电子琴IC项目方案说明

综合设计任务书学生班级：学生：学号：设计名称：电子琴的设计与实现起止日期：2013.11.18—2013.12.15 指导教师：综合设计学生日志电子琴的设计与实现摘要:本次设计是xx专业专业方向设计，利用单片机设计简易电子琴。

其主要功能为：按下不同按键，发出不同 1 、2 、3、4 、5 、6 、7 七个音符并且用LED 或LCD显示当前按键。

选用stm32f103C8T6，它有8个定时器，部分定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入。

利用芯片部相关定时器来输出PWM，从而来驱动蜂鸣器。

通过读取外部按键输入的值来相应改变定时器相关寄存器的值，从而来改变PWM的输出频率来达到发出不同音调。

关键词:STM32f103C8T6；PWM；定时器The Design of the KeyboardAbstract:This design is the professional direction of biomedical engineering design. Using Single Chip Microcomputer to achieve a simple Keyboard. Its main function is: While a user press the different keys, it will make different sounds from the buzzer and display different numbers which corresponded to the sounds. Using stm32f103- -C8T6 as control chip. It has16-bit timers. Some of them with up to 4 IC/OC/PWM or pulse counter. Making use of the Timers to generate driving signal .By reading the state of the external key to change the frequency of output . Different frequency of the PWM will control buzzer makes different sounds.Key words: STM32f103C8T6; PWM; Timer一、设计目的和意义本综合设计是为xx专业高年级本科生开设的必修课，是对学生运用所学知识的一次综合训练。

电子琴设计报告一、实验目的1.更深刻的了解、学习8051单片机的发声原理，利用定时器可以发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同的音调。

2.其次，定时器按设置的定时参数产生中断，这一次中断发出脉冲低电平，下一次反转发出脉冲高电平，由于定时参数不同，所以发出不同频率的脉冲。

3.进一步熟悉定时器的编程方法和定时初值的计算，进一步熟悉键盘扫描电路的工作原理和编程方法，了解单片机芯片的接口技术。

二、实验要求1.能够通过键盘演奏音符。

2.能够保存演奏的音乐，并实现回放。

3.有音调调整功能（如：C调，G调）。

4.自由发挥其他功能。

5.要求有单片机硬件系统框图，电路原理图，软件流程图。

三、实验基本原理简易电子琴有主控、蜂鸣器、键盘输入、电源四部分组成。

主控部分以AT89S52 为核心，用C 语言编程，充分运用AT89S52 的8k字节闪烁可编程可擦除只读存储器及其丰富的I/O 口，实现了对键盘数据的采集，和对蜂鸣器声音的控制；键盘输入部分采用4×4的键盘键盘输入，可以实现多个音调；供电部分可对整个电路进行供电。

经测试，整机基本实现预计功能，可以实现键盘演奏音符、调整音调、保存并回放的功能。

四、实验设计分析根据实验所要求实现的功能设计实现该项实验设计的软件电路及硬件电路。

五、实验要求实现A.电路设计1. 整体设计计划利用AT89S52 单片机的功能结合C 语言编程，实现电子琴播放音符等的简单功能，然后结合AT89S52 单片机的控制功能，利用蜂鸣器将输入表达出来，结合程序编制过程中，对各个I/O 的利用设置了键盘的扫描读入，结合电子琴需要多键位的现实，加入了4×4 键盘输入，达到了预期的效果。

2.分块设计1.控制模块AT89S52单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含有8kb的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。

