《电子产品设计制作》

实习报告

实习名称：电子产品设计制作

专业班级：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：成绩评定

长春工程学院

纪律要求和成绩考核办法

纪律要求和成绩考核办法打印在封皮背面）

1．实习过程必须听从教师指导，严格遵守安全操作规程。不准违规操作，未经指导教师允许不准启动任何非自用设备、仪器、工具等；操作项目和内容必须按设计要求进行，特别要注意防止电烙铁烧烫伤、不用时要及时切断电源。

2．实习期间在教室内不准吸烟、吃食物（含零食），不准带无关人员到实习实验室活动，否则扣平时表现分。

3．参加本次实习时间不足三分之二或旷课 3 天以上者，不得参加本次考核，按不及格

处理。

4．病事假必须有请假条，需经班主任或有关领导批准，否则按旷课处理。

5．过程考核和综合成绩在教师手册中要有记载。

6．成绩的考核由指导教师根据学生的平时表现（出勤、遵守纪律情况、学习态度、工作进展等）、实习报告、实习成果、现场操作、答辩等几个方面，结合考核纲要规定的各项成绩权重，综合后给出实习总成绩。

7．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。

8．实习结束一周内，指导教师提交实习成绩和实习总结。

实习日志

注：实习日志“实习内容概述”要求手写，防止雷同抄袭，不允许打印

一、设计制作目的与意义（小四黑体，顶格写，字体要求打印时删除，下同）正文内容如有雷同抄袭，返工重写，成绩直接降为及格或不及格，下同。（正文内容： 5 号宋体， 1.5 倍行间距，下同）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，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52 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制模块，在主控模块上设有8 个按键，和一个复位按键。

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硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎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，构成我们想演奏的那首曲目。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 来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。

二、设计制作内容（小四黑体，顶格写）（一）八按键简易电子琴的设计制作（小四黑体，顶格写，下同）

1.任务功能说明与方案论证（首行缩进2字符，小四黑体，下同）（1）任务功能说

明（首行缩进 2 字符，五号宋体，下同）

采用AT89C2051CPU设计时钟电路和复位电路，手动复位，3V供电（2节电池）;PCB尺寸：

长X宽=10cmx 6cm,单面板。具有电子琴输入按键8个，包含1?7和高音1, 一排布局，左边为低音。具有手动复位键1个，播放音乐和弹奏切换功能按键1个，在PCB图上标注“复位”、“功能切换”字样。有发光二极管显示程序运行状态（用 1 个发光二极管指示对应的 1 个按键,

实际是8 个发光二极管,只用 1 个代表）。采用扬声器输出声音信号。实现电子琴功能并且至少有一首存储歌曲。

（2）方案论证（首行缩进 2 字符,五号宋体, 1.5 倍行间距,下同）电子琴设有10 个按键,其中8个作为音符输入,另外一个作为模式转换按键, 一个作为手动复位键,实现用户存放的自动播放歌曲。8 个按键分别代表8 个音符, 包括中音段的全部音符,通过软硬件设计,模式转换按键触发外部中断,中断使程

序跳转，实现模式转换，启动电子琴。实验中每按下一个琴键，单片机能够检测到键盘的按键，并根据按键的位置，通过程序来控制，使喇叭发出不同频率（音调）的声音，声音延迟一

段时间，等到按键放开之后，声音停止。然后再继续扫描，看是否有键按下。如此循环，即可实现基本的琴键功能。

功能选择

（弹奏/播放）

图1电路组成原理框图

AT89C2051单片机是AT89C51系列中结构最紧凑，体积最小的单片机，它的片内有2k字节

闪烁存储器，管脚封装为20引脚，与8751相比只去掉P0 口、P2 口，片内多一个模拟电压比较器。用它设计产品，外围元器件少，接口技术简单，缩小电路板面积，成本低，开发容易，可广泛应用于小型简单不需很多I/O 口控制的各种智能产品设计，现已得到开发人员广泛认可。

说明电路结构组成，画出电路组成框图（正文五号宋体， 1.5倍行间距，下同）

.0UTCLK(2.分频)

