簡易電子琴組員：柳一江、姜小通、張華恩、郭晶晶、王歡、朱敏口號：只要團(tuán)結(jié)一心！Nothingisimpossible

簡易電子琴組員：柳一江、姜小通、張華恩、郭晶晶、王歡、朱敏1學(xué)期項(xiàng)目選題的依據(jù)(摘要)電子琴做為電子樂器的一種，可以模仿很多種音色，甚至可以奏出常規(guī)樂器無法發(fā)出的聲音。由于它音域較寬，和聲豐富。而且表現(xiàn)力極其豐富。所以它是現(xiàn)代電聲樂器中不可缺少的一部分。我們對于電子琴如何實(shí)現(xiàn)其功能感到好奇，為了驗(yàn)證書本上所學(xué)的知識，所以我們做了一個基于單片機(jī)的簡易電子琴，并實(shí)現(xiàn)了電子琴基本功能。電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤樂器。它在現(xiàn)代音樂扮演著重要的角色，單片機(jī)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性，它已經(jīng)溶入現(xiàn)代人們的生活中，成為不可替代的一部分。本文的主要內(nèi)容是用AT89S52單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個電子琴。以單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤、揚(yáng)聲器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設(shè)有16個按鍵和揚(yáng)聲器。本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價比較高等，具有一定的實(shí)用和參考價值。學(xué)期項(xiàng)目選題的依據(jù)(摘要)電子琴做為電子樂器的一種，可以模仿2目錄方案論證系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能模塊介紹發(fā)聲原理及程序流程圖調(diào)試步驟總結(jié)參考文獻(xiàn)目錄方案論證3方案論證

方案一：用可控硅制作電子琴，將220V交流電經(jīng)變壓器降壓，再經(jīng)過濾波，整形獲得+13.5V直流電壓，將單向可控硅SCR和電阻、電容組成馳張振蕩器電路。但該方案制作成本高且復(fù)雜。故不采用。

方案二：采用AT89C52單片機(jī)進(jìn)行控制，但由于AT89C52在屬于低檔的單片機(jī)，已經(jīng)面臨淘汰，且仿真器價格昂貴，不易擦除。故不采用。方案三：采用兩個555集成定時器組成簡易電子琴，整個電路由主振蕩器，顫音振蕩器，揚(yáng)聲器和琴鍵按鈕等部分組成。由于555產(chǎn)生的信號不穩(wěn)定且精度不高。故不采用。方案四：采用采用AT89S52單片機(jī)進(jìn)行控制，以AT89S52單片機(jī)為核心控制元件，與鍵盤、蜂鳴器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設(shè)有16個按鍵和蜂鳴器。程序易擦除，比較方便。根據(jù)以上比較可知應(yīng)采用四種方案方案論證方案一：用可控硅制作電子琴，將220V交流電經(jīng)變壓4系統(tǒng)設(shè)計(jì)本電子琴系統(tǒng)主要包括AT89S52單片機(jī)，4x4鍵盤，發(fā)聲模塊，數(shù)碼管顯示單元，系統(tǒng)框圖如圖1所示。4x4鍵盤復(fù)位電路晶振12MHZ

AT89S52數(shù)碼管顯示單元發(fā)聲模塊電源電路圖1系統(tǒng)設(shè)計(jì)本電子琴系統(tǒng)主要包括AT89S52單片機(jī)，4x4鍵盤5三、功能模塊介紹

3.1時鐘電路分析（單片機(jī)的晶振電路）此系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89S52內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容CX1和CX2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為30pF。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。單片機(jī)的18,19腳接外部晶體振蕩器。三、功能模塊介紹