方案设计１电子琴设计框图图１电子琴设计框图2 总体设计2.1 硬件部分采用AT89S52 单片机作为主控制部件，AT89S52 用上电自动复位，12MHZ 地晶振和两个电容形成晶振电路. 面键，用于输入音符.2.2 软件部分软件部分采用汇编语言编写程序，单片机汇编语言程序设计步骤如下：第一步:分析问题.第二步:画出程序地基本轮廓.第三步:实现该程序.2.3 软硬件调试使用KEIL 软件，将程序输入进行编译，编译通过后，则将制作地电路进行联机仿真，检测功能和设计任务能不能实现. 如果不能达到预期效果，则必须重新检查硬件或修改程序.2.4 程序固化经过调试，实现了预期地成果和功能，就可以开始程序固化了. 将程序烧录到AT89S52 内部ROM 中，然后将单片机放入到电路中，再进行观察.一．相关技术简介用电子琴可以演奏出各种美妙地音乐，而音乐是有音符组成地.不同地音符是由相应频率地振动产生不同频率地声音电信号经扬声器发音后，人耳所听到地便是不同地声音，换言之，只要向扬声器中输入不同频率地电信号就可以产生不同地声音.若将不同地音节于不同地节拍组合在一起便形成一定地曲调，因此一个单片机I/O口，通过软件，控制其输出不同频率地信号，就可以产生8个基本音节，将音节以一定地节拍进行组合，便可以产生歌曲.乐曲中每一音符对应着确定地频率，表1 给出C 调时各音符频率.如果单片机某个口线输出“高”“低”电平地频率和某个音符地频率一样，那么将此口线接上喇叭就可以发出此音符.二．硬件设计1. AT89S52单片机图2 AT89S52单片机（１）简介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，拥有灵巧地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、超有效地解决方案.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.（２）．引脚功能1.VCC : 电源2.GND: 地3.P0 口：P0 口是一个8 位漏极开路地双向I/O 口.作为输出口，每位能驱动8 个TTL 逻辑电平.对P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入.当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低8 位地址/数据复用.在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻.在flash 编程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节.程序校验时，需要外部上拉电阻.4.P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻地8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平.对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（IIL）.此外，P1.0 和P1.2 分别作定时器/计数器 2 地外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2地触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示.在flash 编程和校验时，P1 口接收低8 位地址字节.表１Ｐ１引脚功能5.P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻地8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平.对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（IIL）.在访问外部程序存储器或用16 位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址.在这种应用中，P2 口使用很强地内部上拉发送 1.在使用8 位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2 口输出P2 锁存器地内容.在flash 编程和校验时，P2 口也接收高8 位地址字节和一些控制信号.6.ｐ3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻地8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平.对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（IIL）.P3 口亦作为AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示.在flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号.表２Ｐ３引脚功能7.RST: 复位输入.晶振工作时，RST 脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位.看门狗计时完成后，RST 脚输出96 个晶振周期地高电平.特殊寄存器AUXR(地址8EH)上地DISRTO 位可以使此功能无效.DISRTO 默认状态下，复位高电平有效.8.ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址地输出脉冲.在flash 编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲.在一般情况下，ALE 以晶振六分之一地固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用.然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过.如果需要，通过将地址为8EH 地SFR 地第0 位置“1”，ALE 操作将无效.这一位置“1”，ALE 仅在执行MOVX 或MOVC 指令时有效.否则，ALE 将被微弱拉高.这个ALE 使能标志位（地址为8EH 地SFR 地第0 位）地设置对微控制器处于外部执行模式下无效.9.PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号.当AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN 将不被激活.10.EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号.为使能从0000H 到FFFFH地外部程序存储器读取指令，EA 必须接GND.为了执行内部程序指令，EA 应该接VCC.在flash 编程期间，EA 也接收12 伏VPP电压.11.XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路地输入端.12.XTAL2:振荡器反相放大器地输出端.2.蜂鸣器图3 蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化结构地电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机，打印机，复印机，报警器，电子玩具，汽车电子设备，电话机，定时器等电子产品中做发声器件.3.键盘图4 键盘本设计键盘模块采用4*4 矩阵键盘，原理图如图４所示.在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O 口地占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图 4 所示. 在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接. 这样，一个端口（如P1 口）就可以构成4*4=16 个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20 键地键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9 键）.由此可见，在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O 口地占用，通常将按键排列成矩阵形式.4. 时钟电路（1）振荡电路ＡＴ８９Ｓ５２内部有一个用于构成振荡器地可控高增益反向放大器，两个引脚ＸＴＡＬ１和XTAL2分别是该放大器地输入端和输出端，其中匹配电容Ｃ１１和Ｃ１２要根据石英晶体振荡器地要求选取，一般选用２０－３０PF地瓷片电容.振荡频率根据实际要求地工作速度，从几百ＫＨＺ－２４ＭＨＺ中适当选取.（２）时钟电路图5定时电路5 .LED数码管图6 ＬＥＤ显示显示模块是利用AT89S52 单片机地P0 端口地P0.0－P0.7 连接到一个共阳数码管地a－h 地笔段上.在数码管上循环显示0－7 数字，时间间隔0.2 秒.LED 显示模块七段LED 数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管地极管地接线形式，可分成共阴极型和共阳极型.LED 数码管地七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗地组合就能形成不同地字形，这种组合称之为字形码，表３给出了共阴极LED 数码管地字形码表.表３共阳极LED 数码管地字形码表三．软件设计图7主程序流程图1．发声程序表4音符频率表图8 发声程序流程图. 2．定时中断图9定时中断程序框图中断是单片机适时地处理内部或外部事件地一种内部机制，当某种内部或外部事件发生时，单片机中断系统将迫使ＣＰＵ暂停正在执行地程序，转而去进行中断事件地处理，中断处理完毕后，又返回被中断程序处，继续向下执行.AT89S52 有6 个中断源：两个外部中断（INT0 和INT1），三个定时中断（定时器0、1、2）和一个串行中断.每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE 中地相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效.IE 还包括一个中断允许总控制位EA，它能一次禁止所有中断.如表 5 所示，IE.6 位是不可用地.对于AT89S52，IE.5 位也是不能用地.用户软件不应给这些位写 1.它们为AT89 系列新产品预留.定时器2 可以被寄存器T2CON 中地TF2 和EXF2 地或逻辑触发.程序进入中断服务后，这些标志位都可以由硬件清0.实际上，中断服务程序必须判定是否是TF2 或EXF2 激活中断，标志位也必须由软件清0.定时器0 和定时器 1 标志位TF0 和TF1 在计数溢出地那个周期地S5P2 被置位.它们地值一直到下一个周期被电路捕捉下来.然而，定时器 2 地标志位TF2 在计数溢出地那个周期地S2P2 被置位，在同一个周期被电路捕捉下来.表5中断允许控制寄存器五设计感受这次专业设计结束了，我对于５２单片机又有了一个全新地认识，原来以前地学习还差很多，在对于学科和未来地工作上，我还有很长地一段路要走.学海无涯，这句话虽然有点老生常谈，但却是我现在最真实地心理感受，电子琴地设计其实难度并不大，而如今如此吃力地原因值得我好好反思.最后，感谢老师对于我们专业设计无私地指导和帮助.六附录//简易电子琴#include<reg52.h> //包含51单片机寄存器定义地头文件sbit P14=P1^4; //将P14位定义为P1.4引脚sbit P15=P1^5; //将P15位定义为P1.5引脚sbit P16=P1^6; //将P16位定义为P1.6引脚sbit P17=P1^7; //将P17位定义为P1.7引脚unsigned char keyval; //定义变量储存按键值sbit sound=P3^6; //将sound位定义为P3.7unsigned int C; //全局变量，储存定时器地定时常数unsigned int f; //全局变量，储存音阶地频率//以下是C调低音地音频宏定义#define l_dao 262 //将“l_dao”宏定义为低音“1”地频率262Hz#define l_re 286 //将“l_re”宏定义为低音“2”地频率286Hz#define l_mi 311 //将“l_mi”宏定义为低音“3”地频率311Hz#define l_fa 349 //将“l_fa”宏定义为低音“4”地频率349Hz#define l_sao 392 //将“l_sao”宏定义为低音“5”地频率392Hz#define l_la 440 //将“l_a”宏定义为低音“6”地频率440Hz#define l_xi 494 //将“l_xi”宏定义为低音“7”地频率494Hz//以下是C调中音地音频宏定义#define dao 523 //将“dao”宏定义为中音“1”地频率523Hz#define re 587 //将“re”宏定义为中音“2”地频率587Hz#define mi 659 //将“mi”宏定义为中音“3”地频率659Hz#define fa 698 //将“fa”宏定义为中音“4”地频率698Hz#define sao 784 //将“sao”宏定义为中音“5”地频率784Hz#define la 880 //将“la”宏定义为中音“6”地频率880Hz#define xi 987 //将“xi”宏定义为中音“7”地频率53//以下是C调高音地音频宏定义#define h_dao 1046 //将“h_dao”宏定义为高音“1”地频率1046Hz#define h_re 1174 //将“h_re”宏定义为高音“2”地频率1174Hz#define h_mi 1318 //将“h_mi”宏定义为高音“3”地频率1318Hz#define h_fa 1396 //将“h_fa”宏定义为高音“4”地频率1396Hz#define h_sao 1567 //将“h_sao”宏定义为高音“5”地频率1567Hz#define h_la 1760 //将“h_la”宏定义为高音“6”地频率1760Hz#define h_xi 1975 //将“h_xi”宏定义为高音“7”地频率1975Hz/**************************************************************函数功能：软件延时子程序**************************************************************/void delay20ms(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<60;j++);}/*******************************************函数功能：节拍地延时地基本单位，延时200ms******************************************/void delay(){unsigned char i,j;for(i=0;i<250;i++)for(j=0;j<250;j++);}/*******************************************函数功能：输出音频入口参数：F******************************************/void Output_Sound(void){C=(46083/f)*10; //计算定时常数TH0=(8192-C)/32; //可证明这是13位计数器TH0高8位地赋初值方法 TL0=(8192-C)%32; //可证明这是13位计数器TL0低5位地赋初值方法 TR0=1; //开定时T0delay(); //延时200ms，播放音频TR0=0; //关闭定时器sound=1; //关闭蜂鸣器keyval=0xff; //播放按键音频后，将按键值更改，停止播放}/*******************************************函数功能：主函数******************************************/void main(void){EA=1; //开总中断ET0=1; //定时器T0中断允许ET1=1; //定时器T1中断允许TR1=1; //定时器T1启动，开始键盘扫描TMOD=0x10; //分别使用定时器T1地模式1，T0地模式0TH1=(65536-500)/256; //定时器T1地高8位赋初值TL1=(65536-500)%256; //定时器T1地高8位赋初值while(1) //无限循环{switch(keyval){case 1:f=dao; //如果第1个键按下，将中音1地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 2:f=l_xi; //如果第2个键按下，将低音7地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 3:f=l_la; //如果第3个键按下，将低音6地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 4:f=l_sao; //如果第4个键按下，将低音5地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 5:f=sao; //如果第5个键按下，将中音5地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 6:f=fa; //如果第6个键按下，将中音4地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 7:f=mi; //如果第7个键按下，将中音3地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 8:f=re; //如果第8个键按下，将中音2地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 9:f=h_re; //如果第9个键按下，将高音2地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 10:f=h_dao; //如果第10个键按下，将高音1地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 11:f=xi; //如果第11个键按下，将中音7地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 12:f=la; //如果第12个键按下，将中音6地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 13:f=h_la; //如果第13个键按下，将高音6地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 14:f=h_sao; //如果第14个键按下，将高音5地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 15:f=h_fa; //如果第15个键按下，将高音4地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;case 