当前位置：文档之家 › 电子设计竞赛实验报告之电子琴(含详细原理,流程图,c语言程序,proteus图等)

电子设计竞赛实验报告之电子琴(含详细原理,流程图,c语言程序,proteus图等)

  • 格式：doc
  • 大小：143.50 KB
  • 文档页数：5

创新教育设计题目报告
电子琴
摘要：
电子琴系统使用喇叭，数码管及矩阵键盘，通过设置不同定时器0初值，改变喇叭发声
频率，可以实现调性转换、改变音高与播放速度、播放已有曲目、声音录音及声音回放的功
能。

关键字
：
喇叭，键盘，定时器0，频率

设计题目及要求：
（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。
一、系统方案：
1、方案：
1） 显示部分：采用两位共阴数码管的动态扫描方式，第一位数码管显示当前调性，第二位
数码管显示当前演奏音。
2） 控制部分：采用8Ω喇叭与8550三极管，连接成喇叭放大电路，矩阵键盘使用扫描的方
式，通过按下键盘，实现对应声音的演奏。八个功能键，实现转调，录音\停止录音，播
放录音等种功能。

2、总体方案：
1)硬件系统框图：

2)软件流程图：
AT89S52单片机 喇叭 键盘
输入 输出

否
是否发音键
无
按
键

有
按
键

数码管显示
按键扫描

初始化

功能键
第一次
录音键

flag=1 开启录音 修改music[]值 第一次 录音键 flag=0
停止录音

播放键
播放music[]

定时器0赋初值
中断服务函数
spk=!spk
是否仍在按键

是
二、单元电路：
1、单片机电路

2、喇叭发声电路：
3、矩阵键盘电路：

三、算法原理：
1、键盘扫描：
先检测P3口是否等于0xf0，检测是否有按键按下，并加入消抖功能，接着依次对P3口
赋0xfe,0xfd,0xfb,0xf7，逐行扫描，并且检测是否有值变化，检测有变化的一行，返回相对应
的值，实现对4×4键盘按键的检测。

2、音调频率:
根据十二平均律作的音阶频率表：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
c4 #c4 d4 #d4 e4 f4 #f4 g4 #g4 a4 #a4 b4
2095.1 2219.76 2351.83 2491.77 2640.03 2797.11 2963.54 3139.87 3326.69 3524.63 3734.34 3956.54
c3 #c3 d3 #d3 e3 f3 #f3 g3 #g3 a3 #a3 b3
1047.1 1109.4 1175.41 1245.35 1319.45 1397.95 1481.13 1569.26 1662.63 1761.56 1866.37 1977.42
c2 #c2 d2 #d2 e2 f2 #f2 g2 #g2 a2 #a2 b2
523.31 554.447 587.437 622.389 659.421 698.657 740.227 784.27 830.934 880.375 932.757 988.256
c1 #c1 d1 #d1 e1 f1 #f1 g1 #g1 a1 #a1 b1
261.63 277.81 293.66 311.13 329.63 349.23 369.99 392 415.3 440 466.16 493.88
c #c d #d e f #f g #g a #a b
130.76 138.541 146.784 155.517 164.771 174.575 184.962 195.967 207.627 219.981 233.07 246.937
C #C D #D E F #F G #G A #A B
69.2413 73.3612 77.7262 82.3509 87.2508 92.4422 97.9425 103.77 109.944 116.486 123.417

这里所用音范围从e~d3，
根据公式t=1/f设定定时器0的初值。其中t单位为s，故将单位转换为us，T=10^6/f (us)
TH=(65536-T)/256
TL=(65536-T)%256
每进入中断一次，取反一次P1.2输出电平，即改变喇叭电路接受电平。通过单位时间内进入
中断的次数影响发声频率。
C调对应音阶：C D E F G A B
G调对应音阶：G A B C D E #F
A调对应音阶：A B #C D E #F #G

附录：
1.参考文献：
[1] 郭天祥视频《十天学会单片机》
[2] 21IC社区http://bbs.21ic.com/
[3] 阿莫电子论坛 http://www.ourdev.cn/
[4] 尹经民《大学音乐教程》，湖南大学出版商，2004
2．总电路图:

