基于51型单片机的十六音键电子琴设计
基于51单片机的16键电子琴课程设计报告.docx
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本课程设计旨在设计一款基于51单片机的16键电子琴，利用该电子琴进行乐器演奏
练习。
课程设计的目标是通过51单片机的控制，使乐器的按键实现发声功能，即在按下按
键后，将发出相应的音调，且声音质量较为清晰、拒绝杂音；同时，设计外设及程序使乐
器美观并能在一定程度上体现主人的个性操作习惯，体现出一定程度上的可定制性和稳定性。
课程设计使用MCS-51单片机作为核心芯片，搭建计算机与电子琴模块之间的桥梁，
通过控制要求，配备8位延时定时器、8位计数器/比较器和定时/计数器模块的硬件模块，通过定时/计数器去控制音色的发声数量，再加以PCB板设计，完成各模块的焊接、网络
接线，通过连接各功能模块，实现51单片机控制芯片，实现程序控制电子琴的具体功能。
最后，课程设计尝试完成女声、爵士电子琴等曲目，通过实验，充分验证设计的可行性，并发现一些在设计过程中的不足，如欠缺外设模块，无法实现一些特殊功能等，给出
相应的改善思路，以供设计实现。
在设计过程中，综合运用硬件电路设计、程序设计思维，构建整个系统的总体构架，
实现相应的电子琴演奏功能，使得本次课程设计取得了一定的成果。
基于51型单片机的十六音键电子琴设计
基于单片机的十六音键电子琴设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于51单片机bluesky开发板的电子琴程序
#include<STC12C5A60S2.h>#include<LCD1602.h> //包含LCD1602的显示函数等#include<KEY_SCAN.h> //包含键值扫描函数，输出key_num#define FSCLK 11059200 //晶振频率sbit BEEP=P1^4; //蜂鸣器输出脚unsigned int fre[16]={100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1300,1 400,1500,1600};//存好预定的频率值，可以设定任意想要的频率/********************************************************** ********************** 函数功能：延时函数，函数名Delay_ms() ** 函数说明：利用软件延时，占用CPU，经调试最小单位大约为1ms ** 入口参数：time:需要延时的时间，单位ms** 出口参数：无void Delay_ms(unsigned int time)unsigned int i,j;for(i = 0;i < time;i ++)for(j = 0;j < 930;j ++);** 函数功能：定时翻转跟蜂鸣器相连的引脚的电平，输出一定频率的脉冲信号** 函数说明：定时器0中断服务函数** 入口参数：无** 出口参数：无void time0() interrupt 1 //使用定时器0的工作方式2，定时器中断服务程序TH0 = (65536-FSCLK/(12*fre[piano]))/256; //每次中断，重新配置定时器的高8位TL0 = (65536-FSCLK/(12*fre[piano]))%256; //每次中断，程序配置定时器的低8位BEEP=!BEEP; //然后取反音乐输出，输出一个反电平} //短时间内多次取反则输出一定频率的脉冲/********************************************************** ********************** 函数功能：主函数** 入口参数：无** 出口参数：无void main()unsigned char piano=0，key=0; //初始值LCD_1602_Init(); //液晶显示前进行初始化TMOD = 0X01; //定时器使能TH0 = (65536-FSCLK/(12*fre[0]))/256; //配置定时器的高8位TL0 = (65536-FSCLK/(12*fre[0]))%256; //配置定时器的低8位ET0 = 1; //允许定时器0中断EA = 1; //打开总中断Write_1602_String("Welcome",0X80); //开机显示欢迎语：WelcomeWrite_1602_String("By 20192305007",0X80+0x40); //显示作者：20192305007Delay_ms(5000); //延时5s后开始进入正式程序LCD_1602_Init(); //液晶屏初始化Write_1602_String("Happy Play",0X80); //显示开始使用：Happy Playwhile(1){ //在这段函数中，不断扫描键值，每当键值不等于0时，说明有键被按下，//此时开始播放对应的音阶。
基于51单片机的多功能电子琴的设计
基于51单片机的多功能电子琴的设计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，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AT89C51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16个按键、一排LED灯和扬声器。
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。
一、总体方案设计1、系统设计要求本系统分为三个部分，一个是音乐播放，一个是电子琴弹奏，和一个流水灯演示。
具体指标如下：1）要求达到电子琴的基本功能，可以用弹奏出简单的乐曲。
2.）用键盘作出电子琴的按键，每键代表一个音符。
3）各音符按一定的顺序排列，必须符合电子琴的按键排列顺序。
//4）固定音乐播放有按键控制：“播放”、“弹奏/停止”。
5）弹奏电子琴时能播放出准确的声音，不弹奏时可以播放内置音乐。