3.1時鐘電路分析（單片機(jī)的晶振電路）63.2復(fù)位電路的論證和分析AT89S52的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機(jī)器周期的S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路，當(dāng)時鐘頻率選用12MHz時，C取10μF，Rs約為100Ω，Rk約為10KΩ。實(shí)際上為了方便，我們的硬件電路里面單片機(jī)的9腳RST直接接高電位，電源接通后復(fù)位3.2復(fù)位電路的論證和分析AT89S52的復(fù)位是由外部的復(fù)位73.3音頻放大電路音頻放大電路（圖2）的選用對電子琴的音色及音量具有決定性的作用。本設(shè)計(jì)發(fā)聲模塊主要采用LM386，LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低,電壓增益可調(diào)整，電源電壓范圍大，外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。LM386內(nèi)部電路原理圖（圖3）所示與通用型集成運(yùn)放相類似，它是一個三級放大電路第一級為差分放大電路T1和T3T2和T4分別構(gòu)成復(fù)合管作為差分放大電路的放大管T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負(fù)載T3和T4信號從管的基極輸入，T2管的集電極輸出為雙端輸入單端輸出差分電路，使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益第二級為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)第三級中的T8和T9管復(fù)合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級。二極管D1和D2為輸出級提供合適的偏置電壓可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電故為OTL電路。輸出端引腳5應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋使整個電路具有穩(wěn)定的電壓增益。3.3音頻放大電路音頻放大電路（圖2）的選用對電子琴的音色8圖2音頻放大器電路圖3LM386內(nèi)部電路原理圖圖2音頻放大器電路圖3LM386內(nèi)部電路原理圖93.4鍵盤模塊當(dāng)按鍵較多時會占用更過的控制器端口，為減少對端口的占用，本設(shè)計(jì)采用4×4矩陣鍵盤（圖4），鍵盤矩陣行線連接P2.0~P2.3,列線連接P2.4~P2.7，掃描過程如下：程序首先判斷是否有鍵按下，為判斷16個按鍵中是否有鍵按下，程序首先在4條行線上放置4個0，即在P2端口輸出0XF0，如果有任一按鍵按下，則4條列線上必有一位為0.如果已有鍵按下，則判斷按鍵所在行、列位置，并返回按鍵序號。代碼中行掃描碼初值為0xFE，通過將該值循環(huán)右移，可對P2.0~P2.3對應(yīng)的4行逐行發(fā)送0，每次發(fā)送掃描碼后即判斷高4位的4個1中是否有0出現(xiàn)，如果出現(xiàn)0說明按鍵在該行上，這時可將發(fā)送的低4位于讀取的高4位取反，也就是P2取反，這樣P2中將出現(xiàn)2個1，其余位均變?yōu)?，2個1分別處在低4位和高4位中，高低4位中1所處的位置各有4種可能，共有16種可能，對應(yīng)十六個不同的按鍵，根據(jù)取反后的值查詢鍵盤矩陣按鍵特征碼表，即可得到按鍵序號。3.4鍵盤模塊當(dāng)按鍵較多時會占用更過的控制器端口，為減少對10圖44x4鍵盤圖44x4鍵盤113.5供電電路采用9v直流供電，分出兩個電源，9v直接供給音頻發(fā)大電路，另一部分經(jīng)7805穩(wěn)壓到5v然后供給單片機(jī)。3.5供電電路采用9v直流供電，分出兩個電源，9v直接供給12四.發(fā)聲原理即程序流程圖4.1音樂發(fā)聲原理因此我們只要把一首歌曲的音階對應(yīng)頻率關(guān)系弄正確，即可利用AT89S52的內(nèi)部定時器使其工作計(jì)數(shù)器模式MODE1下改變計(jì)數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階。表1.作品采用的音符頻率與簡譜碼對應(yīng)表四.發(fā)聲原理即程序流程圖4.1音樂發(fā)聲原理13音符頻率（Hz）簡譜碼音符頻率（Hz）簡譜碼低音mi33064021中音fa69864820低音fa34964103中音so78464898低音so39264260中音la88064968低音la44064400中音xi98865030低音xi49464524高音do104665058中音do52364580高音re117565110中音re58764684高音mi131865157中音mi65964777高音fa139765178音符頻率（Hz）簡譜碼音符頻率（Hz）簡譜碼低音mi3306144.2音樂發(fā)聲程序框圖（圖5）

