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1、 摘要单片机是随着大规模集成电路的出现极其发展，将计算机的CPU，RAM，ROM，定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成了芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机。它拥有优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的显著优点.主要应用于智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面,并且取得了显著的成果。应用于电子琴的设计就更加简单，利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号。用STC89C52单片机作为主控核心，特点是运行稳定、硬件电路简单、性价比高，具有一定的实用价值。关键词：单片机 电子琴 频率abstractsinglechip
2、machine is along with large scale integrated circuit is the emergence of development, will the computers CPU, RAM, ROM, timing/counter and lots of I/O interface integration in a chip, formed the computer chip level, so the meaning of early chip called the single chip computer. It has outstanding cos
3、t-effective, and integration high, small size, high reliability and control function is strong, low voltage, low power dissipation of significant advantages. Mainly used in intelligent instruments, industrial test and control mechanical and electrical integration, etc, and have made the remarkable p
4、rogress. Used in the design of the keyboard is more simple, using single chip computer of the timing/counter to produce such T0 square wave frequency signal. With STC89C52 monolithic processor as the master core, the characteristic is stable in operation, the hardware circuit is simple, high perform
5、ance/price ratio, and has a certain practical valueKeywords: singlechip machineelectronic organfrequency目录1 绪论单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一箱重大课题。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，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性。它
6、已融入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要容是用AT89S51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴系统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理与模块的程序的调试来详细阐述。一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同频率非常方便
7、，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。2.系统简介2.1方案介绍整个系统有硬件和软件组成，需要的芯片有LM386，STC89C52，还有按键，发光二极管，扬声器，和一些电阻电容等。一共设置8个按键，从左到右分别是1、2、3、4、5、6、7和歌曲。通过AT89S51的输入输出口，通过按键输入，经过软件读取，通过输出口输出，将信号发送到LM386，在发送到扬声器上，就可以听到你想要的声音。中间的一切都需要由软件编程实现，因此最重要的部分是软件编写。在这里，我们又自己做了一个串行通信口，用于传输数据到制作的电子琴上，方便进
8、行调试，所以又需要MAX232芯片，一个串行口。2.2电子琴发音原理电子琴既可以演奏不同的曲调，又可以发出强弱不同的声音，还可以模仿二胡、笛子、钢琴、黑管以与锣鼓等不同乐器的声音。大家都知道，声音是由震动产生的，一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌的音阶对应频率关系正确即可。若要产生音频脉冲，只要算出来某一音频的周期（1/频率），再将此周期除以2，即为半周期的时间。利用定时器计时半周期时
9、间，每当计时终止后就将P1.0反相，然后重复计时再反相。就可在P1.0引脚上得到此频率的脉冲。利用AT89C52的部定时器使其工作计数器模式下，改变计数值TH0与TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶。例如，频率为523Hz，其周期T1/5231912s，因此只要令计数器计时956s/1s956，每计数956次时将I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。 计数脉冲值与频率的关系式(如式2-1所示)是： Nfi2fr（2-1）式中，N是计数值；fi是机器频率（晶体振荡器为12MHz时，其频率为1MHz）；fr是想要产生的频率。其计数初值T的求法如下： T65536N65536fi2fr 例如
10、：设K65536，fi1MHz，求低音DO（261Hz）、中音DO（523Hz）、高音DO（1046Hz）的计数值。 T65536N65536fi2fr6553610000002fr65536500000/fr 低音DO的T65536500000/26263627 中音DO的T65536500000/52364580 高音DO的T65536500000/104665059 单片机12MHZ晶振，高中低音符与计数T0相关的计数值如表2-1所示表2-1 音符频率表音符频率（HZ）简谱码（T值）音符频率（HZ）简谱码（T值）低1DO26263628# 4 FA#74064860#1DO#277637
11、31中 5 SO78464898低2RE29463835# 5 SO#83164934#2 RE#31163928中 6 LA88064968低 3 M33064021# 693264994低 4 FA34964103中 7 SI98865030# 4 FA#37064185高 1 DO104665058低 5 SO39264260# 1 DO#110965085# 5 SO#41564331高 2 RE117565110低 6 LA44064400# 2 RE#124565134# 646664463高 3 M131865157低 7 SI49464524高 4 FA139765178中 1
12、 DO52364580# 4 FA#148065198# 1 DO#55464633高 5 SO156865217中 2 RE58764684# 5 SO#166165235# 2 RE#62264732高 6 LA176065252中 3 M65964777# 6186565268中 4 FA69864820高 7 SI1967652832.3串行口简介串口叫做串行接口，现在的PC 机一般有两个串行口COM 1 和COM 2 。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的。虽然这样速度会慢一些，但传送距离较并行口更长，因此若要进行较长距离的通信时，应使用串行口。通常C
13、OM 1 使用的是9 针D 形连接器，也称之为RS-232接口，而COM 2 有的使用的是老式的DB25 针连接器，也称之为RS-422接口，不过目前已经很少使用。RS-232-C：也称标准串口，是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、 调制解调器厂家与计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座。后来的PC上使用简化了的9芯D型插座。现在应用中25芯插头座已很少采用。现在的电脑一
14、般有两个串行口：COM1和COM2，你到计算机后面能看到9针D形接口就是了。现在有很多手机数据线或者物流接收器都采用COM口与计算机相连。串口形容一下就是 一条车道，而并口就是有8个车道同一时刻能传送8位（一个位元组）数据。 但是并不是并口快，由于8位通道之间的互相干扰。传输时速度就受到了限制。而且当传输出错时，要同时重新传8个位的数据。串口没有干扰，传输出错后重发一位就可以了。所以要比并口快。串口硬盘就是这样被人们重视的。从原理上讲，串行传输是按位传输方式，只利用一条信号线进行传输，例如：要传送一个字节（8位）数据，是按照该字节中从最高位逐位传输，直至最低位。而并行传输是一次将所有一字节中8位信号一并传送出去。自然最少需要8根信号线。如果按每次传送的数据流量来看，并行传输要远快于串口，在电脑发展初期，由于数据传输速率不是很高，并行传输还是很快的。但并行传输也有它的缺点： 1、干扰问题。其根本原因是由于传输速率太快，一般 达到100M以上，信号线上传递的频率将超过100MHz，想想看，调频收音机的频率也不过88108MHz，也就是说，若用并行传输
