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单片机电子琴源代码及PCB板电路图设计

更新时间:2010-2-14:  来源:毕业论文

单片机电子琴源代码及PCB板电路图设计
目  录
电子琴的设计(摘要) …………………………………………………1
第一章 设计目的  ……………………………………………………2
第二章 设计介绍  ……………………………………………………3
结束语  ……………………………………………………………… 14
参考文献 ……………………………………………………………  15
电子琴的设计

【摘 要】 单片机因其体积小、功能强、价格低廉而得到广泛应用。本文介绍用8051单片机设计微型电子琴的方法,仅需8051最小系统,扩展一组按键,再加一片LM386做音频小功放,将音频输出到扬声器,放出动听的音乐,用单片机设计微型电子琴的方法.给出了电路、程序框图及程序。
【关键词】 单片机,电子琴,程序
第一章   设计目的
 1、能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识有进一步的认识,独立对其进行测试与检查。
2、熟悉8051单片机的内部结构和功能,合理使用其内部寄存器,能够完成相关软件编程设计工作。
3、为实现预期功能,能够对系统进行快速的调试,并能够对出现的功能故障进行分析,及时修改相关软硬件。
4、对软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
第二章  设计介绍
单片机因其体积小、功能强、价格低廉而得到广泛应用。本文介绍用8051单片机设计微型电子琴的方法,仅需8051最小系统,扩展一组按键,再加一片LM386做音频小功放,将音频输出到扬声器,放出动听的音乐。电源可由三节5号电池。
1、设计原理:
    音乐实际上是有固定周期的信号。我们可以用8051的一个定器(如T0)控制,在P1.0脚上输出方波周期信号,产生乐音。根据不同的按键,调节T0的溢出时间,可输出不同频率的音乐,这样就做出了一台微型电子琴。
2、具体内容介绍如下:
1)、要产生音频脉冲,只要算出某一音频的周期,然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O反相,就可以在I/O脚上得到此频率的脉冲。
2)、利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变计数值TH1及TL1以产生不同频率的方法。
3)、例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912us,因此只要令计数器计时956us/1us=956,在每计数956次时将I/O反相,就可以得到中音DO(523HZ)。
计数脉冲值与频率的关系公式如下:
N=Fi÷2÷Fr     N:计数值;  Fi:内部计时一次为1us,故其频率为1MHZ;
Fr:要产生的频率;

4)、其计数值的求法如下:
T=65536-N=65536-Fi÷2÷Fr
例如:设K=65536, F=1000000=Fi=1MHZ,求低音DO(261HZ),中音DO(523HZ),高音DO(1046HZ)的值计数值。
T=65536-N=65536-Fi÷2÷Fr=65536-1000000÷2÷Fr=65536-500000÷Fr
低音DO的T=65536-500000/262=63627
中音DO的T=65536-500000/523=64580
高音DO的T=65536-500000/1047=65059

5)、每个音乐的音高(频率)是固定的,表1列出了C调每个音的音名、频率及定时器T1初值对照(设晶体频率为12MHz),供参考。
C调各音符频率与计数值的对照表如表1所示。
表1  C调各音符频率与计数值T的对照表
音符 频率(HZ) 简谱码(T值) 音符 频率(HZ) 简谱码(T值)
低1DO 262 63628 #4 FA3 740 64860
#1DO# 277 63731 中5 SO 784 64898
低2 RE 294 63835 中6 LA 831 64934
#2 RE# 311 63928 # 6 880 64968
低3 M 330 64021 中7 SI 932 64994
低4 FA 349 64103 高1 DO  988 65030
#4 FA# 370 64185 #1 DO# 1046 65058
低5 SO 392 64260 高2 RE 1109 65085
#5 SO# 415 64331 #2 RE # 1175 65110
低6 LA 440 64400 #2 RE # 1245 65134
# 6 466 64463 高3 M 1318 65157
低7 SI 494 64524 高4 FA 1397 65178
中1 DO 523 64580 #4 FA # 1480 65198
#1 DO# 554 64633 高5 SO 1568 65217
中 2 RE 587 64684 #5 SO # 1661 65235
# 2 RE# 622 64732 高6 LA 1760 56252
中3 M 659 64777 #6 1865 65268
中4 FA 698 64820 高7 SI 1967 65283 753

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