实验报告 电子琴
VHDL电子琴实验报告
VHDL电子琴实验报告
实验目的：
本实验的目的是设计一个VHDL电子琴，通过FPGA实现，实现按键发出不同的音调，并通过扬声器输出对应的音频信号，达到模拟真实电子琴的效果。
实验原理：
VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为和结构。
在本实验中，我们将使用VHDL语言描述电子琴的按键和音调的对应关系，通过FPGA实现电子琴的功能。
电子琴实验主要包含两个部分：输入部分和输出部分。
输入部分是按键，按下不同的按键会发出不同的音调。
输出部分是扬声器，通过扬声器输出对应的音频信号。
实验步骤：
1.确定电子琴的按键数量和对应的音调。
2.使用VHDL语言描述电子琴的按键和音调的对应关系。
3.将VHDL代码综合成逻辑电路网表。
4.将逻辑电路网表烧录到FPGA中。
5.连接扬声器到FPGA输出引脚。
6.按下不同的按键，测试扬声器输出的音频信号是否正确。
实验结果：
经过实验测试，我们成功实现了一个简单的VHDL电子琴。
按下不同的按键，扬声器输出对应的音调。
通过调整VHDL代码中的音频频率，可以改变电子琴的音调高低。
实验总结：
通过本实验，我们深入理解了VHDL语言的应用和FPGA的原理。
电子琴作为一个实际应用案例，充分展示了数字电路设计的魅力。
在今后的学习和工作中，我们将能更加熟练地应用VHDL语言和FPGA技术，设计更加复杂的数字电路系统。
简易电子琴实验报告
简易电子琴实验报告引言：本实验旨在设计和制作一台基于微控制器的简易电子琴，通过按下不同键盘上的按键产生不同音调，从而实现音乐的演奏。
电子琴采用的主要器件为微控制器、音频发声模块以及按键电路。
一、实验目的1.学习和理解数字音乐技术的基本原理；2.掌握微控制器的编程方法和音频发声的实现技术；3.熟悉电子琴的工作原理和设计过程。
二、实验器材1. 单片机：Arduino Uno；2.音频发声模块；3.面包板；4.按键；5.电阻、电容等元件；6.连线和连接器。
三、实验步骤1. 将Arduino Uno连接至音频发声模块，确保连接正确并稳定。
2.在面包板上连接按键电路，将按键与单片机的引脚相连。
3. 编写Arduino Uno的程序，实现按键按下时的音调发声。
4.上电，并测试按键是否能够产生正确的音调。
四、实验结果经过实验得到的结果如下：1.按下不同按键，电子琴会产生不同的音调。
2.通过改变程序中相应按键的频率值，可以调整音调的高低。
五、实验分析1.通过对单片机的编程，实现了按键按下时的音调发声，成功地实现了电子琴的基本功能。
2.实验中使用了音频发声模块，利用其内置的DAC（数字模拟转换器）实现了数字音频信号的模拟输出。
六、实验总结和心得体会通过本次实验，我对电子琴的工作原理和设计过程有了更深入的了解。
学习和掌握了单片机的编程方法和音频发声的实现技术，提高了我的实验能力和动手能力。
同时，也对数字音乐技术有了初步的认识。
在今后的学习和工作中，我将继续深入研究和应用这些知识，为电子音乐的发展做出自己的贡献。
电子琴实习报告
电子琴实习报告篇一：电子琴设计实习报告单片机原理与应用技术课程设计报告基于单片机的电子琴控制系统专业班级：* 姓名：*时间：~指导教师：*XX年 1月 10日基于单片机的电子琴控制系统课程设计任务书1.设计目的与要求设计出一个基于单片机的电子琴控制系统。
准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）实现基本的音符1-7的弹奏和数码显示。
（2）自动弹奏播放一首简单的歌曲。
（3）随机弹奏曲子时，可以实时记忆，并可复读（重复播放）。
（扩展功能，可选择设计）2.设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH 文件生成与打印输出。
3.编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
4.答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。
基于单片机的电子琴控制系统班级：* 姓名：*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，采用半导体集成电路,对乐音信号进行放大,通过扬声器产生音响。
用户可以自己弹奏乐曲，也可以自动伴奏。
单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，便于设计各种以单片机为核心的控制系统。
本课程设计是用AT89S51单片机为核心控制元件，用其他外围电路配合单片机组成一个简单的电子琴控制系统，能实现音乐弹奏，自动播放音乐等功能。
本系统功能由单片机控制实现，具有运行稳定，电路简单，软件功能完善，控制系统可靠等特点。
关键词：电子琴，单片机，外围电路，系统分析，汇编程序，仿真，PCB，调试1 引言本次设计的电子琴控制系统由单片机最小系统加上按键电路，数码显示电路，声音播放电路组成，通过单片机内烧写的汇编程序来输出控制信号控制外围电路的工作。