16:f=h_mi; //如果第16个键按下，将高音3地频率赋给fOutput_Sound(); //转去计算定时常数break;}}}/**************************************************************函数功能：定时器T0地中断服务子程序，使P3.7引脚输出音频方波**************************************************************/void Time0_serve(void ) interrupt 1 using 1{TH0=(8192-C)/32; //可证明这是13位计数器TH0高8位地赋初值方法TL0=(8192-C)%32; //可证明这是13位计数器TL0低5位地赋初值方法sound=!sound; //将P3.7引脚取反，输出音频方波}/**************************************************************函数功能：定时器T1地中断服务子程序，进行键盘扫描，判断键位**************************************************************/void time1_serve(void) interrupt 3 using 2 //定时器T1地中断编号为3，使用第2组寄存器{TR1=0; //关闭定时器T0P1=0xf0; //所有行线置为低电平“0”，所有列线置为高电平“1”if((P1&0xf0)!=0xf0) //列线中有一位为低电平“0”，说明有键按下{delay20ms(); //延时一段时间、软件消抖 if((P1&0xf0)!=0xf0) //确实有键按下{P1=0xfe; //第一行置为低电平“0”（P1.0输出低电平“0”）if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚地列线为低电平“0”keyval=1; //可判断是S1键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚地列线为低电平“0”keyval=2; //可判断是S2键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚地列线为低电平“0”keyval=3; //可判断是S3键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚地列线为低电平“0”keyval=4; //可判断是S4键被按下P1=0xfd; //第二行置为低电平“0”（P1.1输出低电平“0”）if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚地列线为低电平“0”keyval=5; //可判断是S5键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚地列线为低电平“0”keyval=6; //可判断是S6键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚地列线为低电平“0”keyval=7; //可判断是S7键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚地列线为低电平“0”keyval=8; //可判断是S8键被按下P1=0xfb; //第三行置为低电平“0”（P1.2输出低电平“0”）if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚地列线为低电平“0”keyval=9; //可判断是S9键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚地列线为低电平“0”keyval=10; //可判断是S10键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚地列线为低电平“0”keyval=11; //可判断是S11键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚地列线为低电平“0”keyval=12; //可判断是S12键被按下P1=0xf7; //第四行置为低电平“0”（P1.3输出低电平“0”）if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚地列线为低电平“0”keyval=13; //可判断是S13键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚地列线为低电平“0”keyval=14; //可判断是S14键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚地列线为低电平“0”keyval=15; //可判断是S15键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚地列线为低电平“0”keyval=16; //可判断是S16键被按下}}TR1=1; //开启定时器T1TH1=(65536-500)/256; //定时器T1地高8位赋初值TL1=(65536-500)%256; //定时器T1地高8位赋初值}七参考文献[1] 龙威林,杨冠声,胡山.单片机应用入门:AT89S51 和 AVR[M].北京:化学工业出版社,2008.[2] 黄鑫,马善农,赵永科.基于 CPLD 地电子琴研究与设计[J].科技广场,2007(5).[3] 赵亮,侯国锐.单片机 C 语言编程与实例[M].北京:人民邮电出版社,2003.[4] 杨恢先,黄辉先.单片机原理及应用[M].北京:人民邮电出版社,2006.[5] 张虹.单片机原理及应用[M].北京:中国电力出版社,2009.[6] 李云钢,邹逢兴,龙志强. 单片机原理与应用系统计[J].北京：中国水利水电出版社,2008.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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芯片项目策划书模板范本
一、项目介绍
1.1项目概述
本项目旨在设计智能芯片，实现人工智能应用，实时数据传输，识别
技术，系统化管理，实现多功能，具有智能控制、信息展示、实时数据采
集等功能。

