邵陽學(xué)院信息工程系 徐江維 李 菲
基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計
邵陽學(xué)院信息工程系 徐江維 李 菲
基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計是以STC89C52單片機(jī)為微控制元件,包含了電源模塊、4X4矩陣鍵盤、揚(yáng)聲器等模塊,通過制作基于51單片機(jī)的電子琴硬件電路和基于51單片機(jī)的電子琴軟件編寫,然后對基于51單片機(jī)的電子琴進(jìn)行硬件與軟件的調(diào)試運(yùn)行,最終達(dá)到基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計的基本要求,如樂器演奏、點歌、存儲及顯示功能。根據(jù)音符與頻率關(guān)系圖并利用STC89C52單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率來獲得我們要求的音階,從而可按照鍵盤控制彈奏音樂。
STC89C52單片機(jī);4X4矩陣鍵盤;電子琴
使用STC89C52單片機(jī)作為微控制器,因為它的性價比非常高,完全滿足基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計智能的要求,STC89C52單片機(jī)具有 8K字節(jié)系統(tǒng)可編程Flash存儲器,使基于51單片機(jī)的電子琴軟件設(shè)計有足夠的空間供內(nèi)部使用。在設(shè)計的過程中,利用C51語言對STC89C52單片機(jī)進(jìn)行編程,根據(jù)音符與頻率關(guān)系圖并利用STC89C52單片機(jī)產(chǎn)生不同頻率來獲得我們要求的音階,從而可按照鍵盤控制彈奏音樂。
基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計的硬件設(shè)計的任務(wù)是在選擇微控制器STC89C52單片機(jī)的基礎(chǔ)上,具體確定基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計所需要使用的電子元器件,從而設(shè)計出系統(tǒng)原理框圖?;?1單片機(jī)的電子琴設(shè)計總體原理框圖如圖1所示。
圖1 電子琴系統(tǒng)原理框圖
圖2 音符與頻率關(guān)系圖
一首簡單而好聽的音樂或者樂曲是由許多不同的音節(jié)組成的,但是每一個音節(jié)對應(yīng)著不同的頻率,這樣基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計就可以利用不同頻率的組合而得到我們所需要的音樂。利用STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部定時器而輸出不同的頻率的方波。音符與頻率如圖2所示。
在基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計中硬件與軟件都采用了模塊設(shè)計法,所以在系統(tǒng)的調(diào)試與測試中方便對各電路模塊功能和各軟件模塊進(jìn)行逐級測試。
在系統(tǒng)調(diào)試與測試中,我們將基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計的整個調(diào)試分為三大部分:基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計的硬件調(diào)試、基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計的軟件調(diào)試和基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計的綜合調(diào)試?;?1單片機(jī)的電子琴設(shè)計的硬件調(diào)試主要了電源調(diào)試、STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)調(diào)試、數(shù)碼管LED電路調(diào)試、單片機(jī)按鍵模塊調(diào)試等各個模塊調(diào)試?;?1單片機(jī)的電子琴設(shè)計的軟件調(diào)試通常應(yīng)該具備四種性能:跟蹤、斷點、查看變量、更改數(shù)值。通過不斷調(diào)試與測試,基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計的系統(tǒng)大部分功能已經(jīng)實現(xiàn),可以按照鍵盤控制彈奏音樂,同時還可以顯示在基于51單片機(jī)的電子琴的數(shù)碼管上,基本達(dá)到了基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計要求。
電子琴是一種鍵盤樂器,電子琴其實根本不是一個正確叫法,因為它形似鋼琴,所以就有人叫它電子琴了,實際上正規(guī)的叫法應(yīng)該是電子合成器,它在現(xiàn)代音樂中扮演一個非常重要的角色。本文的主要使用STC89C52單片機(jī)為核心控制部件,
包含了電源模塊、4X4矩陣鍵盤和揚(yáng)聲器等模塊,通過制作基于51單片機(jī)的電子琴硬件電路設(shè)計和基于51單片機(jī)的電子琴C51軟件編寫,然后對基于51單片機(jī)的電子琴進(jìn)行硬件與軟件的調(diào)試運(yùn)行,最終達(dá)到基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計的基本要求。
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