3 整体设计方案 (1)4 硬件电路的设计 (2)4.1 系统总电路及信号流程 (3)4.2 LED显示电路的设计 (3)4.3 时钟振荡电路的设计 (3)5 软件设计 (3)5.1音调、节拍以及编码的确定 (3)5.2 主要程序设计 (4)6 系统仿真 (6)6.1 系统仿真环境及参数设置 (6)6.2系统仿真结果及其分析 (7)6.2.1系统仿真图 (7)6.2.2 花样灯3种花样图 (7)7 使用说明 (9)8 设计总结 (9)参考文献 (10)附件A (11)音乐发生器的设计李熙(湖南城市学院通信与电子工程学院电子科学与技术专业,益阳,413000)1 设计目的本设计是以AT89C51芯片的电路为基础,外部加上放音设备,以此来实现音乐演奏控制器的硬件电路,通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其演奏出优美动听的音乐。
用户可以按照自己的喜好选择音乐并将其转化成机器码存入单片机的存储器中。
对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可。
该软、硬件系统具有很好的通用性,很高的实际使用价值,为广大的单片机和音乐爱好者提供了很好的借鉴。
课程设计报告课程名称:吉他调音器控制系统设计--实物制作专业班级:姓名:学号:课设时间:指导教师:批阅时间:成绩:目录绪论 (1)1、总体设计方案 (1)2、核心芯片结构原理介绍 (2)2.1、中央控制器--------S T C90C516R D+ (3)2.2、电机驱动芯片——ULN2003 (5)3、模拟部分介绍 (6)3.1、输入电路 (6)3.2、放大电路 (6)3.3、滤波电路 (8)3.4、整形输出电路 (9)3.5、模拟部分输出波形 (10)3.6、模拟部分实物图 (10)4、软件程序编程语言及开发环境选择 (11)5、琴弦频率测量模块设计 (11)5.1、频率测量方法的选取 (11)5.2、频率测量程序设计说明 (12)5.3、单片机程序流程图 (13)5.4、单片机程序 (13)5.5、单电机实物图 (13)5.6、原件清单 (13)5.7、整体电路图 (13)结论 (14)附录一 (15)附录二 (16)附录三 (21)附录四 (22)拉(普通8051 传统I/O 口)P0口是开漏输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O 口用时,需加上拉电阻。
7.ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器 / 仿真器可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,8K 程序3 - 5 秒即可完成一片8.EEPROM 功能9.看门狗10.部集成MAX810专用复位电路,外部晶体12M以下时,可省外部复位电路,复位脚可直接接地。
11.共3个16位定时器/计数器,其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用12.外部中断4路,下降沿中断或低电平触发中断,Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒13.通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART14.工作温度围:0-75℃/-40-+85℃15.封装:LQFP-44,PDIP-40,PLCC-44单片机各引脚功能:(引脚图如图三)XTAL1(19脚):接外部晶体振荡器的一端。
课程设计报告
课程名称:吉他调音器控制系统设计--方案原理设计专业班级:
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批阅时间:
成绩:
目录
1.课题背景及意义 (2)
2.课题用途 (3)
3.课题研究发展方向 (4)
4.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径) (4)
4.1 本课题要完成的任务 (4)
4.2 本课题要研究或解决的问题 (4)
4.3 拟采用的研究手段 (4)
4.4 课题总体设计思路 (5)
4.4.1 音频采集电路 (5)
4.4.2 放大电路 (5)
4.4.3 滤波电路 (6)
4.4.4 整形电路 (6)
4.4.5 处理器 (7)
4.4.6 电机控制 (7)
4.4.7 整体电路图 (7)
5.软件程序设计方案选择 (7)
