单片机课程设计单片机课程设计《单片机电子琴课程设计》专业：自动化班级：1002班姓名：马海强指导教师：王思明2013年3月3日目录TOC\o"1-2"\h\uHYPERLINK\l_Toc12959一、概述PAGEREF_Toc129591HYPERLINK\l_Toc99221.1课程设计的目的及其意义PAGEREF_Toc99221HYPERLINK\l_Toc35521.2课程设计的任务和要求1HYPERLINK\l_Toc31781二、系统的基本原理2HYPERLINK\l_Toc153372.1音乐的相关知识2HYPERLINK\l_Toc155052.2基本原理及其框图3HYPERLINK\l_Toc7088三、系统的硬件结构5HYPERLINK\l_Toc144013.1单片机89C51的简介6HYPERLINK\l_Toc238573.2键盘电路7HYPERLINK\l_Toc177063.3振荡电路7HYPERLINK\l_Toc299043.4复位电路8HYPERLINK\l_Toc110993.5音频电路9HYPERLINK\l_Toc693四、系统软件的设计PAGEREF_Toc69310HYPERLINK\l_Toc269814.1系统软件的主程序10HYPERLINK\l_Toc56464.2系统的软件的调试与仿真PAGEREF_Toc564612HYPERLINK\l_Toc14615五、心得体会13HYPERLINK\l_Toc13150六、指导老师意见PAGEREF_Toc1315013HYPERLINK\l_Toc16148七、参考书目PAGEREF_Toc1614814附录电子琴实物图·············································14基于单片机简易电子琴一、概述1.1课题设计目的及其意义单片机（单片微型计算机）是大规模集成电路技术发展的产物，具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠等特点。单片机的应用相当广泛，从平常的家用电器到航空航天系统和国防军事、尖端武器都能找到它的身影。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。随着社会的发展进步，人们的生活水平也逐步提高，音乐已经成为了我们生活中很重要的一部分，在工作和学习之余，欣赏音乐不仅使身心得到放松，同时也提高人们的精神品质和个人素养。当代，爱好音乐的年轻人越来越多，也有不少人自己练习弹奏乐器，作为业余爱好和一种放松的手段，鉴于一些乐器学习难度大需花费太多精力，且其价格太过于高昂，使得一部分有这种想法的人不得不放弃这种想法，而电子琴又是一种新型的键盘乐器，它是现代电子科技与音乐结合的产物，价格相对便宜，能够满足一般爱好者的需求，因此，在现代音乐中扮演着重要的角色。故简易电子琴的研制具有一定的社会意义。1.2课题设计的任务与主要内容本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简单的电子琴。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。定时器按设置的定时参数产生中断，由于定时参数不同，就会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，就会发出不同音调。先根据要求设计硬件电路和编写相应的程序，然后进行仿真调试，最后细心焊接硬件电路图，将程序烤入芯片中，最终达到设计目的。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，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。具体实现的功能：按下音符键可以发出相应的音符。二、基本组成和原理2.1音乐相关知识在人类还没有产生语言时，就已经知道利用声音的高低、强弱等来表达自己的思想和感情。声带、琴弦等物体振动时会发出声波，声波通过空气传播进入人耳，人们就听到了声音。声音有噪音和乐音之分振动有规律的声音是乐音，音乐中所用的声音主要是乐音。乐音听起来有的高、有的低，这就叫做音高。音高是由发声物体振动频率的高低决定的，频率高声音就高，频率低声音就低。音持续时间的长短即时值，一般用拍数表示。休止符表示暂停发音。一首音乐是由许多不同的音符组成的，而每个音符对应着不同的频率,这样就可以利用不同的频率组合，加以拍数对应的延时，构成音乐。如果单片机要自己播放音乐就必须考虑到节拍的设置。对于AT80C51而言要产生一定频率的方波一般是先将某口线输出高电平，延迟一段时间后再输出低