合集下载

C51课程设计电子琴

C51课程设计电子琴

C51程序设计课程报告——电子琴学院：班级：学号：摘要:随着电子产业的发展和人民生活水平的提高，电子琴在人们生活中将扮演着越来越重要的角色，它改善人们的生活，给人们带来快乐和冶人的情操。

电子琴，它是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器，电子琴采用控制功能强大的微处理技术和电子技术，使它融入现代人的生活中，成为不可或缺的一部分。

本设计在充分了解音乐音阶基础上，以AT89S51单片机作为核心控制器件而设计的，以这款单片机作为主控核心，通过程序控制与键盘，运放电路，扬声器等电路组成电子琴的基本单元，本文设计的电子琴，采用十六键技术，模拟了市场上电子琴的基本功能。

可以用弹奏出简单的乐曲；弹奏电子琴时能播放出准确的声音，不弹奏时可以播放置音乐。

本设计给出了电子琴的详细设计方案，电路组成与程序流程并对电子琴可行性模拟仿真，Proteus试验仿真表明本文设计的电子琴运行稳定，电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。

在本文设计的基础上，功能可以延伸和拓展，由于是程序控制，电子琴升级方便，具有很强的市场推广价值。

关键词：AT89S51，电子琴，Proteus仿真，音阶目录一设计背景2二设计目的和要求2 1．设计目的22.设计要求3三设计原理31. 定时/计数器原理32.中断控制33.七段数码管44.矩阵式键盘的识别和显示5四设计组成71.设计的模块组成72.设计的软件实现流程7五设计的电路原理图8六本实验的C语言程序9七仿真和调试151.仿真结果152.调试过程16八实验成果和心得161.实验成果162.心得体会16参考文献：18一设计背景随着人们生活水平的提高和电子产业的高速发展，越来越多的电子产品融入到人们的生活当中，电子琴也不例外，它作为一种冶人们情操，给人们生活增添乐趣的一种乐器，在生活中扮演比较重要的角色，逐步成为人们生活当中的一部分。

电子琴本身是一种敲击乐器，通过敲击不同按键，由于音阶不同而发出不同声响，给人们的带来快乐，音阶的控制和声音大小是通过微控制器和电子电路实现的。

电子琴的实验报告

电子琴的实验报告

单片机课程设计设计题目电子琴指导老师：苏参与实验者：moxiaoxiao 专业：统本电信0801 地点：3#楼北楼605一.设计目的：（1）.培养综合运用知识的能力（2）.朋友查阅资料，使用工程设计标准及编写设计文档的能力.（3）.掌握单片机应用系统的设计方法.（4）.提高计算机绘图能力二.设计任务：利用DP51PROC 实验系统上的定时器/计数器，按键和蜂鸣器单元。

用单片机I/O 口线控制蜂鸣器发出不同的音调，程序检测按键状态，7 个按键中某一键按下时，蜂鸣器对应标称音阶.三.设计与调试环境KEIL uVision2 是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51 架构的芯片，它集编辑，编译，仿真等于一体，同时还支持，PLM ，汇编和 C 语言的程序设计，它的界面和常用的微软VC++ 的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。

1:按下面的步骤建立一个项目：图1－ 4 选取芯片图1－ 5 新建程序文件（1）点击图1－5 中的 3 保存新建的程序，也可以用菜单File －Save 或快捷键Ctrl+S 进行保存。

因是新文件所以保存时会弹出类似图1－ 3 的文件操作窗口，我们把第一个程序命名为，保存在项目所在的目录中，这时程序单词有了不同的颜色，说明KEIL 的 C 语法检查生效了。

如图1－ 6 鼠标在屏幕左边的Source Group1 文件夹图标上右击弹出菜单，在这里可以做项目中增加减少文件等操作。

我们选“ Add File t o Group ‘ SourceGroup 1”'弹出文件窗口，选择刚刚保存的文件，按ADD 按钮，关闭文件窗，程序文件已加到项目中了。

