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1、精品资料推荐 1 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 带录音功能的电子琴研究与实施 Electronic Piano with Recording Research and Practice 20112011 届届 电气工程电气工程 系系 专专 业业 电子信息工程电子信息工程 学学 号号 2007606320076063 学生姓名学生姓名 杨晓栋杨晓栋 指导教师指导教师 完成日期完成日期 20112011 年年 5 5 月月 2525 日日 毕业设计成绩单毕业设计成绩单 精品资料推荐 2 学生姓名杨晓栋学号 20076063 班级方 0709-1专业电子信息工程 毕业设计题目带录音功能的电子琴研究
2、与实施 指导教师姓名 指导教师职称 评 定 成 绩 指导教师 得分 评阅人得分 答辩小 组组长 得分 成绩： 院长(主任) 签字： 年 月 日 精品资料推荐 3 毕业设计任务书毕业设计任务书 题 目 带录音功能的电子琴研究与实施 学生姓名杨晓栋 学号 20076063 班级方 0709-1专业电子信息工程 承担指导任务单位电气工程系 导师 姓名 尚燕 导师 职称 讲师 一、主要内容 通过录音模块 ISD4003 芯片或者 BMP5008 类似功能芯片与单片机 stc89 系列实现 数字录音的功能 。建立自己的音色库，实现电子琴的演奏功能。 二、基本要求 1、单片机完成与语音模块。建立音色库，完
3、成电子琴的设计； 2、驱动键盘，可选驱动力度键盘； 3、使用 Keil C 编程。实现相关逻辑控制 ； 4、电路原理图设计， protel 印刷电路图设计 ； 5、提出系统设计框图，提出相应的解决方案 ； 6、需单片机和芯片，开发电路板以相关传感器，价格200 元。 三、主要技术指标 1、完成主要功能； 2、电路原理图； 3、使用说明书撰写； 4、论文正文不少于 1.5 万字，查阅文献资料不少于 15 篇，其中外文文献 2 篇以上，翻 译与课题有关的外文资料不少于 3000 汉字。 四、应收集的资料及参考文献 C 语言开发； 关于 STC89 系列相关单片机开发文档； 相关传感和显示器件使用手
4、册和接口电路。 五、进度计划 第 1 周第 2 周 开题报告和任务分配 第 3 周第 7 周 需求分析，概要设计 第 8 周第 12 周 详细设计，中期考核 第 13 周第 14 周 写论文 第 15 周第 16 周 上交论文，答辩 教研室主任签字时间年 月 日 精品资料推荐 4 毕业设计开题报告毕业设计开题报告 题目带录音功能的电子琴研究与实施 学生姓名杨晓栋学号20076063班级方 0709-1专业电子信息工程 一、研究背景 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器，在现代音乐中扮演 着重要的角色，成为无数热爱艺术孩童的必备品，是古典文化与现代文明的一个浓缩体。而 单片
5、机因其强大的控制功能和灵活的编程特性，已经成为电子琴的主要核心部件。电子琴因 其体积小，易于携带，经济适用，是一般家庭能够承受的了的经济投入，且电子琴键盘操作 直观容易掌握，对于初学者来说很容易弹奏，因而成为人们生活中不可替代的一部分。带录 音功能的电子琴的硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高，具有一定的 实用价值，因此具有开发的价值。 二、预期达到的目标 经过对任务书的分析，本次毕业设计以 STC89C52 单片机为主控核心，与 16 个按键的 矩阵键盘，ISD4004 语音芯片等构成核心主控制模块，设计一个带录音功能的电子琴。通过 录音模块 ISD4004 芯片与单片机 S
6、TC89C52 之间的数据通信，实现数字录音功能，以及电子 琴的演奏功能。设计电子琴要求由键盘来输入某种乐器的音节，将输入的音节数据存储到存 储器当中，而后通过音频功放芯片去驱动喇叭发音，从而实现可存储式音乐演奏功能，并有 可控录音、放音、播放音乐的功能。用单片机来实现数字录音功能，将录入的音节和音乐建 立自己的音色库，实现按键弹奏，且能播放一段音乐。 按键输入要求：当按下录音键时，录入一个音节，按下暂停键停止当前录入，再按下录 音键，录入下一个音节，这样依次录入 7 个音节，当第 8 次按下时录入一段音乐，并将这 8 次录入存储到芯片当中。我们为这 8 次输入分别设置了 8 个按键，当按下某
7、一个按键时，即 调出录入的相应的音节或音乐，并能从喇叭内清晰准确的发出声音，而且能延迟一段时间。 若是此时按下另一按键，当前音节发音停止，从喇叭内发出刚才按下的音节。当按下放歌按 键的时候，喇叭即可演奏单片机内录入的音乐。按下录音按钮后再播放音乐或某一音节，会 对当前播放的内容进行存储，并能放奏出来。按下暂停按钮，一切音乐立刻停止，这样便实 现了电子琴的弹奏功能以及录音放音功能。 数码管和 LED 灯显示要求：当按下某一音节按键时，显示对应的阿拉伯数字；当按下 播放音乐的按键是显示 8；按下录音按键是显示 0；按下暂停按键是显示 A；按下放音按键 是显示 9。当按下第一行任意按键时，最后一 L
8、ED 灯闪亮一下，松开后熄灭；当按下第二 行任意按键时，倒数第二个 LED 灯闪亮一下，松开后熄灭；当按下任意音节或音乐按键 （分别依次对应前八个 LED 灯） ，相应的 LED 灯状态取反，再次按下同一按键，状态再次 取反；当按下录音键时，前八个 LED 灯状态同时取反。 三、研究方案 1、通过 STC89C52 芯片实现对按键的读取并将所对应的音节或音乐送至喇叭，将所对 应的按键在数码管上显示，LED 灯做相应的变化； 2、语音芯片 ISD4004 完成语音模块，实现电子琴的弹奏，播放音乐以及录音放音功能； 3、采用矩阵式 4*4 键盘，可选驱动力度键盘； 4、采用 8 位共阴极的数码管和