圖5音樂發(fā)聲程序框4.2音樂發(fā)聲程序框圖（圖5）

圖5音樂發(fā)聲程序框15六、總結(jié)6.1課程設(shè)計(jì)心得及體會：通過這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我弄懂了不少課本上的知識，還擴(kuò)展了一些課本沒有的知識，再通過去圖書館查閱資料，很好的完成了這次課程設(shè)計(jì)。首先在課程設(shè)計(jì)剛開始的調(diào)研階段，我學(xué)會了怎么通過各種方式查詢相關(guān)的資料。通過對這些資料的學(xué)習(xí)，我大致了解了單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢，認(rèn)識到目前單片機(jī)在各方面的應(yīng)用。了解了單片機(jī)方面的先進(jìn)技術(shù)，這些都為我的未來的學(xué)習(xí)指明了方向。我的課程設(shè)計(jì)主要涉及硬件和軟件兩方面的內(nèi)容，通過這些我的硬件和軟件開發(fā)能力都獲得了提高。首先硬件方面，基本了解了電子產(chǎn)品的開發(fā)流程和所要做的工作。雖然本次課程設(shè)計(jì)的硬件焊接工序?qū)Υ蠖附恿艘荒甑奈襾碚f不算什么難事，但是在焊接過程中我沒有半點(diǎn)馬虎，對電路的分析在指導(dǎo)老師盧毓俊老師的幫助下更是步步深入。在軟件方面，因?yàn)槌绦虻木帉懚际俏业娜蹴?xiàng)，所以我是先從網(wǎng)上找來類似的程序模板，然后借助各方面的資料對程序的每一步進(jìn)行分析，按題目的需求進(jìn)行修改，最終才得到我現(xiàn)在的程序方案。六、總結(jié)6.1課程設(shè)計(jì)心得及體會：166.2不足之處1.可彈奏的音符數(shù)較少，只能在一定范圍內(nèi)滿足用戶需要。可通過改進(jìn)鍵盤識別模塊和發(fā)生模塊來增加其復(fù)雜度。

2.音色不可調(diào)，只有一種波形的頻率輸出?？梢栽谕鈬娐吩O(shè)計(jì)濾波電路，接在不同的輸出口，通過軟件實(shí)現(xiàn)不同端口的輸出，從而接入不同的濾波電路，輸出不同的波形，從而獲得不一樣的音色。3.不能以和弦形式演奏，只能單個鍵按下輸出單個的音階。4.由于沒有足夠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本次選用的按鍵不易按下，所以導(dǎo)致演奏時不夠流暢。6.2不足之處1.可彈奏的音符數(shù)較少，只能在一定范圍內(nèi)滿足用17電路原理圖電路原理圖18源程序

項(xiàng)目：可演奏電子琴//------------------------------------------------------//在鍵盤矩陣上模擬演奏電子琴，數(shù)碼管顯示按鍵號//------------------------------------------------------#include<reg51.h>#defineucharunsighedchar#defineuintunsighedint

//共陽數(shù)碼管編號ucharcodeDSY_Table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,//0、1、2、3、4、5、6、7、80x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xBF};//9、A、B、C、D、E、F、-//各音符對應(yīng)的延時uintcodeTone_Delay_Table[]={64021,64103,64400,64524,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,65058,65110,65110,65157,65178};sbitBEEP=P3^0;//蜂鳴器ucharKeyNo；//按鍵序號//------------------------------------------------------//延時//------------------------------------------------------voidDelayMS(ucharx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}源程序項(xiàng)目：可演奏電子琴19P1=0xF0;DelayMS(2);//按鍵后11110000將變成xxxx0000,x中1個為0,3個仍為1//下面的表達(dá)式會將高四位移至低四位，并將其中唯一的0變?yōu)?，其余的為0Tmp=(P1>>4)^)0x0F;//對0~3行分別附加起始值0,4,8,12switch(Tmp){case1:k+=0;break;case2:k+=4;break;case4:k+=8;break;case8:k+=12;break;default:return;}KeyNo=k;}//------------------------------------//鍵盤矩陣掃描子程序//------------------------------------voidkey_Scan(){ucharTmp,k;//高四位置0，放入四行P1=0x0F；DelayMS(2);//按鍵后00001111將變成0000xxxx,x中1個為0,3個仍為1//下面的異或操作會把3個1變成0，唯一的0變成1Tmp=P1^0x0F;//判斷按鍵發(fā)生于0~3列的那一項(xiàng)Switch(Tmp){case1:k=0;break;case2:k=1;break;case4:k=2;break;case8:k=3;break;default:return;//無鍵按下}//低四位置0，放入四列P1=0xF0;//-------------------20

