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电子琴设计及流程图

更新时间:2010-2-14:  来源:毕业论文

电子琴设计及流程图
目    录
电子琴的设计(摘要) ………………………………………………  1
绪论…………………………………………………………………… 2
一 系统功能及指标  ……………………………………………… 3
二 系统实现方案选择……………………………………………… 4
三 电子琴硬件设计流程…………………………………………… 5四 
音乐产生原理…………………………………………………… 9
五  流程图 …………………………………………………………  10
六 电子琴程序设计………………………………………………… 11
七 电子琴指标修正及程序中问题的解决………………………… 16结
  束  语…………………………………………………………… 17
参考文献  …………………………………………………………… 18
电子琴的设计
【摘要】作为一种新兴的乐器,电子琴深受广大青少年甚至老年人的喜爱。本次设计的核心在于单片机,因此本文将围绕单片机介绍电子琴的硬件和软件的开发与实现,单片机则选用80C51系列的AT89C51。为了使声音丰富多彩,听起来具有一定的深度感和空间立体感,在硬件部分本设计加入了音色产生器和电子混响器电路。由于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,所以可以利用不同的频率的组合,构成我们所想要的音乐。
【关键字】电子琴、设计、频率、电路、系统、程序
绪论

电子琴因其音色优美、节奏多变、价格便宜、携带方便和弹奏易于出效果,深受广大青少年甚至老年人的喜爱,又是我国中小学音乐课堂教学和广大群众业余音乐活动的重要工具。在日常的娱乐活动中,不管是卡拉OK、听音乐、看电影,又或是参与演唱会。你都会发觉,这些消遣全与音乐有不可分割的关系,而几乎所有的音乐里都有琴的参与。再者提高电子琴应用能力(如即兴伴奏),已经成为各级各类电子琴教学活动的重要内容。因此研究电子琴设计也成为了电子设计师的重要课题。
作为一种新兴的乐器,电子琴的历史不像钢琴那样悠久.它也是以键盘形态出现的,而以往的键盘乐器主要是钢琴、风琴、管风琴、手风琴。电子琴是种键盘乐器。它是1934年由美国人劳伦斯.哈梦特制造发明的,只有50多年历史。当初发明它的目的是用它来代替巨大的管风琴(管风琴是乐器中最大的一种,最低的发音管就有10多米长)。后来日本人在五十年代买下了这项专利技术,开始生产电子琴,并把它用于音乐教育。这样,电子琴就渐渐地在世界上普及起来。当今电子琴已被广泛应用于教学,演奏,是一门实用性很强的乐器.在我国目前普及的电子琴有两种:一种是带有脚键盘的立式电子琴;另一种是深受大家喜爱的、用于普及音乐教育的便携式电子琴。当今的电子琴也已经发展为一种技术含量较高、品质要求严格、融音乐艺术与精密机械加工为一体的高新技术产品。
要设计出专业的电子琴是需要丰富的音律专业知识和机械电子等高新技术知识的。作为电子信息类专业的毕业生,把电子琴设计的重点就只能放在微控制器的应用上,所以本文就基于微控制器设计简易电子琴来展开研究。这也就成了本设计的主要任务。
一 系统功能及指标
1.1 功能设计
本设计的设计目的是一个简易的电子琴,其具有的基本功能有可弹奏音乐。
实际上在基本功能的基础上对电子琴还可以做一些功能扩展,比如:可对声音效果做多音色和电子混响等方面的处理。这样可以使音效更加丰富完美。本设计的主要内容也正是详细论述以上功能的设计并力图将其实现。

1.2 系统指标
主要指标是音调,音调指频率的高低。不同音调的频率大小不同。设计将由计数器0中断来产生不同频率的波形,来实现音调的变化,具体的实现方法是:
a、由程序给计数器赋初值,等到其自行计数满后,并产生计数中断时再由程序从单片机P1.0口输出高或低电平。
b、给计数器赋初值使其连续的产生中断,而P1.0口交替以高低电平出现,即为某一频率的波形。
c、.计数器赋的初值不同,则产生的波的频率就不同,音调就不同。
d、由于考虑到程序执行的绝大部分时间被中断占有的话,其他程序就来不及执行,这样就会影响其他功能的响应时间甚至有出错的可能,因此最大频率输出时的计数器初值预设为0XFEDD。单片机的外接晶振频率在此取12MHz(MHz是频率单位,1MHz=1×106赫兹),其计数器计数周期即为:
 
式中  ——时间单位,1 =1×10-6秒
采用计数器工作方式1,则初值为0XFEDD时中断的最大频率为:
 
因为中断两次输出波形为一个周期,故波形最大频率(定为参考频率)为:750

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