9、 10 个 LED 灯，以显示按键相应的值； 5、使用 Keil C 软件编程，用软件实现相关逻辑控制； 6、电路原理图设计，protel 印刷电路图设计，电气功能测试； 7、提出系统设计框图，提出相应的解决方案。 精品资料推荐 5 四、主要技术指标： 1、完成题目要求的主要功能； 2、软件方面完成程序流程图； 3、硬件方面完成电路原理图； 4、使用说明书撰写； 5、论文正文不少于 1 万字，查阅文献资料不少于 10 篇，其中外文文献 2 篇以上，翻译 与课题有关的外文资料不少于 3000 汉字。 五、进度计划： 第 1 周第 2 周 开题报告和任务的合理分配 第 3 周第 4 周 需求分析，
10、整体框架的设计 第 5 周第 7 周 指导老师针对性指导 第 8 周第 12 周 详细设计，中期考核 第 13 周第 14 周 写论文 第 15 周第 16 周 上交论文，答辩 六、系统模块设计： 此次的毕业设计主要由 4 个大的模块构成，分别是主控模块、语音芯片模块、LED 灯 及数码管显示模块、键盘控制模块，其中主控模块是此次毕业设计的核心模块，主要是指 STC89C52 芯片，它控制整个系统的运行，利用其各个口分别控制其他模块，使其他模块能 够成为一个整体，实现功能的需要；语音模块主要指 ISD4004 芯片和 LM386 芯片，用 ISD4004 来实现录音功能，LM386 是实现功率
11、放大；而 LED 灯及数码显示模块是整个系统 的辅助模块，用来显示音节以及表示录音开始及结束；按键控制模块则是用按键来控制实现 的是哪个功能，对应录音、放音、暂停。 指导教师签字时 间 年 月 日 精品资料推荐 6 摘要 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器，它在现代 音乐扮演着重要的角色，已经融入到现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。 随着科技的日益发展，电子琴的录音放音功能已越来越受到人们的喜欢。 本设计介绍了基于单片机和语音芯片的带录音功能的电子琴的设计,对系统软件 设计和硬件实现进行了详细的描述，主要内容是用 STC89C52 单片机为核心控制元 件，ISD4
12、004 语音芯片为录音模块，以流水灯和数码管为显示模块，以 4*4 矩阵键 盘为输入设备，扬声器为语音输出设备，设计一个带录音和放音功能的电子琴。单 片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，以单片机作为主控核心，与 ISD4004 语音模块、4*4 矩阵键盘组成核心主控制模块，流水灯、数码管模块组成 扩展控制模块。在主控模块上设有 16 个按键，一个可以重复实现录音放音功能的语 音模块，在扩展模块中设有流水灯和数码显示管。主控模块利用了 STC89C52 单片 机的 P3 的 I/0 输出口，以实现键盘对录音和放音的控制功能；以 P2 口的端口与语 音芯片相连，实现了两个芯片之间数据的传输
13、。扩展模块分别利用了 STC89C52 单 片机的 P0 和 P1 的 I/0 输出口，以实现数码管和 LED 灯的显示功能。本系统运行稳 定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有 一定的实用和参考价值。 关键词：单片机语音芯片录音放音功能流水灯喇叭 精品资料推荐 7 Abstract Electronic piano is the combination product of modern electronic technology and music, it plays an important role in modern music as a new t
14、ype of keyboard musical instruments, it has been integrated into the life of modern people and has become an irreplaceable part. With the increasing development of technology, the playback and recording function of the keyboard has been more and more liked by people. This paper introduce the design
15、of electronic piano with recording function, which is based on MCU and voice chip, the system software design and hardware implementation are described in detail. Main content of the design is STC89C52 microcontroller as the core control elements, ISD4004 voice chip for recording module, running lig
16、hts and digital tube for display module, with 4 * 4 matrix keyboard as input devices and speakers for voice output device, design a electronic piano with the playback and recording function. MCU has a strong control function and flexible programming features, MCU, which is the master core, with ISD4004 voice module and 4 * 4 matrix keyboard compose the main core control module, water lamp and di
