基于單片機(jī)AT89S51的電子琴設(shè)計報告

基于89S51單片機(jī)電子琴設(shè)計報告學(xué)生姓名鄧昌能鐘坡杭志杰學(xué)院計算機(jī)與電子信息工程專業(yè)電信、計科指導(dǎo)教師陳勇職稱教授湖南商學(xué)院北津?qū)W院2023年12月摘要本文介紹了基于AT89S51單片機(jī)的電子琴的設(shè)計與實現(xiàn)。電子琴的主要功能是利用以AT89S51單片機(jī)為系統(tǒng)控制處理器；關(guān)鍵字：AT89S51單片機(jī)7段數(shù)碼管蜂鳴器目錄摘要2緒論41設(shè)計41.1設(shè)計目的41.2設(shè)計方法和內(nèi)容42設(shè)計方案52.1系統(tǒng)總體設(shè)計方案52.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架63硬件電路的設(shè)計63.1單片機(jī)最小系統(tǒng)63.2獨立鍵盤控制電路設(shè)計73.37段數(shù)碼管顯示電路設(shè)計83.4蜂鳴器電路設(shè)計94軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)104.1主程序設(shè)計104.2程序思路11結(jié)論12附錄：源程序代碼13緒論1設(shè)計設(shè)計目的〔1〕了解單片機(jī)及其工作原理；〔2〕了解如何用C語言編程；〔3〕如何將單片機(jī)應(yīng)用于生活中。1.2設(shè)計方法和內(nèi)容〔1〕能夠?qū)﹄娮与娐?、電子元器件、印制電路板等方面的知識有進(jìn)一步的認(rèn)識，獨立對其進(jìn)行測試與檢查?！?〕熟悉8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，合理使用其內(nèi)部存放器，能夠完成相關(guān)軟件編程設(shè)計工作。〔3〕為實現(xiàn)預(yù)期功能，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行快速的調(diào)試，并能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的功能故障進(jìn)行分析，及時修改相關(guān)軟硬件。〔4〕對軟件編程、排錯調(diào)試、焊接技術(shù)、相關(guān)儀器設(shè)備的使用技能等方面得到較全面的鍛煉和提高。2設(shè)計方案2.1系統(tǒng)總體設(shè)計方案由于一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個音階對應(yīng)著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂了，當(dāng)然對于單片機(jī)來產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機(jī)的定時/計數(shù)器T0來產(chǎn)生這樣方波頻率信號，因此，我們只要把一首歌曲的音階對應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可。2.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架AT89S51單片機(jī)控制芯片AT89S51單片機(jī)控制芯片獨立鍵盤7段數(shù)碼管顯示與蜂鳴器響圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架3硬件電路的設(shè)計3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)本次設(shè)計中單片機(jī)晶振為12MHZ，那么定時器的計數(shù)周期為1MHZ，假設(shè)選擇工作方式1，那T值便為T=216--5﹡105/相應(yīng)的頻率，那么根據(jù)不同的頻率計算出應(yīng)該賦給定時器的計數(shù)值，列出不同音符與單片機(jī)計數(shù)T0相關(guān)的計值。圖3-1單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖3.2獨立鍵盤控制電路設(shè)計3.3發(fā)光二極管顯示電路設(shè)計3.4蜂鳴器電路設(shè)計4軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)4.1主程序設(shè)計本次設(shè)計中單片機(jī)晶振為12MHZ，那么定時器的計數(shù)周期為1MHZ，假設(shè)選擇工作方式1，那T值便為T=216--5﹡105/相應(yīng)的頻率，那么根據(jù)不同的頻率計算出應(yīng)該賦給定時器的計數(shù)值，列出不同音符與單片機(jī)計數(shù)T0相關(guān)的計數(shù)值。圖4.1主程序流程圖4.2程序思路這個簡易電子琴應(yīng)用了4*4矩陣鍵盤，每一個按鍵賦予了不同的音調(diào)，共計有兩個八度。對應(yīng)7段數(shù)碼管現(xiàn)實1到F16個數(shù)碼顯示。結(jié)論本設(shè)計主要用到了單片機(jī)的通用IO口的讀寫根本功能，通過實際操作進(jìn)一步掌握了51單片機(jī)的使用。同時，通過單片機(jī)外圍電路的設(shè)計，更深入學(xué)習(xí)了51單片機(jī)在生活中中的應(yīng)用。通過實際焊接電路，編寫程序，也進(jìn)一步提高了我的動手能力以及分析解決錯誤的能力，是我能夠更好的將所學(xué)知識應(yīng)用到實際中來。