图1通用半整数分频器电路组成原理框图

（正文内容：五号宋体，1.5倍行间距；正文中如果有图，要求图居中，图片下部多余部分

Q五分频）

裁除，有图号、图名，图号图名字体字号为宋体五号，按顺序排图号；图号、图名之间空一格，

下同）。例如：

异或门模N计数器

f o/(N-O.5) ------------

—I d 2分频器

f o/(2N-1) Q(5分频)

f o=5MHZ

2.电路原理设计和PCB设计（首行缩进2字符，小四黑体，下同）

（1）电路原理设计（首行缩进 2 字符，五号宋体，下同）

时钟电路

单片机内部具有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。通常在引脚XTALI和XTAL2跨接

石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，结构图中丫1、C1、C2。时钟电路用于产生AT89C2051

单片机工作时所必须的控制信号。AT89C2051单片机的内部电路正是在时钟信号的控制下，严格

地按时序执行指令进行工作。

图 2 时钟电路

复位电路

AT89C2051 的复位是由外部的复位电路实现的复位是单片机的初始化操作，只需给

AT89C2051的复位引脚RST加上大于两个机器周期（即24个时钟震荡周期）的高电平就可使

AT89C2051复位。如图3-2所示.当AT89C2051进行复位时，PC初始化为0000H使AT89C2051 单片机从程序储存器的0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当程序运行

出错（如程序“跑飞”）或操作错误使系统处于“死锁”状态时，也需按复位键即RST脚为高电

平，使AT89C2051摆脱“跑飞”或“死锁”状态而重新启动程序。复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式。

图3 复位电路

按键输入

利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8，9 九个键，能够发出8 个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。

图 4 按键输入电路图 5 发声器电路发声器电路

用PNP管来放大，其中发射极接5V电源，集电极接扬声器，电路中的电容是用来隔离直流

电用的。

PNP管放大原理：当PNP管的VC

流和集电极电流流出管子，且集电极电流跟基极电流之间成3关系, 三极电流满足IE=IB+IC=IB(1+ IB)。即，基极电流可以控制集电极电流，这种控制作用就称为管子的放大作用。

阐述单片机小系统的设计过程，分别说明复位电路、晶振电路及外围接口电路的设计过程 (正

文五号宋体，1.5倍行间距，下同)

(2)PCB设计(首行缩进2字符，五号宋体，下同)

图6带黄框和文字的PCB图

图7去掉黄框的PCB图

3.软件设计与调试说明

绘制程序流程图，说明程序流程图工作过程, 软件设计仿真调试方法或过程，程序源代码以附录形式提供。

4.硬件调试和存在的问题

由于电路比较简单，焊接的也比较顺利，将硬件做好后，将生成的录到AT89C2051惊醒测试，效果比较满意。

(二)基于AT89C2051的智能数字电子钟设计

1.任务功能说明与方案论证

1.实现功能

(1)全日历计时。

(2) 12/24小时转换。? HEX文件通过烧录器烧

(3) 大、小月，润年，周，自动追踪。 (4)

具有时间校准功能开关 K 按住开关2秒钟后进入校准时间状态及换档和退出，快速点触用于调整时间数

值。

2 ?设计要求 (1)

数字钟的基本要求是绘制出电路原理图和 PCB 板图，

并进行Proteus 仿真，不要求制作实物，每个人之间不要雷同。

(2) 设计双面PCB 板, PCB 尺寸：长X 宽=10cmX 8cm,沿长度方向放置数码管，一排布局，

时、分、秒均采用 2位一体式数码管，数码管尺寸为

0.56英寸，数码管物理间距 1mm

正文五号宋体，1.5倍行间距，下同

2. 电路原理图设计和PCB 设计

(1)电路原理设计(首行缩进2字符，五号宋体，下同) 时钟电路

AT89C205仲片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚 XTAL1输出端为引脚XTAL2这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。

复位电路

S3C9C205

一

100]?F

口Y1

100pI ;

P3J

3 4 5 PX2 6 P3J 71 PM4 S P3.5

RST P3.0CRXD] P3KTXD) XTAL2 XTAL1 PM2 P 工3 P34