//----------------------------//定時器0中斷程序，不同頻率的聲音由該中斷產(chǎn)生//---------------------------------voidPlay_Tone()interrupt1{TH0=Tone_Delay_Table[KeyNo]/256;TH0=Tone_Delay_Table[KeyNo]%256;BEEP=~BEEP;}//--------------------------------------------//主程序//--------------------------------------------voidmain(){P0=0xBF;//初始顯示“-”TMOD=0x01;IE=0x82;while(1){P1=0xF0; //發(fā)送掃描碼if(p1!=0xF0)//如果有鍵按下{Keys_Scan();//掃描鍵盤矩陣P0=DSY_Table[KeyNo];//顯示按鍵TR0=1;//啟動定時器，根據(jù)KeyNo發(fā)音}else{TR0=0; //停止播放}DelayMS(2);}} //---------------------------21實(shí)物圖實(shí)物圖22元器件清單元器件清單23故障排除將單片機(jī)燒錄好后板子焊好后，接上5V穩(wěn)壓源，發(fā)現(xiàn)板子沒有工作。我們接上示波器觀察ALE腳的輸出，為1/6Fosc頻率這說明單片機(jī)的正常工作，至少有能保證我們的晶振電路也是正常的。老師說軟件到硬件的實(shí)現(xiàn)是一個很復(fù)雜的過程，沒有人一下子就仿真成功就可以立馬調(diào)出板子，第一次焊好就能正常的可能性為零，要我們從中發(fā)現(xiàn)故障的可能性。老師說：既然你們的故障，不是出自單片機(jī)上，那么你們好好看看輸出輸?shù)椒澍Q器（負(fù)載的波形）我們先把單片機(jī)的P3.0接到示波器觀察其波形。每次按鈕的按下，我們能看到一個不同頻率從低到高的電壓的電壓變化的波形，說明送往蜂鳴器的兩端都沒有反映排除了焊接上的虛焊和引腳之間的短路發(fā)現(xiàn)電路還是驅(qū)動不起來，看起來應(yīng)該是輸出的功率不夠故障排除將單片機(jī)燒錄好后24一開始所采用的電路圖一開始所采用的電路圖25增加了三極管驅(qū)動電路在老師的指導(dǎo)下改進(jìn)的電路增加了三極管驅(qū)動電路在老師的指導(dǎo)下改進(jìn)的電路26電路調(diào)試電路調(diào)試27市場調(diào)查名稱：AT89C51單價：1.6元

名稱：電解電容單價：1.00元名稱：瓷介電容單價：0.25元名稱：數(shù)碼管單價：2元市場調(diào)查名稱：AT89C528名稱：晶振單價：0.8元名稱：碳膜電阻單價：0.3元名稱：晶振單價：0.8元名稱：碳膜電阻29項(xiàng)目體會通過對電路的實(shí)際操作。既能提高我們的動手。也讓我們可以更加的熟悉數(shù)字電路！這樣對兩者之間都一種促進(jìn)！堪稱雙贏！1、更深入的了解了單片機(jī)的程序及電路操作。2、一定要每人參與到項(xiàng)目中，了解項(xiàng)目需求，明確項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃。3、工作計(jì)劃很重要，當(dāng)排好計(jì)劃后，工作就會有條不紊的進(jìn)行。4、在項(xiàng)目中溝通很重要。5、項(xiàng)目拓展。要知其然還要知其所以然。6、多花點(diǎn)心思在項(xiàng)目上，只要努力，沒有什么不可能的。項(xiàng)目體會通過對電路的實(shí)際操作。既能提高我們的動手。也讓我們可30學(xué)期項(xiàng)目文件課件31簡易電子琴組員：柳一江、姜小通、張華恩、郭晶晶、王歡、朱敏口號：只要團(tuán)結(jié)一心！Nothingisimpossible