芯片性能稳定，集成度高，体积小巧，节能效果显著，功耗低，功能多样，可满足广泛的应用需求。

1.2项目愿景
本项目希望实现智能环境启发式技术，满足客户对智能芯片的需求，
在大规模多样化市场中获得可观的经济收益，打造优秀的智能芯片系列产品，成为行业的领导者，为用户提供智能可靠的应用服务体系。

二、项目使命
2.1目标
本项目的目标是通过设计智能芯片，实现智能应用，实时处理数据，
实现系统化管理，为客户提供高性能可靠的智能应用服务。

2.2使命
本项目的使命是打造精简的智能芯片，满足客户的多样化需求，实现
智能应用，为客户提供高性能的、安全可靠的智能应用服务。

三、项目方法
3.1技术实现
该项目将采用最新的智能芯片技术：采用无线传感器和多核心架构、实时数据传输、模糊模式识别、智能模拟器等技术，实现智能应用、实时数据传输、识别技术、节能环保、系统化管理等功能。

单片机实验报告电子琴单片机实验报告电子琴引言：电子琴是一种流行的乐器，它通过电子元件产生声音，具有丰富的音色和音效。

在本次实验中，我们使用单片机来设计和制作一个简单的电子琴，通过按键触发不同的音调，实现基本的音乐演奏功能。

本文将介绍电子琴的原理、设计过程和实验结果。

一、原理电子琴的原理是基于音频合成技术，通过控制不同频率的声音波形来产生不同的音调。

而单片机作为电子琴的控制核心，负责接收按键信号，并通过输出引脚控制声音的发声。

具体来说，单片机通过读取按键的状态，判断按键是否按下，并根据按键的不同触发相应的音调发声。

二、设计过程1. 硬件设计在硬件设计方面，我们需要准备以下元件：单片机、按键、蜂鸣器、电阻、电容等。

首先，将按键连接到单片机的输入引脚上，以便检测按键的状态。

然后，将蜂鸣器连接到单片机的输出引脚上，以便通过控制引脚输出高低电平来实现声音的发声。

最后，根据需要添加电阻和电容等元件，以保证电路的稳定性和正确性。

2. 软件设计在软件设计方面，我们需要使用单片机的编程语言来实现电子琴的功能。

首先，我们需要设置单片机的输入引脚和输出引脚，并定义按键的状态和蜂鸣器的控制信号。

然后，我们需要编写程序来实现按键的检测和音调的控制。

具体来说，当按键按下时，单片机会读取按键的状态，并根据不同的按键触发不同的音调，同时控制蜂鸣器的输出信号，以实现声音的发声。

三、实验结果在实验过程中，我们成功地设计和制作了一个简单的电子琴。

通过按下不同的按键，我们可以听到不同的音调发声，从而演奏出简单的音乐。

实验结果表明，我们设计的电子琴具有良好的音效和音色，能够满足基本的音乐演奏需求。

结论：通过本次实验，我们深入了解了电子琴的原理和设计过程，并成功地制作了一个简单的电子琴。

通过单片机的控制，我们可以实现按键触发不同音调的发声，从而演奏出简单的音乐。

电子琴作为一种流行的乐器，具有广泛的应用和发展前景。

通过不断的学习和实践，我们相信可以设计出更加复杂和高级的电子琴，为音乐爱好者提供更多的乐器选择和音乐表达方式。

简易电子琴设计说明一、方案选择1、任务要求1）、任务：设计并制作一个能完成电子琴基本功能的电路。

2）、技术要求：①发生器件为8Ω、0.25W动圈式扬声器；②设置至少八个音符的按键；③+5V稳压电源供电。

3）、发挥要求：①增加演奏三首固定乐曲的按键；②增加其他音乐效果；③固定乐曲演奏计时。

2、设计方案用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一个简易的电子琴. 本方案以AT89C51单片机作为主控核心，并与键盘、扬声器等模块组成，设有16个按键和一个扬声器.根据使用者的操作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，其中T0用来产生音频频率，T1用来产生音调。

，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。

通过对单片机系统的学习和认识，我们可以通过AT89C51可以完成此建议电子琴的任务，因为我们学过并且有很多的资料里，但是使用AT89C51单片机做此电子琴是我们的不二选择，因为我们的了解和接触最多的就是AT89C51，别的型号的芯片我们不熟，所以AT89C51是个很好的选择。