电子琴设计不同于其他设计，需要输出1到7七个不同音阶的声音，因此信号的输出有其特殊性，可以利用单片机定时计数器产生不同频率的方波信号来形成七个不同的音阶，不同音阶的组合就能输出我们想要的音乐了。
单片机实验报告_电子琴
随着科技的飞速发展，单片机技术已成为现代电子技术的重要分支。
为了更好地学习和掌握单片机编程及应用，我们设计并实现了一款基于单片机的简易电子琴。
本实验旨在通过设计一个简易电子琴，让学生深入了解单片机的原理和应用，提高动手实践能力。
二、实验目的1. 掌握单片机的基本原理和编程方法。
2. 学会使用定时器、中断、键盘扫描等技术。
3. 了解电子琴的工作原理和制作方法。
4. 培养学生的创新意识和团队协作能力。
三、实验原理本实验采用STC12C5A32S2单片机作为核心控制单元，通过定时器产生方波信号，驱动蜂鸣器发出不同频率的声音，实现电子琴的演奏功能。
具体原理如下：1. 单片机原理：STC12C5A32S2单片机是一款高性能、低功耗的单片机，具有丰富的片上资源，如定时器、中断、串口等。
2. 定时器：定时器用于产生固定频率的方波信号，驱动蜂鸣器发出不同频率的声音。
通过调整定时器的计数值，可以改变方波信号的频率，从而改变音调。
3. 中断：中断技术用于实现按键扫描功能。
当按键被按下时，单片机响应中断，读取按键状态，并产生相应的音调。
4. 键盘扫描：键盘扫描技术用于检测按键状态。
通过扫描键盘矩阵，可以判断哪个按键被按下，并产生相应的音调。
四、实验内容1. 硬件设计：主要包括单片机、蜂鸣器、键盘、电阻、电容等元器件。
将元器件按照电路图连接，形成电子琴的硬件电路。
2. 软件设计：主要包括主程序、定时器中断服务程序、按键扫描程序等。
通过Keil C编程，实现电子琴的演奏功能。
3. 调试与测试：对电子琴进行调试和测试，确保其能够正常工作。
1. 搭建电路：按照电路图连接元器件，形成电子琴的硬件电路。
2. 编写程序：使用Keil C编写主程序、定时器中断服务程序、按键扫描程序等。
3. 编译程序：将编写好的程序编译成HEX文件。
4. 烧录程序：将编译好的HEX文件烧录到单片机中。
5. 调试与测试：使用万用表测试电路是否正常工作，并对程序进行调试，确保电子琴能够正常演奏。
实验一 多功能电子琴实验报告
题目: 多功能电子琴设计课程: 复杂电子线路综合设计专业: 电子信息科学与技术班级: 电子信息学号:姓名:指导老师:完成日期:目录1.引言************************************************************************12.设计要求*************************************************************1 2.1基本功能******************************************************12.2扩展功能******************************************************13.设计方案********************************** *************************13.1多功能电子琴的功能介绍*********************1 3.2 电子琴的主要硬件电路*************************13.2.1 矩阵键盘***********************************************13.2.2复位电路*************************************************23.2.3功放电路**************************************************23.2.3.1 386概述***************************************23.2.3.2 386特性*************************************** 23.3 软件系统设计**********************************************34.设计成本**************************************************************45.方案样品测试***************************************************45.1技术参数*********************************************************46.使用说明**************************************************************47.设计的最终结果***********************************************51.引言由于单片机有丰富的I/O口资源, 每个I/O口除了可以做普通的输出/输入功能外, 还具有第二功能。
