基于单片机的电子琴设计设计

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1、湄洲湾职业技术学院2013届毕业生设计产品说明湄洲湾职业技术学院基于单片机的电子琴设计系别：自动化工程系年级：10级专业：电气自动化姓名：林家家学号：1001010111导师姓名：许振龙职称：讲师2013年5月29日-16-湄洲湾职业技术学院2013届毕业生设计产品说明目录1．前言-1-2．系统设计技术参数要求-2-2.1设计要求-2-3．系统设计-2-3.1系统设计总框图-2-3.2各模块原理说明-2-3.3系统总原理图说明-3-3.4系统印刷电路板的制作图-4-3.5系统的操作说明-4-3.6系统操作注意事

2、项-4-系统设计参考文献-5-致谢词-6-附录-7-附录1.电路总原理图-7-附录2.电路元件清单-7-附录3.程序-8--16-湄洲湾职业技术学院2013届毕业生设计产品说明1.前言单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。电子琴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。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现

3、特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用STC89C52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。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。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。本系统是简易电子琴的设计，按下键盘矩阵中的按键会使数码管显示当前按键，扬声器播放器对应的音符。通过

4、设计本系统可了解单片机的基本功能。对单片机的了解有一个小的飞跃。-16-湄洲湾职业技术学院2013届毕业生设计产品说明2．系统设计技术参数要求2.1设计要求（1）键盘矩阵识别。即矩阵扫描，显示当前按键。（2）不同频率音符播放。可以通过按键控制15种发音。（3）设有一个按键，按下后可以播放预设的歌曲。-16-湄洲湾职业技术学院2013届毕业生设计产品说明3．系统设计3.1系统设计总体框图3.2各模块原理说明主控模块：STC89C52单片机最初是由Intel公司开发设计的，但后来Intel公司把51核的设计方案卖给了几家大的电子设计生产商，譬如SST、

5、Philip、Atmel等大公司。如是市面上出现了各式各样的但均以51为内核的单片机，倒是Intel公司自己的单片机却显得逊色了。这些各大电子生产商推出的单片机都兼容51指令、并在51的基础上扩展一些功能而内部结构是与51一致的。STC89C52有40个引脚，4个8位并行I/O口，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2个优先级，2个16位定时/计数器。STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器(掩膜ROM)，和128B的数据存储器(RAM)组成。键盘模块：矩阵式键盘模式以N个端口连接控制N*N个按键，实时在LED数码管上显示按键信息。显示

6、按键信息，省下了很多的I/O端口为他用，相反，独立式按键虽编程简单，但占用I/O口资源较多，不适合在按键较多的场合应用。并且在实际应用中经常要用到输入数字、字母、符号等操作功能，如电子密码锁、电话机键盘、计算器按键等，至少都需要12到16个按键。矩阵式键盘简介：矩阵式键盘又称行列键盘，它是用N条I/O线作为行线，N-16-湄洲湾职业技术学院2013届毕业生设计产品说明条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为N*N个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。最常见的键盘布局如图

7、1所示。一般由16个按键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这也是在单片机系统中最常用的形式，本设计就采用这个键盘模式。功率放大模块：功率放大模块我们选用了LM386作为功率放大模块的主要芯片，LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。3.

8、3系统总原理图说明主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获