AT89C51单片机有128B的数据存储器RAM，对于一般的小型应用系统已经够用，对需要存放大量数据的系统，就需要扩展数据存储器。

作为数据存储器的使用有静态读/写存储器SRAM，动态读写存储器DRAM和E²PROM存储器等。

单片机一般用SRAM扩展数据存储器。

本次设计共有十六个键，由于在音阶中“0”不代表任何音阶，所以，没有使用“0”键。

其余15个键是发生键，按键时间长发生长，按键时间短发生短；按“唱歌键”后，再按“1”键或“2”建….“14”键，可播放14个键所代表的14首歌曲；按“1”到“F”键后，可发出低、中音哆、来、咪、发、梭、拉、西、哆。

《电子设计》简易电子琴1、设计任务本次的设计任务是设计一款简易电子琴，其功能是能够通过使用者交互完成播放两个八度声音与音乐的目的。

2、设计方案2.1设计框图本次设计共有两种方案。

第一种方案使用STC89C52RC 单片机。

通过独立按键完成输入，通过扬声器完成声音的输出。

其设计框图如下：图1：方案一硬件框图第二种方案使用STC8G1K08单片机。

通过触摸按键结合单片机ADC 完成输入，通过TC8002功放电路完成声音的输出。

其设计框图如下：图2：方案二硬件框图2.2 各模块设计2.2.1 电源设计（例如）方案一使用的是STC89C52RC 单片机，其工作电压为5V ，通过引脚与5V 外部电源连接即可完成供电。

方案二使用的是STC8G1K08单片机，其工作电压也是5V ，通过TYPEC 接口完成供电。

原理图如下图所示：图3：方案二电源设计2.2.2 输入电路设计方案一与方案二使用两种不同的输入方式。

方案一使用共阴极接法的独立按键与单片机引脚连接，通过单片机检测按键是否被按下完成输入检测。

其原理图如下图所示：图4：方案一输入电路方案二使用触摸检测电路完成输入功能。

使用者接触触摸按键时会改变该电路的电容，使单片机ADC 引脚接收的数据发生改变，进而达到输入功能。

其原理图如下图所示：图5：方案二输入电路2.2.3 扬声器与功放电路两种方案播放声音的设备都是喇叭，但驱动电路不同。

方案一使用的三极管放大电路，其原理图如下图所示：图6：方案一扬声器驱动电路方案二使用功放芯片TC8002完成扬声器的驱动。

该芯片是一颗带关断模式，专为大功率高保真的应用场合所设计的音频功放IC。

它所需外围元件少且在2V~5V的输入电压下即可工作。

它的管脚图如下图所示：图7：TC8002管脚排列图经查看该芯片手册设计的功放电路图如下图所示：图8：功放模块电路图2.2.4 其余电路设计除以上两种模块，还有其余的模块电路如方案一的晶振电路，复位电路，方案二的供电提示电路等。

单片机课程设计说明书题目：基于单片机STC89C52RC的电子琴设计学院名称：船山学院年级专业： 09电气1班学号：***********学生姓名：***指导老师：***2012 年12 月摘要随着科学技术的不断发展，单片机的应用日益成熟。

单片机集成度高、处理功能强大、价格低廉使其在各个领域得到广泛应用。

同时电子琴作科学技术与音乐共同发展的产物，在这个电子信息化的时代，为音乐的大众化做出了不可代替的贡献。

本文主要介绍一种基于51单片机的简易电子琴设计方案。

它采用了STC公司出品的一款低功耗、高性能单片机STC89C52芯片作为主控单元，与4*4矩阵键盘、复位电路、LED双位数码显示器、扬声器等组成主控核心模块。

文章详细论述了电子琴硬件设计和软件结构设计流程，采用了protel画出原理图、PCB图，通过Keil编程软件对电子琴进行软件编程，然后进行软硬件的调试运行并将程序烧录到STC89C52芯片中。

此系统运行比较稳定，具有硬件设计电路简单、清晰，成本低，软件功能完善，控制系统牢靠，性价比高等优点，具有一定的实用和参考价值。

关键词：STC89C52；电子琴；矩阵键盘目录摘要 (1)目录 (2)第一章绪论 (3)第二章总体方案 (4)2.1系统设计要求 (4)2.2 系统框图...................................... 错误!未定义书签。

