基于单片机的电子琴课程设计

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1、 1 简易电子琴设计简易电子琴设计 摘要：摘要：本设计以 AT89C51 单片机为核心，采用常用电子器件设计。要求最少 8 个按键，每个按键对应一种 音调，按下按键发声，松开按键后声音延迟一段时间后停止，即带余音的电子琴，延时时间可以设 置，要求最少 8 个不同音调，可以采用标准的音调设计。 关键词：关键词：AT89C51,蜂鸣器，PNP 型三极管，晶振，独立按键 1 引言 随着生活水平的提高， 在放松自己的同时又能提高自己的能力。 学习和欣赏音乐可以使 人们得到放松的同时， 提高人民的精神品质和个人素养。 当代， 爱好音乐的年轻人越来越多， 有不少人自己练习弹奏乐器， 作为业余爱好的一种放松

2、手段， 鉴于一些乐器学习难度大需要 太多的学习时间，且价格又太过于高昂，使得一部分有这种想法的人不得不放弃这种想法。 而一些简单的电子乐器价格比较便宜，学习上手快，价格相对便宜，一般人容易负担得起， 能满足一般爱好者的要求。 故简易电子乐器的研制具有一定的社会意义。 本次课程设计主要 研究基于 AT89C51 单片机的简易电子琴设计 2 总体设计方案 2.1 设计思路 此次设计硬件电路分四大模块较为简单，主要由独立按键、单片机 AT89C51、音频功放 及扬声器构成。以 AT89C51 为主控器件，对其进行编译，达到我们的设计要求。对于软件部 分下面有详细介绍。 2.2 电路总设计框图如图 1

3、： 图 1 电路总设计框图 2.3 音频放大电路 在一定频率范围内，具有固定频率的振动就能产生音乐，但是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，因为他没有足够的驱动能力，需要音频功率放大 电路。这里选用 PNP 型三极管来驱动蜂鸣器，是音响效果更为理想，音频功放电路接口如图 2 所示： 单片机 AT89C51 按键 功 率 放 大 电路 扬声器 2 图 2 音频放大电路 2.4 音乐播放电路 对于播放一首固定音乐，不仅要知道音符也要知道节拍，对应节拍延时时间设定表，对 单片机进行编程就可以实现功能。放歌产生电路如图 3，其中单片机的 P3.0 口控制音乐开始 播放控制端口

4、，P3.2 口是控制音乐停止播放的控制端口，当小按键 S10 按下时 P3.0 口获得 低电平，音乐开始重复播放，当小按键 S9 按下时，P3.2 口获得低电平，经过单片机的处理， 音乐停止播放， 单片机回到最初工作状态。 而 P2 口的每个端口都连接一个按键， 分别控制 1， 2，3，4，5，6，7，1 八个不同的音符。 图 3 音乐播放电图 2.5 总体电路图如下图： V1 V2 R1 SP1 VCC P3.7 S9 S10 P3.2 P3.0 3 图 4 总体电路图 ， 3 设计原理分析 3.1 产生声音的方法： 只要让扬声器通过产生大小变化的电流（脉动电流或交流） ，就能使扬声器发出声音， 因此若以程序不断的输出 10101就可以令扬声器发出声音，由于 MCS51 系 列的输出端口输出电流不够大，所以必须加上晶体管把电流放大后再驱动扬声器，如图 2 所示。图 6 则是产生声音的基本流程图，只要改变半周期 t 的时间，即可改变输出频率。 R2 330 R1 10K 12 C1 30pF 12 C2 30pF 12MHZ 10uF