单片机系统开发与应用实习报告基于AT89S52单片机的多音阶电子琴设计
16页1、单片机系统开发与应用工程实习报告单片机系统开发与应用工程实习报告选题名称:基于AT89S52单片机的多音阶电子琴设计系(院): 专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: 学年学期: 2009 2010 学年 第 2 学期2010年 5 月 30 日12摘要: 随着科技的快速发展,单片机的应用日益普遍。单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,它已经溶入现代人们的生活中,成为不可替代的一部分。本单片机系统设计应用单片机控制技术,用AT89S52单片机为核心控制元件根据上学期所学的单片机知识结合设计了一套单片机控制的电子琴系统。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。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。关键词:AT89C52;LM386;矩阵键盘行扫描;电子琴目录1 课题综述11.1 课题来源11.2 开发意义11.3 设计目标12 系统硬件设计及说明12.1
2、系统组成及总体框图12.2 系统板硬件连线 22.3 元件简介32.4 音频功放电路53 系统软件设计及说明53.1 行列式键盘识别63.2 音乐发生63.3 系统总体功能流程图84 系统调试94.1 硬件调试94.2 软件调试10总 结11参考文献121 课题综述1.1 课题来源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。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能,从而实现电子琴的微型化。1.2 开发意义(1)可以随意弹奏想要表达的音乐;(2)软件功能完善,控制系统可靠;(3)制作简单,成本低;1.3 设计目标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
3、。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,这样我们就可以利用不同的频率的组合,即可构成我们所想要的音乐了。2 系统硬件设计及说明2.1 系统组成及总体框图硬件设计的任务是根据总体设计要求,具体确定系统中所要使用的元器件,设计出系统的原理框图、电路原理图。主电路主要由4*4按键矩阵电路、功率放大电路、扬声器、复位电路、晶振电路、电源电路几部分组成。该设计要实现一种由单片机控制的电子琴,单片机工作于12MHZ时钟频率,使用其定时/计数器T0,工作模式为1,改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。该设计4*4键盘对应不同音阶,用户可以根据乐谱在键盘上进行演奏,音乐发生器会根据用户的弹奏,通过扬声器将音乐播放出来。用单片机产生的音频脉冲直接驱动扬声器并不能产生所要实现的音乐,因为它没有足够的驱动能力,这就需要音频功率放大电路。该设计使用低压音频功率放大器LM386实现音频功放电路。图2-1 系统结构图图2-2 电路原理图2.2 系统板硬件连线 系统板硬件连线如图2-2所示,发生模块,键盘模块连接如下:1. 把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放
4、大模块”区域中的SPK IN端口上; 2.把“单片机系统“区域中的P3.0P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1C4R1R4端口上。2.3 元件简介2.3.1 AT89C52简介功能特性:AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于 常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统 可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位 定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口, 片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻 辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,R
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