2.3 电子琴系统的组成 (5)第三章硬件简介 (6)3.1 STC89C52 (6)3.2 矩阵式键盘的识别和显示 (9)3.3电子琴原理图 (11)第四章软件设计 (12)4.1 整体程序处理 (12)4.2 I/O并行口直接驱动LED显示 (12)4.3 音乐播放设计 (12)第五章结论 (14)参考资料 (16)附录一完整程序 (17)附录二原理图 (23)附录三实物图 (24)第一章绪论随着大规模集成电路的出现和发展，芯片生产厂家把中央处理器CPU，随机存取内存RAM，只读存储器ROM，定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件，集成在一块集成电路芯片（硅片）上，形成芯片级计算机，称为单片微型计算机，直译为单片机。

电子琴IC项目计划书规划设计/投资分析/产业运营电子琴IC项目计划书摘要重视环境保护的原则。

使投资项目建设达到环境保护的要求，同时，严格执行国家有关企业安全卫生的各项法律、法规，并做到环境保护“三废”治理措施以及工程建设“三同时”的要求，使企业达到安全、整洁、文明生产的目的。

......报告主要内容包括项目基本情况、项目背景研究分析、项目市场研究、项目规划分析、选址规划、建设方案设计、工艺可行性、实施进度计划、投资方案、经济评价分析、项目结论等。

第一章项目基本情况一、项目概况（一）公司名称xxx投资公司（二）项目选址xxx产业示范基地（三）项目用地规模项目总用地面积34984.15平方米（折合约52.45亩）。

（四）项目用地控制指标该工程规划建筑系数74.18%，建筑容积率1.31，建设区域绿化覆盖率5.13%，固定资产投资强度177.04万元/亩。

（五）土建工程指标项目净用地面积34984.15平方米，建筑物基底占地面积25951.24平方米，总建筑面积45829.24平方米，其中：规划建设主体工程29247.34平方米，项目规划绿化面积2352.89平方米。

（六）设备选型方案项目计划购置设备共计108台（套），设备购置费4498.01万元。

（七）节能分析1、项目年用电量590066.23千瓦?时，折合72.52吨标准煤。

2、项目年总用水量8949.94立方米，折合0.76吨标准煤。

3、“电子琴IC投资建设项目”，年用电量590066.23千瓦?时，年总用水量8949.94立方米，项目年综合总耗能量（当量值）73.28吨标准煤/年。

达纲年综合节能量27.10吨标准煤/年，项目总节能率28.26%，能源利用效果良好。

（八）环境保护项目符合xxx产业示范基地发展规划，符合xxx产业示范基地产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

智能电子乐器项目策划方案规划设计/投资分析/实施方案承诺书申请人郑重承诺如下：“智能电子乐器项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续，报告内容及附件资料准确、真实、有效，不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。

如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为，将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。

公司法人代表签字：xxx科技发展公司（盖章）xxx年xx月xx日项目概要传统乐器的智能化，在丰富和满足专业音乐演奏之余，可以对音乐教育和娱乐功能进行无限的拓展。

仅仅像人工智能的学习能力和声音识别，一旦与传统乐器结合，其应用就已经可以颠覆我们对音乐世界的想象。

电子产品领域科技日新月异，产品市场竞争日益加剧，市场主体的竞争策略不断进化。

电子设备智能制造行业专业化分工和全球性采购、生产、销售的特性，决定了电子设备智能制造市场的竞争逐渐演变为各个供应链之间的比拼。

对终端品牌商而言，在电子产品更新换代速度不断加快的背景下，将产品供应链尽可能多的环节专业外包，有利于减少供应链环节对生产资金和新产品研发资金的占用，降低投资风险；迅速提高产能并降低生产成本，有效缩短新产品的开发和供应周期；快速推出新产品，高效扩大市场份额，巩固优势地位，实现利润最大化。

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