簡易電子琴組員：柳一江、姜小通、張華恩、郭晶晶、王歡、朱敏32學(xué)期項(xiàng)目選題的依據(jù)(摘要)電子琴做為電子樂器的一種，可以模仿很多種音色，甚至可以奏出常規(guī)樂器無法發(fā)出的聲音。由于它音域較寬，和聲豐富。而且表現(xiàn)力極其豐富。所以它是現(xiàn)代電聲樂器中不可缺少的一部分。我們對于電子琴如何實(shí)現(xiàn)其功能感到好奇，為了驗(yàn)證書本上所學(xué)的知識，所以我們做了一個基于單片機(jī)的簡易電子琴，并實(shí)現(xiàn)了電子琴基本功能。電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的鍵盤樂器。它在現(xiàn)代音樂扮演著重要的角色，單片機(jī)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性，它已經(jīng)溶入現(xiàn)代人們的生活中，成為不可替代的一部分。本文的主要內(nèi)容是用AT89S52單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個電子琴。以單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤、揚(yáng)聲器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設(shè)有16個按鍵和揚(yáng)聲器。本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價比較高等，具有一定的實(shí)用和參考價值。學(xué)期項(xiàng)目選題的依據(jù)(摘要)電子琴做為電子樂器的一種，可以模仿33目錄方案論證系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能模塊介紹發(fā)聲原理及程序流程圖調(diào)試步驟總結(jié)參考文獻(xiàn)目錄方案論證34方案論證

方案一：用可控硅制作電子琴，將220V交流電經(jīng)變壓器降壓，再經(jīng)過濾波，整形獲得+13.5V直流電壓，將單向可控硅SCR和電阻、電容組成馳張振蕩器電路。但該方案制作成本高且復(fù)雜。故不采用。

方案二：采用AT89C52單片機(jī)進(jìn)行控制，但由于AT89C52在屬于低檔的單片機(jī)，已經(jīng)面臨淘汰，且仿真器價格昂貴，不易擦除。故不采用。方案三：采用兩個555集成定時器組成簡易電子琴，整個電路由主振蕩器，顫音振蕩器，揚(yáng)聲器和琴鍵按鈕等部分組成。由于555產(chǎn)生的信號不穩(wěn)定且精度不高。故不采用。方案四：采用采用AT89S52單片機(jī)進(jìn)行控制，以AT89S52單片機(jī)為核心控制元件，與鍵盤、蜂鳴器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設(shè)有16個按鍵和蜂鳴器。程序易擦除，比較方便。根據(jù)以上比較可知應(yīng)采用四種方案方案論證方案一：用可控硅制作電子琴，將220V交流電經(jīng)變壓35系統(tǒng)設(shè)計(jì)本電子琴系統(tǒng)主要包括AT89S52單片機(jī)，4x4鍵盤，發(fā)聲模塊，數(shù)碼管顯示單元，系統(tǒng)框圖如圖1所示。4x4鍵盤復(fù)位電路晶振12MHZ

AT89S52數(shù)碼管顯示單元發(fā)聲模塊電源電路圖1系統(tǒng)設(shè)計(jì)本電子琴系統(tǒng)主要包括AT89S52單片機(jī)，4x4鍵盤36三、功能模塊介紹

3.1時鐘電路分析（單片機(jī)的晶振電路）此系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89S52內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容CX1和CX2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為30pF。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。單片機(jī)的18,19腳接外部晶體振蕩器。三、功能模塊介紹