这时在Source Group1 文件夹图标左边出现了一个小+ 号说明，文件组中有了文件，点击它可以展开查看。

图1－ 6 把文件加入到项目文件组中编译程序（2）进入调试模式，软件窗口样式大致如图1－8 所示。

数电实验简易电子琴的设计报告

数电实验简易电子琴的设计报告

数电实验简易电子琴的设计报告班级：学号：1、项目概况选题目的，为了进一步巩固之前学到的知识，将课本的知识结合趣味性，让自己得到更好的提高。

项目构思，模型要做一个能成功实现的简易电子琴，包括按键按下后蜂鸣器会根据相应的频率准确发出相应音阶的声音，7段数码管会显示出按键的简谱，输出端H可以表示音的高低。

要用到计数器，触发器分频器，7段数码显示器等元件。

2、方案设计系统框图为：系统简介如下：1、系统框图2、系统端口（2个输入口3个输出口）（1） CLK，频率1MHz。

用于提供时钟脉冲信号。

（2） DIN[7、、0]。

琴键输入的8个音符，8位中只有一位是低电平即每次只能按一个键。

（3） SPK。

用于驱动蜂鸣器，输出频率fB与蜂鸣器发出的音调与电子琴各音阶基频有对应关系。

（4） LED。

接数码管，用于显示对应的简谱码，H显示音调高低。

3、工作原理（1）编码器CODE3。

将输入的8位琴键信号进行编码，输出一个4位码，最多能对应16个音符（若有16个键）。

按下的琴键的电平为低。

例：8’b :KEY<=4’b0001 输入第一位琴键“哆”此时编译成4位二进制数2^0=1 传入译码器INX2CODE。

（2）译码器INX2CODE。

将键盘输入的编码信号译码成数控分频器SPK0输出信号的频率控制字。

例：1 ：F_CODE <=11’H305 刚才编码器编码传入的琴键“哆”的1此时被译码为数控分频器SPK0的输出信号的频率控制字305H。

（3） SPK0。

计数器CNT11B是一个LPM宏模块，利用同步加载控制sload避免来自进位信号cout中可能的毛刺影响，反相器和D 触发器使得进位信号延迟半个时钟周期，过滤掉可能的毛刺，使得加载更加可靠。

例：经过编译的305H被置入模块SPK0的11位可预置计数器中计数器不断以此值为计数起始值，直至全为1。

以305H计数起始，计数器成为一个模为1270（7FFH-305H=4F6H=1270）的计数器。

单片机电子琴实验报告

单片机电子琴实验报告

单片机及DSP课程设计报告专业：通信工程班级：姓名：学号：指导教师：李贺时间：2015-06-22~2015-07-03通信与电子工程学院基于单片机的电子琴设计一、课设的目的及内容本设计主要是用单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。

以单片机作为主控核心，与键盘、蜂鸣器、数码管等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。

本系统主要是完成的功能：电子琴弹奏并显示所按的按键对应音的唱名。

关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。

总之，本设计的电子琴有以下要求：（1）用键盘作出电子琴的按键，共7个，每键代表1个音符。

各音符按照符合电子琴的按键顺序排列；（2）达到电子琴的基本功能，可以用弹奏出简单的乐曲；（3）在按下按键发出音符的同时显示出音符所对应的唱名即1（dao）、2（ruai）、3（mi）、4（fa）、5（sao）、6（la）、7（xi）。

二、问题分析、解决思路及原理图本系统采用STC89C52RC为主控芯片，因其精度较高，操作比较灵活，输入电路和输出电路由芯片来进行处理，电路的系统的稳定性高，功耗小。

其中，输入电路有7个独立按键，通过按键随意按下所要表达的音符，作为电平送给主体电路，中央处理器通过识别，解码输出音符，在蜂鸣器中发出有效的声音。

由于需要显示的信息不多，显示电路未采用液晶屏显示，而是使用数码管显示电路负责显示按下的琴键所对应音符的唱名，这样既节省了成本，又降低了编程难度。

图1如图1所示基于单片机STC89C52RC的电子琴电路，它主要由琴键控制电路、数码管显示电路、音频功放电路和时钟-复位电路四部分所构成。

三、硬件设计（一）琴键控制电路琴键控制电路作为人机联系的输入部分，也是间接控制数码显示和音频功放的重要组成部分。

本设计采用独立式键盘的思路。

独立式键盘的特点是一键一线，各键相互独立，每个键各接一条I/O口线，通过检测I/O输入线的电平状态，可判断出被按下的按键。