电子琴报告
单片机原理及应用实验报告实验名称：电子琴设计组员：实验成绩：实验日期： 2013年6月17日实验地点： 3#北604实验报告一、实验目的以51单片机最小系统为核心，通过键盘获取按键信息，运用单片机定时器等部件实现蜂鸣器发声同时用数码管同步显示，同时该系统具有播放歌曲及选取按键输入高、中、低音的功能。
二、实验原理1、利用蜂鸣器作为发声部件。
2、两个数码管作为显示部件。
3、设置10个按键，实现高音、中音、低音的1、2、3、4、5、6、7的发音。
4、大部分功能通过软件实现。
软件的结构图如下单片机键盘电路显示电路蜂鸣器电路复位电路程序流程图如下：三、系统仿真图整体仿真图：开始初始化检测中断按键音乐播放程序按键扫描程序结束Y 发声程序是否有按键按下键值判断Y动态显示放声部分按键四、心得体会看似简单的题目，实际操作中，仍旧存在很多问题，尤其是在程序中的数码管显示的模块中，和键值的计算容易出问题。
五、源码附录//*******初始化数据*****//void init(void){speaker=0;//关蜂鸣器LED1=1;//LED2=0;EA=1;//开总中断TCON=0x01;//外部中断0设置为边沿触发EX0=1;//开外部中断0ET0=1;//开定时器0中断ET1=1;//开定时器1中断TMOD=0x11;//定时器0,1工作在定时状态，均为方式1 }#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P1_0=P1^0;sbit P1_1=P1^1;sbit P1_2=P1^2;sbit P1_3=P1^3;sbit P1_4=P1^4;sbit P1_5=P1^5;sbit P1_6=P1^6;sbit P1_7=P1^7;sbit LED1=P2^6;sbit LED2=P2^7;sbit change=P3^2;sbit high=P3^5;sbit normal=P3^4;sbit low=P3^3;sbit P2_0=P2^0;sbit P2_1=P2^1;sbit speaker=P2^2;unsigned char i;unsigned char key,yin=0;uchar m,n;bit a=0;//a为change键的键值uchar seg[]={ 0x3F,/*0*/0x06,/*1*/0x5B,/*2*/0x4F,/*3*/0x66,/*4*/0x6D,/*5*/0x7D,/*6*/0x07,/*7*/0x7F,/*8*/0x6F,/*9*/0x37,/*N*///中音0x38,/*L*///低音0x76,/*H*///高音0x79 /*E*/};//共阴极数码管code unsigned char FH[]={ 0xFC,0xFC,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE,//中音0xF9,0xF9,0xFA,0xFA,0xFB,0xFB,0xFC,//低音的高8位0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF,};// 音阶频率表低八位code unsigned char FL[]={ 0x8E,0xED,0x44,0x6B,0xB4,0xF4,0x2D,//中音0x21,0xDB,0x87,0xD7,0x68,0xE8,0x5B,//低音的低8位0x47,0x77,0xA2,0xB6,0xDA,0xFA,0x16,};code uchar star[]={1,2,3,1, 1,2,3,1, 3,4,5, 3,4,5, 5,6,5,4,3,1, 5,6,5,4,3,1, 1,12/*低音5*/,1, 1,12,1};code uchar shijian[]={4,4,4,4, 4,4,4, 4, 4,4,8, 4,4,8, 2,1,2,1,4,4, 2,1,2,1,4,4, 4,4,6, 4,4,6};void init(void);void music();void play();void seg1();void yinjie();/*********主程序*****////void main(){init();while(1){if(a==0)music();elseplay();}}//*******1ms延迟********//void delay(uint x){uint i,j;for(i=x;i>0;i--)for(j=340;j>0;j--);}//*******初始化数据*****//void init(void){speaker=0;LED1=1;LED2=0;EA=1;//开总中断TCON=0x01;//外部中断0设置为边沿触发EX0=1;//开外部中断0ET0=1;ET1=1;TMOD=0x11;//定时器0,1工作在定时状态，均为方式1}///******数码管动态显示*******/////void