本系統(tǒng)能夠根本滿足設(shè)計要求，能夠?qū)崿F(xiàn)自行車轉(zhuǎn)換燈指示，但由于經(jīng)驗?zāi)芰τ邢?，該系統(tǒng)還存在著許多不盡人意的地方有待于進(jìn)一步的完善與改良。附錄：源程序代碼#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintuintkey,i,j,time,m,k;uchartemp;ucharSTH0,STL0,STH1,STL1;sbitsw=P2^7;sbitspeaker=P2^4;sbitP37=P3^7;sbitP36=P3^6;sbitP35=P3^5;sbitP34=P3^4;//音階頻率表高八位codeunsignedcharFREQH[]={0xF2,0xF3,0xF5,0xF5,0xF6,0xF7,0xF8,0xF9,0xF9,0xFA,0xFA,0xFB,0xFB,0xFC,0xFC,//1,2,3,4,5,6,7,8,i0xFC,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF,};//音階頻率表低八位codeunsignedcharFREQL[]={0x42,0xC1,0x17,0xB6,0xD0,0xD1,0xB6,0x21,0xE1,0x8C,0xD8,0x68,0xE9,0x5B,0x8F,//1,2,3,4,5,6,7,8,i0xEE,0x44,0x6B,0xB4,0xF4,0x2D,0x47,0x77,0xA2,0xB6,0xDA,0xFA,0x16,};unsignedintcodetab[]={64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178};voidkey_music(){P3=0xff;P34=0;temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){for(i=50;i>0;i--)for(j=200;j>0;j--);temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;switch(temp){case0x0e:key=0;break;case0x0d:key=1;break;case0x0b:key=2;break;case0x07:key=3;break;}speaker=~speaker;STH1=tab[key]/256;STL1=tab[key]%256;TR0=1;temp=P3;temp=temp&0x0f;while(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;}TR0=0;}}P3=0xff;P35=0;temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){for(i=50;i>0;i--)for(j=200;j>0;j--);temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;switch(temp){case0x0e:key=4;break;case0x0d:key=5;break;case0x0b:key=6;break;case0x07:key=7;break;}speaker=~speaker;STH1=tab[key]/256;STL1=tab[key]%256;TR0=1;temp=P3;temp=temp&0x0f;while(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;}TR0=0;}}P3=0xff;P36=0;temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){for(i=50;i>0;i--)for(j=200;j>0;j--);temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;switch(temp){case0x0e:key=8;break;case0x0d:key=9;break;case0x0b:key=10;break;case0x07:key=11;break;}speaker=~speaker;STH1=tab[key]/256;STL1=tab[key]%256;TR0=1;temp=P3;temp=temp&0x0f;while(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;}TR0=0;}}P3=0xff;P37=0;temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){for(i=50;i>0;i--)for(j=200;j>0;j--);temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;switch(temp){case0x0e:key=12;break;case0x0d:key=13;break;case0x0b:key=14;break;case0x07:key=15;break;}speaker=~speaker;STH1=tab[key]/256;STL1=tab[key]%256;TR0=1;temp=P3;temp=temp&0x0f;while(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;}TR0=0;}}}voidtimer0(void)interrupt1using