单片机的简易电子琴设计
1 引言 1
1. 1 选题意义 1
1. 2电子琴的发展和现状 1
1. 3本文的主要内容 2
2 电子琴系统总体设计 2
2. 1 系统设计方案论证 2
2. 2系统总体设计 3
3 单元电路设计 4
3. 1 控制模块设计 4
3. 2 显示模块设计 6
3. 3发声模块设计 8
3. 4按键模块设计 9
4 软件设计 11
4. 1软件开发工具Keil介绍 11
4. 2主程序的软件设计 12
4. 3 LCD1602液晶显示的软件设计 13
4. 4按键子程序的软件设计 13
4. 5 音频节拍和脉冲产生原理及实现 14
5 系统调试仿真和实物展示 16
5. 1仿真软件介绍 16
5. 2仿真展示 16
5. 3实物展示 20
结论 23
致谢 24
参考文献 25
附录 26
附录一 电路设计原理图 26
1 引言
1. 1 选题意义
功能全面,操作简便,成本低廉,安全保障等指标都是目前产品研发的基础,而单片机的问世恰好能够完美满足以上需求。可以说掌握了最先进的单片机技术,并且在研发的过程中,尽可能地使用最新的单片机技术来研制应用系统,充分利用单片机运行快速,体积小,功能全面
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
献 25
附录 26
附录一 电路设计原理图 26
1 引言
1. 1 选题意义
功能全面,操作简便,成本低廉,安全保障等指标都是目前产品研发的基础,而单片机的问世恰好能够完美满足以上需求。可以说掌握了最先进的单片机技术,并且在研发的过程中,尽可能地使用最新的单片机技术来研制应用系统,充分利用单片机运行快速,体积小,功能全面,性能稳定,价格低廉等优点,就足以保证所设计的产品在未来的一段时间内仍具生命力。
本次毕业设计的主要目标就是:以STC89C52单片机为主控核心,设计一个简易电子琴系统。虽然这只是基于单片机应用的一个简单方面,但是对我而言却是受益匪浅。通过本次设计切身对单片机的操作,使我对于它的功能特性有了更为深入全面的认识。并且在设计的过程当中,回忆之前所学的理论知识,将两者相互印证,不仅使我对理论知识的掌握更加牢固,也让我在设计过程少走许多弯路省去不少麻烦,真正的对目前应用日益广泛的单片机技术有了更为理性化和感性化的了解。
随着我国对电子琴的需求日益扩大,与电子琴相关的研发动态和核心技术方面的进展会一直牵动国民的心弦。国外对电子琴的研究深而广泛,第一架电子琴就诞生在日本,这么些年来,虽然西方各国以及日本在电子琴的研制方面一直走在最前沿,但是我坚信在不久的将来,通过我国科研工作者的不懈努力,电子琴必将为我国的音乐事业的发展注入更新鲜的血液,做出巨大的贡献。
1. 2电子琴的发展和现状
随着音乐技术和电子技术发展的逐渐成熟,二者渐渐开始相互融合,各种电子乐器如雨后春笋般相继浮现,电子琴就是其中之一。电子琴脱胎于管风琴,为了使之变得更为轻便一些,美国科学家卡西尔发明了使用电磁线圈产生音阶信号的电子风琴,电子风琴的出现迅速风靡西方各国。50年代中期日本开始从美国进口电子风琴,经由雅马哈株式会社的努力第一台立式电子琴终于在1959年诞生。中国在电子琴领域发展一直比较缓慢,1958年北京邮电学院研制了一台电子管单音电子琴后,电子琴的发展就毫无建树,直到1977年才逐渐开始投入大规模的研发与生产。
伴随着着现代高科技的进步和运用,电子琴的发展进入新时期。在单排电子琴诞生不久后,双排电子琴紧随而至。考虑到双排电子琴的优秀性能,各大音乐学院也相继开设了双排电子琴的本科专业。电子琴的采样音源均来自于世界上最优秀的乐器的各种音色,摹拟程度非常高。在现代音乐领域中,它的运用程度远广泛于钢琴,小提琴,大提琴等乐器。在许多影视剧、唱片、的制作中,一台双排键电子琴几乎可以代替一个管弦乐队来完成工作。
由此可见电子琴作为电子科技与音乐结合的产物,在现代音乐中已经站稳跟脚,发挥着不可替代的作用。随着大规模集成电路迅速发展,我们对电子琴的要求也越来越高。一方面,电子琴音域宽广丰富,表现力极强,能模拟各种乐器的音色,如笛、号、琴、颤音、和旋音等以及打击乐板音、鼓乐、沙锤等,可以说电子琴在乐队所有乐器中,占据着举足轻重的地位;另一方面,电子琴体积相对较大,不便于携带,给人们的生活出行带来了许多困扰。针对以上的种种问题,设计一款简易轻便的电子琴,使之不但要满足便于人们携带的需求,还要让键盘操作直观,易于掌握,这些都已成为设计首先需要考虑的条件。
1. 3本文的主要内容
本次基于STC89C52单片机设计的简易电子琴系统主要包括音乐弹奏和音乐播放两个功能。本文主要从硬件和软件两个部分结合系统的主要功能来对本次设计进行详细介绍。
硬件部分主要包括以STC89C52为主控核心的控制模块,矩阵键盘和独立键盘组成的输入模块,以及由扬声器和LCD1602显示屏组成的输出模块。要求我们分别从主原理图,各模块原理图,以及各模块包括的芯片器件进行详细阐述介绍。软件部分主要包括LCD1602液晶显示程序,独立键盘和矩阵键盘的扫描程序,以及最基础的如何通过单片机内部的定时器/计数器T0计算产生不同的方波频率信号原理的介绍,通过程序流程图的帮助,向大家清晰阐明程序设计的主要思想。
2 电子琴系统总体设计
2. 1 系统设计方案论证
根据上述设计要求,本次设计的简易电子琴系统主要由控制模块,输入模块,以及输出模块组成。为了能够使各模块完美的运行,要求我们从各种方案中筛选出最符合系统设计要求的方案。
2.1.1控制器模块
经过反复斟酌,本次设计主要采用STC89C52单片机为主控核心进行设计。STC89C52单片机所具备的8K字节程序存储空间以及512字节数据存储空间,能够完美满足我们的设计需求,并且内带4K字节EEPROM存储空间。和AT型号单片机相比,STC89C52单片机显然在各方面更具优势,并且STC89C52只需要一个串口就可以进行下载,而AT系列的单片机需要多装一个驱动才能进行下载。经过再三考虑,还是采用STC系列的C52单片机进行设计。
2.1.2 发声模块
发声模块在本次电路设计中发挥着重
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