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1、河南理工大学本科课程设计报告- 1 -摘要本设计主要研究基于 AT89C52 单片机的简易电子琴设计。它是以单片机作为主控核心，设置键盘、蜂鸣器等外围器件；另外还用到一些简单器件如：两位数码管，和 NPN 型三极管及电阻等。利用按键实现音符和音调的输入；两位的数码管进行被操作的按键显示；用 NPN 型三极管 8550 实现低音频功率放大；最后用蜂鸣器进行播放“送别” 。本设计硬件部分主要由最小系统，按键系统模块、数码管显示模块和蜂鸣器模块组成。其软件部分主要有主程序模块、定时中断程序、定时计数程序、显示程序。（1）最小系统：它是单片机应用系统的设计基础。它包括单片机的选择、时钟系统设计、复位电
2、路设计、简单的 I/O 口扩展、掉电保护等。（2）按键系统模块：本设计采用 10 个按键，其中 7 个按键用来显示 7 个音调，其它 3 个按键可以进行高低中音的切换，并自动播放已存歌曲。（3）数码管显示模块：SM 段选端接在单片机的 P0 口，两个位选端分别接在P20 和 P21。（4）蜂鸣器模块：此电子琴发音电路是通过三极管驱动蜂鸣器发音，经过上拉电阻提高驱动能力。本次设计首先对单片机设计简易电子琴仔细分析，接着制作硬件电路和编写软件的程序，最后进行软硬件的调试运行。并且从原理图，主要芯片，各模块的原理和各个模块的程序调试来阐述。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，实现高、中、低共
3、 21 个音符的发音和显示和音乐播放时的控制显示，并且能自动播放程序中编排的音乐。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，性价比高等，具有一定的使用和参考价值。河南理工大学本科课程设计报告- 2 -河南理工大学本科课程设计报告- 3 -目录1.概述 .41.1 设计背景 .41.2 设计意义 .41.3 设计任务 .42.系统总体方案及硬件设计 .52.1 总体设计 .52.2 单片机选型 .62.3 单片机的最小工作系统 .62.3.1 时钟电路 .62.3.2 复位电路 .72.4 原理框图 .72.5 显示部分设计 .82.5.1 数码显示方式 .82.5.2 八
4、位数码管的结构 .82.6 按键部分设计 .92.6.1 操作键设计 .92.6.2 键盘设计 .92.6.3 去抖动 .102.7 发音部分设计 .113.系统软件设计 .123.1 系统分析 .123.1.1 系统软件的组成 .123.1.2 系统总体功能流程图 .133.2 参数计算 .143.2.1 发音原理 .143.2.2 计算举例 .143.2.3 计算结果 .143.3 程序设计 .163.3.1 判断音阶（高中低音）子程序 .163.3.2 播放子程序（包括自动播放存储音乐和按键发音） .174. PROTEUS 软件仿真 .194.1 硬件调试 .194.2 软件调试 .1
5、94.3 仿真结果（任举一例） .204.4 结果分析 .205. 课程设计体会 .21河南理工大学本科课程设计报告- 4 -参考文献 .22附 1 源程序代码 .23附 2 系统原理图 .32河南理工大学本科课程设计报告- 5 -1.概述1.1 设计背景随着电子科学技术的飞速发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作,因此开发本系统希望能够给人们带来更多的生活乐趣。基于当前市场上的玩具需求量增大，其中电子琴就是一个很好的应用方面。单片机技术使我们可以利用软硬件来实现电子琴的功能，从而可以实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。并且可以进行一定的功能扩展。鉴于传统
6、电子琴可以用键盘上的“1”到“A”键演奏从低 So 到高DO 等 11 个音，从而也可以通过单片机实现对十个按键的扩展，实现七个音符键的高、中、低 21 个音调的显示播放和任意音乐的自动播放。该设计将十个音键制作成独立键盘，其中七个为音符键，三个为控制键，并用数码管进行显示，使电子琴的功能更加完美。不但可以实现对按键的显示，而且可以实现对音乐的自动存储和播放，使该设计功能更加完善。1.2 设计意义该设计具有以下优点：可以方便得知播放的音符和音调；比传统电子琴功能更完善；制作简单，成本低；1.3 设计任务实现电子琴发声控制系统；要求电路实现如下功能：利用蜂鸣器作为发声部件，两个数码管作为显示部件，设置 10 个按键，实现高音、中音、低音的 1、2、3、4、5