3.1時鐘電路分析（單片機(jī)的晶振電路）373.2復(fù)位電路的論證和分析AT89S52的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機(jī)器周期的S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路，當(dāng)時鐘頻率選用12MHz時，C取10μF，Rs約為100Ω，Rk約為10KΩ。實(shí)際上為了方便，我們的硬件電路里面單片機(jī)的9腳RST直接接高電位，電源接通后復(fù)位3.2復(fù)位電路的論證和分析AT89S52的復(fù)位是由外部的復(fù)位383.3音頻放大電路音頻放大電路（圖2）的選用對電子琴的音色及音量具有決定性的作用。本設(shè)計(jì)發(fā)聲模塊主要采用LM386，LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低,電壓增益可調(diào)整，電源電壓范圍大，外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。LM386內(nèi)部電路原理圖（圖3）所示與通用型集成運(yùn)放相類似，它是一個三級放大電路第一級為差分放大電路T1和T3T2和T4分別構(gòu)成復(fù)合管作為差分放大電路的放大管T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負(fù)載T3和T4信號從管的基極輸入，T2管的集電極輸出為雙端輸入單端輸出差分電路，使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益第二級為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)第三級中的T8和T9管復(fù)合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級。二極管D1和D2為輸出級提供合適的偏置電壓可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電故為OTL電路。輸出端引腳5應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋使整個電路具有穩(wěn)定的電壓增益。3.3音頻放大電路音頻放大電路（圖2）的選用對電子琴的音色39圖2音頻放大器電路圖3LM386內(nèi)部電路原理圖圖2音頻放大器電路圖3LM386內(nèi)部電路原理圖403.4鍵盤模塊當(dāng)按鍵較多時會占用更過的控制器端口，為減少對端口的占用，本設(shè)計(jì)采用4×4矩陣鍵盤（圖4），鍵盤矩陣行線連接P2.0~P2.3,列線連接P2.4~P2.7，掃描過程如下：程序首先判斷是否有鍵按下，為判斷16個按鍵中是否有鍵按下，程序首先在4條行線上放置4個0，即在P2端口輸出0XF0，如果有任一按鍵按下，則4條列線上必有一位為0.如果已有鍵按下，則判斷按鍵所在行、列位置，并返回按鍵序號。代碼中行掃描碼初值為0xFE，通過將該值循環(huán)右移，可對P2.0~P2.3對應(yīng)的4行逐行發(fā)送0，每次發(fā)送掃描碼后即判斷高4位的4個1中是否有0出現(xiàn)，如果出現(xiàn)0說明按鍵在該行上，這時可將發(fā)送的低4位于讀取的高4位取反，也就是P2取反，這樣P2中將出現(xiàn)2個1，其余位均變?yōu)?，2個1分別處在低4位和高4位中，高低4位中1所處的位置各有4種可能，共有16種可能，對應(yīng)十六個不同的按鍵，根據(jù)取反后的值查詢鍵盤矩陣按鍵特征碼表，即可得到按鍵序號。3.4鍵盤模塊當(dāng)按鍵較多時會占用更過的控制器端口，為減少對41圖44x4鍵盤圖44x4鍵盤423.5供電電路采用9v直流供電，分出兩個電源，9v直接供給音頻發(fā)大電路，另一部分經(jīng)7805穩(wěn)壓到5v然后供給單片機(jī)。3.5供電電路采用9v直流供電，分出兩個電源，9v直接供給43四.發(fā)聲原理即程序流程圖4.1音樂發(fā)聲原理因此我們只要把一首歌曲的音階對應(yīng)頻率關(guān)系弄正確，即可利用AT89S52的內(nèi)部定時器使其工作計(jì)數(shù)器模式MODE1下改變計(jì)數(shù)值TH0及TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階。表1.作品采用的音符頻率與簡譜碼對應(yīng)表四.發(fā)聲原理即程序流程圖4.1音樂發(fā)聲原理44音符頻率（Hz）簡譜碼音符頻率（Hz）簡譜碼低音mi33064021中音fa69864820低音fa34964103中音so78464898低音so39264260中音la88064968低音la44064400中音xi98865030低音xi49464524高音do104665058中音do52364580高音re117565110中音re58764684高音mi131865157中音mi65964777高音fa139765178音符頻率（Hz）簡譜碼音符頻率（Hz）簡譜碼低音mi3306454.2音樂發(fā)聲程序框圖（圖5）