seg1(){P2_0=1;//关数码管1P2_1=0;//开数码管2P0=seg[n+1];//送数码管2的数据delay(15);//延时15msP2_1=1;//关数码管2P2_0=0;//开数码管1P0=seg[yin];//yin为high，normal，low的判断结果送数码管1的数据delay(15);//延时15ms}//********高低音的选择*******//////void yinjie(){if(normal==0){delay(5);if(normal==0){ yin=10;m=0;//返回10为seg[10]显示C}}if(low==0){delay(5);if(low==0){ yin=11;m=1;//返回11为seg[11]显示L}}if(high==0){delay(5);if(high==0){ yin=12;m=2;//返回12为seg[12]显示H}}if(yin==0){yin=13;}}//********外部中断0********//void inter0() interrupt 0{if(change==0){delay(5);while(change==0);a=~a;LED1=~LED1;LED2=~LED2;}}/////*******播放音乐程序*****//// void music(){TH0=FH[star[i]-1];TL0=FL[star[i]-1];while(a==0){if(i<32){TR0=1;delay(57*shijian[i]);i++;}if(i==32){i=0;}}}////*******演奏模式*****//////void play(){TR0=0;TR1=0;yinjie();P2_1=1;//关数码管2P2_0=0;//开数码管1P0=seg[yin];if(yin!=13&&a==1){if(P1_0==0){TH1=FH[7*m+n];TL1=FL[7*m+n];TR1=1;while(P1_0==0){ n=0;seg1();}}if(P1_1==0){ TH1=FH[7*m+n];TL1=FL[7*m+n];TR1=1;while(P1_1==0){ n=1;seg1();}}if(P1_2==0){ TH1=FH[7*m+n];TL1=FL[7*m+n];TR1=1;while(P1_2==0){ n=2;seg1();}}if(P1_3==0){TH1=FH[7*m+n];TL1=FL[7*m+n];TR1=1;while(P1_3==0){ n=3;seg1();}}if(P1_4==0){ TH1=FH[7*m+n];TL1=FL[7*m+n];TR1=1;while(P1_4==0){ n=4;seg1();}}if(P1_5==0){ TH1=FH[7*m+n];TL1=FL[7*m+n];TR1=1;while(P1_5==0){ n=5;seg1();}}if(P1_6==0){ TH1=FH[7*m+n];TL1=FL[7*m+n];TR1=1;while(P1_6==0){ n=6;seg1();}}}}//******定时器0中断******//////void timer0() interrupt 1{ TR0=0;TH0=FH[star[i]-1];TL0=FL[star[i]-1];speaker=~speaker;TR0=1;}//******定时器1中断******//////void timer1() interrupt 3{ TR1=0;TH1=FH[7*m+n];TL1=FL[7*m+n];speaker=~speaker;TR1=1;}。
最新简易电子琴实验报告
最新简易电子琴实验报告
实验目的：
本次实验旨在通过组装简易电子琴并进行基本测试，了解电子琴的工
作原理及其音乐合成过程。
通过实践操作，加深对电子音乐设备的认识，并提高动手实践能力。
实验材料：
- 简易电子琴套件
- 电源适配器
- 连接线
- 螺丝刀
- 电阻、电容等电子元件（根据套件清单）
- 焊接工具
实验步骤：
1. 组装电子琴：根据说明书，将电子琴的各个电子元件按照电路图进
行焊接和组装。
确保所有连接都牢固无误。
2. 连接电源：使用电源适配器为电子琴供电，并确保电源线连接正确，避免短路。
3. 测试音阶：开启电源后，逐个测试电子琴的音阶，确保每个按键都
能发出准确的音高。
4. 功能测试：检查电子琴的其他功能，如音量调节、音色选择等，确
保它们能正常工作。
5. 故障排查：如果在测试过程中发现问题，应根据电路图进行故障排查，并及时修复。
6. 性能评估：记录电子琴的音质、音量范围、操作便捷性等性能指标，评估其整体性能。
实验结果：
通过组装和测试，电子琴能够顺利发出预定音阶，并且各功能键均能正常工作。
音质清晰，音量调节范围满足基本需求。
在测试过程中，未发现明显的性能问题。
实验结论：
本次实验成功完成了简易电子琴的组装和功能测试。
