1、 毕业论文毕业论文 题题 目目 简易电子琴设计简易电子琴设计 二一三二一三 年年 五五 月月 二十五二十五 日日 目 录 1.引言 1 2 工作原理 . 2 2.1 电子发音原理 2 2.1.1 音调.2 2.1.2 节拍.5 2.2 设计可行性 6 2.3 设计指标 .6 3 硬件电路 . 6 3.1 简易电子琴的组成框图 .7 3.2 芯片选用 8 3.4 键盘设计 . 10 4.软件设计 . 10 4.1 主程序流程图 11 4.2 程序设计内容 12 5调试 16 5.1 Proteus 简介 . 16 5.2 keil简介 . 16 5.3 仿真步骤 . 18 6总结 20 致谢 2
2、1 附录 23 1 简易电子琴设计简易电子琴设计 张盛杰 南京信息工程大学滨江学院 09 电子信息工程专业，南京 210044 摘要：摘要：本论文主要基于 AT89C52 单片机进行的简易电子琴设计。通过 LCD 显示屏、喇叭、键盘等外部器件，使用按键实现各 种音调和音符的输入，LCD 显示屏进行被操作的按键显示，用放大电路实现低音频信号的功率放大，最后经过调试用喇叭播 放相关音乐。本设计的优点是安全，硬件电路比较简单，操作起来便捷容易上手。 关键词：关键词：单片机；电子琴；LCD 显示屏 1.1.引言引言 电子技术伴随着现代社会科学技术的快速发展，它已经改变了人们生活的各个方面，电子琴作为一
3、种 新型的的键盘乐器是音乐与现代电子科学技术发展相结合的产物，虽然没有其它乐器那么多鲜明的特点， 但是它的简单易学已经让它在现代音乐中占到了一个很重要的位置。而单片机具有强大的编程实现特性和 灵活的控制功能，它成为了电子琴中不可替代的重要一部分，本设计的主要任务是用 AT89C52 单片机作为 核心控制元件，设计一个简易电子琴，主要介绍了电子琴硬件系统的组成并对相关软件程序方面做了相关 的分析研究和调试。 虽然单片机产生的时间并不是太长，但它的发展速度令人惊讶，它的高水平发展在集成度、可靠性、 速度、应用等领域表现的淋漓精致。随着单片机性能的不断提高，它的应用变得更加广泛，目前它已用于 工业控
4、制、机电一体化设备、仪器仪表、信号处理、现代兵器、交通能源、商用设备、医疗设备及家用电 器等多个领域。单片机技术的发展速度非常之快，目前的产品都致力于在各个功能方面进行更加全面的设 计研究；在社会消费的需求竞争之下，尽可能地利用单片机的最新技术来研制其应用系统，再利用单片机 灵便、性价比高等特点，来确保所设计出来的产品能够具有强大的竞争力和存活力。在社会活动的各个方 面中，始终都有单片机的身影；从简易的到复杂的，各个地点，凡是能看到的地方几乎都有使用单片机的 需求。虽然现在单片机供应的应用已经普及开来了，但还是有许多单片机尚未涉足到的地方，因此，单片 机的应用和需求在现在现代社会的运用中还是有
5、发展的。 电子琴在当前的音乐玩具市场上是一个非常好的应用方面。单片机技术使我们可以利用软硬件开发出 电子琴功能，从而实现电子琴的微型化，可以用作教学琴、玩具琴等。还可以对相关功能作出一些拓展。 参照传统电子琴可以用键盘上的“k0”到“k8”键演奏从低 So 到高 DO 等 8 个音，从而可以用来弹奏喜欢 的乐曲。 2 2工作原理工作原理 声音是周围空气的震动，音调取决于震动的频率，频率越高音调越高。电子琴按下不同的琴键就会发 出不同音调的声音，其实就是产生不同频率的震动。单片机电子琴就是利用单片机产生不同频率的电压波 形，推动扬声器或蜂鸣器来发出不同音调的声音。假设电子琴有八个音阶，就对应8
6、个不同的频率，频率 越高音调就越高。单片机很容易输出方波信号，那么只要让它产生不同频率的方波就可以了，然后用这个 方波信号驱动扬声器就可以了。单片机的按键可以模拟琴键，按下不同的按键就对应不同的频率的方波， 就能发出不同频率的声音。 2.1 电子发音原理电子发音原理 由于单片机的强大功能，除了在测试控制领域中有着广泛的运用外，还有一些简单而有趣的应用。比 如，驱动单片机可以使蜂鸣器和扬声器发出声音，还可以控制其发出不同的声调，从而连接起来构成一个 曲子。 目前，市场上有很多种音乐模块和音乐芯片，可以直接产生各种曲子，但是，这种模块价格比较昂贵， 电路结构比较复杂，如果系统中仅需要产生简单的音符或者简单的曲子，可以使用单片机配合扬声器产生 需要的音乐效果。 一般来说，单片机不像其他专业乐器那样能奏出多种音色的声音，即不包含相应幅度的谐波频率。单 片机演奏的音乐基本上都是单音频率。因此单片机演奏音乐比较简单，只需要清楚“音调”和“节拍”。 在这两个当中，音调表示某个音符所表现的频率的高低程度；节拍表示某个音符所表现的时间长久。音乐 播放在本系统中，