圖5音樂發(fā)聲程序框4.2音樂發(fā)聲程序框圖（圖5）

圖5音樂發(fā)聲程序框46六、總結(jié)6.1課程設(shè)計(jì)心得及體會：通過這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我弄懂了不少課本上的知識，還擴(kuò)展了一些課本沒有的知識，再通過去圖書館查閱資料，很好的完成了這次課程設(shè)計(jì)。首先在課程設(shè)計(jì)剛開始的調(diào)研階段，我學(xué)會了怎么通過各種方式查詢相關(guān)的資料。通過對這些資料的學(xué)習(xí)，我大致了解了單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢，認(rèn)識到目前單片機(jī)在各方面的應(yīng)用。了解了單片機(jī)方面的先進(jìn)技術(shù)，這些都為我的未來的學(xué)習(xí)指明了方向。我的課程設(shè)計(jì)主要涉及硬件和軟件兩方面的內(nèi)容，通過這些我的硬件和軟件開發(fā)能力都獲得了提高。首先硬件方面，基本了解了電子產(chǎn)品的開發(fā)流程和所要做的工作。雖然本次課程設(shè)計(jì)的硬件焊接工序?qū)Υ蠖附恿艘荒甑奈襾碚f不算什么難事，但是在焊接過程中我沒有半點(diǎn)馬虎，對電路的分析在指導(dǎo)老師盧毓俊老師的幫助下更是步步深入。在軟件方面，因?yàn)槌绦虻木帉懚际俏业娜蹴?xiàng)，所以我是先從網(wǎng)上找來類似的程序模板，然后借助各方面的資料對程序的每一步進(jìn)行分析，按題目的需求進(jìn)行修改，最終才得到我現(xiàn)在的程序方案。六、總結(jié)6.1課程設(shè)計(jì)心得及體會：476.2不足之處1.可彈奏的音符數(shù)較少，只能在一定范圍內(nèi)滿足用戶需要?？赏ㄟ^改進(jìn)鍵盤識別模塊和發(fā)生模塊來增加其復(fù)雜度。

2.音色不可調(diào)，只有一種波形的頻率輸出?？梢栽谕鈬娐吩O(shè)計(jì)濾波電路，接在不同的輸出口，通過軟件實(shí)現(xiàn)不同端口的輸出，從而接入不同的濾波電路，輸出不同的波形，從而獲得不一樣的音色。3.不能以和弦形式演奏，只能單個鍵按下輸出單個的音階。4.由于沒有足夠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本次選用的按鍵不易按下，所以導(dǎo)致演奏時不夠流暢。6.2不足之處1.可彈奏的音符數(shù)較少，只能在一定范圍內(nèi)滿足用48電路原理圖電路原理圖49源程序

項(xiàng)目：可演奏電子琴//------------------------------------------------------//在鍵盤矩陣上模擬演奏電子琴，數(shù)碼管顯示按鍵號//------------------------------------------------------#include<reg51.h>#defineucharunsighedchar#defineuintunsighedint

//共陽數(shù)碼管編號ucharcodeDSY_Table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,//0、1、2、3、4、5、6、7、80x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xBF};//9、A、B、C、D、E、F、-//各音符對應(yīng)的延時uintcodeTone_Delay_Table[]={64021,64103,64400,64524,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,65058,65110,65110,65157,65178};sbitBEEP=P3^0;//蜂鳴器ucharKeyNo；//按鍵序號//------------------------------------------------------//延時//------------------------------------------------------voidDelayMS(ucharx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}源程序項(xiàng)目：可演奏電子琴50P1=0xF0;DelayMS(2);//按鍵后11110000將變成xxxx0000,x中1個為0,3個仍為1//下面的表達(dá)式會將高四位移至低四位，并將其中唯一的0變?yōu)?，其余的為0Tmp=(P1>>4)^)0x0F;//對0~3行分別附加起始值0,4,8,12switch(Tmp){case1:k+=0;break;case2:k+=4;break;case4:k+=8;break;case8:k+=12;break;default:return;}KeyNo=k;}//------------------------------------//鍵盤矩陣掃描子程序//------------------------------------voidkey_Scan(){ucharTmp,k;//高四位置0，放入四行P1=0x0F；DelayMS(2);//按鍵后00001111將變成0000xxxx,x中1個為0,3個仍為1//下面的異或操作會把3個1變成0，唯一的0變成1Tmp=P1^0x0F;//判斷按鍵發(fā)生于0~3列的那一項(xiàng)Switch(Tmp){case1:k=0;break;case2:k=1;break;case4:k=2;break;case8:k=3;break;default:return;//無鍵按下}//低四位置0，放入四列P1=0xF0;//-------------------51

//----------------------------//定時器0中斷程序，不同頻率的聲音由該中斷產(chǎn)生//---------------------------------voidPlay_Tone(