实验结果表明，通过基础的电子元件和电路设计，可以制作出具有一定音乐表现力的电子琴。
此外，实验过程中对电子琴的工作原理有了更深入的理解，同时也锻炼了动手能力和问题解决能力。
单片机实验报告 电子琴
单片机实验报告电子琴单片机实验报告电子琴引言：电子琴是一种流行的乐器，它通过电子元件产生声音，具有丰富的音色和音效。
在本次实验中，我们使用单片机来设计和制作一个简单的电子琴，通过按键触发不同的音调，实现基本的音乐演奏功能。
本文将介绍电子琴的原理、设计过程和实验结果。
一、原理电子琴的原理是基于音频合成技术，通过控制不同频率的声音波形来产生不同的音调。
而单片机作为电子琴的控制核心，负责接收按键信号，并通过输出引脚控制声音的发声。
具体来说，单片机通过读取按键的状态，判断按键是否按下，并根据按键的不同触发相应的音调发声。
二、设计过程1. 硬件设计在硬件设计方面，我们需要准备以下元件：单片机、按键、蜂鸣器、电阻、电容等。
首先，将按键连接到单片机的输入引脚上，以便检测按键的状态。
然后，将蜂鸣器连接到单片机的输出引脚上，以便通过控制引脚输出高低电平来实现声音的发声。
最后，根据需要添加电阻和电容等元件，以保证电路的稳定性和正确性。
2. 软件设计在软件设计方面，我们需要使用单片机的编程语言来实现电子琴的功能。
首先，我们需要设置单片机的输入引脚和输出引脚，并定义按键的状态和蜂鸣器的控制信号。
然后，我们需要编写程序来实现按键的检测和音调的控制。
具体来说，当按键按下时，单片机会读取按键的状态，并根据不同的按键触发不同的音调，同时控制蜂鸣器的输出信号，以实现声音的发声。
三、实验结果在实验过程中，我们成功地设计和制作了一个简单的电子琴。
通过按下不同的按键，我们可以听到不同的音调发声，从而演奏出简单的音乐。
实验结果表明，我们设计的电子琴具有良好的音效和音色，能够满足基本的音乐演奏需求。
结论：通过本次实验，我们深入了解了电子琴的原理和设计过程，并成功地制作了一个简单的电子琴。
通过单片机的控制，我们可以实现按键触发不同音调的发声，从而演奏出简单的音乐。
电子琴作为一种流行的乐器，具有广泛的应用和发展前景。
通过不断的学习和实践，我们相信可以设计出更加复杂和高级的电子琴，为音乐爱好者提供更多的乐器选择和音乐表达方式。
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数电设计
实验报告
[设计题目] 八音电子琴
[设计要求] 1.能发出1.2.3.4.5.6.7.i八个音
2.用按键作为键盘
3.C调至B调对应频率如下表
音调频率(Hz)
C(高音) 261.63x2
B 493.88
A 440.00
G 392.00
F 349.23
E 329.63
D 293.66
C 261.63
[实验电路设计]
1.设计过程
构思< 1>制作分频器
利用三片十进制计数器74LS160连接成适用的分频器.
假设分频器的时钟信号选取为187.5KHz.然后通过计算,用时钟信号频率除以各发音频率,得到的分频比如下表:
分频比频率(Hz)
358 高C:261.63x2
380 B:493.88
426 A:440.00
478 G:392.00
536 F:349.23
569 E:329.63
638 D:293.66
717 C:261.63
用T触发器驱动扬声器,因此最终确定选择的时钟信号为375KHz. 设计图如下:
由于这个方法所用芯片更多而且电路太过复杂,而且成本较高,所以构想另外的思路.
构思< 2>555计时器组成多谐振荡器,设计图如下:
利用一片555和若干电阻组成多谐振荡器,利用电容的充放电过程输出周期性的矩形波再通过三极管放大驱动蜂鸣器.
[硬件测试]
接通电源后蜂鸣器先会一直蜂鸣一段时间,停止后可以接通各开关使蜂鸣器工作,蜂鸣器经常会无故一直蜂鸣,再按几次开关就又恢复正常,经过检查未发现原因出在何处.电路基本功能可以实现,可能是由于电路抖动使电路不稳出现一直蜂鸣的现象.
[设计心得]
第一感觉,数字电子技术设计很有意思.我们可以有充分的时间去思考怎么做出一个东西,这个东西的用处也许不大甚至几乎没有,但重要的是思考的过程:从它的用途总结出它的特性,从它的特性构思出它的原理,从原理到构建模型,再到模型的实现,利用已有的知识,可用的元件,最终组合出一个具有高度逻辑性的组合电路,这和我们小时候玩
搭积木差不多.把积木一块块的搭成一座城堡,中间缺少任何一层甚至任何一块,城堡都可能会倒塌.同理,在我们构建命题所给的元器件时任何一个逻辑错误都可能是致命的,导致最后无法出现正确结果或者干脆不能用.
而焊接的方法和效率也是非常重要的,我一开始实用了一个生锈的电烙铁,以至于焊接一个点都非常困难,后来更换了新的电烙铁以后,焊接的效率以及质量都明显提高了.所以,好的工具是非常必要的.虽然这一个设计比较简单,但是也是花了两天时间才把基本电路焊接完毕,由此看来我的焊接手艺还是非常一般的.而在测试电路过程中发现,蜂鸣器会偶尔不规则的蜂鸣,这可能是电路设计上的缺陷,重新焊接一遍问题仍然存在,由于时间紧迫此问题一直没有得到解决.。