6.结论 (8)
附录一 (9)
附录二 (10)
附录三 (11)
沈阳工业大学本科生实验报告(适用理、工专业)
图二
吉他的信号输出,通常其输出的幅度较小,需要用放大器将微弱的信号放
(电路图如图三所示)
图三
滤波电路
滤波的目的主要有两个,一个是对有用信号进行放大,另一个就是对无用信
图四
由于处理器采用的是对方波信号的测量,以计算出当前信号的频率,
输入到处理器之前需要将正弦信号转换成方波信号。
(电路图如图五所示)
图五
附录一
附录二
10。
2012年北京市职业院校技能大赛“电子产品设计及制作(FPGA)”项目竞赛试题题目: 吉他调音器的设计与制作一、任务按赛题要求,利用所发的技术资料、元器件及器材完成吉他调音器的设计、装调和技术文件撰写任务;进行FPGA的顶层软件设计,完成吉他调音器的规定功能。
1.根据所给资料分析吉他调音器的工作原理和功能要求。
2.根据赛题所给的吉他调音器原理图和印刷线路板约束条件,利用Protel-DXP或Altium 软件绘制吉他调音器的印刷线路板图。
3.完成组委会提供的印刷线路板焊接任务。
4.利用组委会提供的机箱完成简单的结构设计,包括开关、变压器、电路板、插座的安装及机内走线的规划。
5.完成吉他调音器整机的安装与调试,使其达到规定的技术指标。
6.完成FPGA顶层软件的设计,使其达到规定的功能要求。
7.编写设计文件:包括电路原理图、印刷线路板图、程序结构说明和程序清单。
8.编写工艺文件:包括工艺流程图、元器件清单、电气安装连接图(表)、调试工作单、仪器仪表明细表和使用说明书。
二、功能要求与技术指标1.原理说明吉他,又叫六弦琴,是被人们广泛喜爱的一种乐器。
吉他由琴头、琴颈、琴身组成,在琴颈上从左至右排列着六根弦,最左边叫6弦,最右边叫1弦。
在琴头上有6个弦钮,可分别调节6跟弦的松紧,弦的松紧程度决定了弦的振动频率,也就决定了吉他的音准。
音准是吉他调节的核心问题,一把吉他只有音准了才能弹出美妙的音乐。
吉他的调音需要有一定经验的吉他手才能完成。
吉他调音器通过检测吉他弦发音的频率来指示调音的过程,可以让非专业人员也能调出很高的音准。
按照国际标准,吉他各弦空弦时应调节的具体频率是:1弦:330HZ2弦:247HZ3弦:196HZ4弦:147HZ5弦:110HZ6弦:82HZ 注:空弦是指板上不按任何品上的音吉他拾音器可以安装在吉他音孔上,检测琴弦的振动频率,其输出信号经放大后,经过A/D转换进入FPGA,由FPGA检出频率后在数码管上显示。
基于单片机控制的无弦吉他的设计【摘要】对射式光电传感器发出的射线经手遮挡后,传感器会发出低电平,此信号送人单片机,单片机经程序控制发出一定频率的电信号,此信号再经放大电路发出吉他声音,本文介绍基于此原理设计制作无弦吉他的过程。
【关键词】光电传感器;无弦吉他;单片机1.引言现在市场上流行吉他有木吉他与电吉他,木吉他发声原理是靠琴弦产生共振,振动波再与共鸣箱作用发出声音;电吉他弦震动,经过磁生电,电信号放大,再经发声电路发出声音;近几年,随着音乐的发展,人们对音乐的要求也越来越高,传统的发声设备已无法满足人们的听觉感受。
故设计一种无弦吉也就是没有琴弦的吉他,此吉他完全是通过传感器产生高低电平来激励内置单片机,单片机产生的信号通过放大电路给扬声器,从而发出声音。
声音的音量可以自行控制,音域宽,和声丰富,甚至可以奏出常规乐器无法演奏的声音(如合唱声,风雨声),这完全取决于单片机源程序中音色的频率。
本制作可用于科普演示,也可以作为儿童的玩具,增加人们的兴趣,具有制作简单、成本低廉等优点。
2.硬件电路设计2.1 信号采集电路信号采集电路包括对射式光电传感器、单片机、74ls30、74ls04。
光电传感器主要组成部分是光敏电阻,其阻值随光照度变化而变化[1],信号线输出的电压值也随之改变,经测量可知,无障碍阻挡射线时传感器信号线输出4.5v左右的电压,射线被阻挡时电压为0.5v左右,传感器接收端正极和信号线间连接1k 的电阻,起到限流作用,信号线直接连单片机I/O口,CMOS单片机电平临界值为VIHmin=3.5v,VILmax=1.5v[2],输入电压高于3.5v时为高电平,低于1.5v 时为低电平,因此当射线被阻挡时对应的I/O口输入为低电平,否则为高电平,这样当手挡住射线时I/O口由高电平变为低电平,实现信号的采集;6个传感器的信号线分别与P2.0~P2.5六个I/O口相连,传感器发出的射线对应吉他的六根弦,接收端与发射端交错排列以防止相邻射线干扰(见图1);信号线另接74ls30八输入与非门,再经74ls04非门和P3.2口相连,作有信号变化时的总判断(见图2,K1~K6接信号线)。