6）弹奏电子琴时，流水灯会不停的亮灭。
2、系统设计组成本系统分为两个部分，一个是音乐另一个就是电子琴。
音乐播放部分：乐音实际上是有固定周期的信号。
本文介绍用AT89C51的两个定时器（如T0，T1）控制，在P3.7脚上输出方波周期信号，产生乐音，通过矩阵键盘按键产生不同的音符，由此操作人员可以随心所欲的弹奏自己所喜爱的乐曲，同时，那排流水灯会不停的闪烁，当不想弹奏时通过按放歌键可以演奏事先存放在单片机中的几首动听的曲子供消遣。
当歌曲演奏完时，通过按复位键便可回到初始状态，这样就做出了一台微型电子琴。
由于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，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
基于51单片机的电子琴设计课程设计
目录前言 (2)第1章基于51单片机的电子琴设计 (3)1.1 电子琴的设计要求 (3)1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3)1.3 总体设计方案 (3)第2章系统硬件设计 (5)2.1 琴键控制电路 (5)2.2 音频功放电路 (6)2.3 时钟-复位电路 (6)2.4 LED显示电路 (6)2.5 整体电路 (6)第3章电子琴系统软件设计 (7)3.1 系统硬件接口定义 (7)3.2 主函数 (8)3.2.1 主函数程序 (8)3.3 按键扫描及LED显示函数 (9)3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10)3.4 中断函数 (11)3.4.1 中断程序 (12)第4章电子琴和调试 (12)4.1 调试工具 (12)4.2 调试结果 (13)4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14)第5章电子琴设计总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)前言音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。
近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。
但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。
如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。
而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。
结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。
现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。
电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。
实训项目五_基于AT89S51单片机多音阶电子琴的设计
实训项目五课题：基于AT89S51单片机多音阶电子琴的设计课型：理论课+实训课课时：6课时实训目的：1、掌握项目设计的完整实现流程。
2、掌握单片机模块化设计方法。
3、掌握矩阵键盘扫描程序设计。
4、掌握音频信号的程序设计方法。
重点难点：1、项目设计的完整实现流程。
2、矩阵键盘扫描程序设计。
3、音频频率的产生。
教具：1、网络教学软件；教学方法：讲授法、演示法教学过程：一、项目要求基于AT89S51单片机多音阶电子琴的设计如下：（1）、由4*4组成16个按键矩阵，设计成16个音阶。
（2）、可随意弹奏想要表达的音乐。
二、系统设计多音阶电子琴的设计以AT89S51单片机为主控芯片，使用4*4按键矩阵电路、功率放大电路、扬声器等各功能电路协调工作。
多音阶电子琴的主电路主要由4*4按键矩阵电路、功率放大电路、扬声器、复位电路、晶振电路、电源电路等几部分组成。
1、框图设计基于AT89S51单片机多音阶电子琴系统框图如图3-1所示。
2、知识点本项目需要通过学习和查阅资料，了解和掌握以下方面的知识：✧+5V电源原理及设计。
✧单片机复位电路工作原理及设计。
✧单片机晶振电路工作原理及设计。
✧4*4按键矩阵电路工作原理及设计。
✧音频集成功放LM386的特性及使用。
✧AT89S51单片机引脚。
✧单片机汇编语言及程序设计。
三、硬件设计1、电路原理图系统硬件连线如图3-2所示，单片机的P1.0端口的输出作为音频方法电路中的输入；把单片机的P3.0~P3.7端口分别作为4*4按键矩阵电路的行扫描和列扫描。
2、元件清单基于AT89S51单片机多音阶电子琴的设计的元件清单此处省略。
四、软件设计1、程序流程图主程序流程图和T0中断服务程序流程图如图3-4所示。
图1-3 多音阶电子琴的设计程序流程图2、程序清单KEYBUF EQU 30H ; KEYBUF定义为30HSTH0 EQU 31H ;STH0 定义为,31HSTL0 EQU 32H ;STL0 定义为,32HTEMP EQU 33H ;TEMP 定义为,33HORG 00HLJMP STARTORG 0BHLJMP INT_T0START: MOV TMOD,#01H ;设置定时器0的工作方式SETB ET0 ;设置定时器中断SETB EA ; 开总中断WAIT: MOV P3,#0FFH ;设置P3口为输入模式CLR P3.4 ;清0 P3.4，按键的第一行扫描MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JZ NOKEY1 ;LCALL DELY10MS ;延时10msMOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JZ NOKEY1 ;MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;MOV KEYBUF,#0 ;LJMP DK1 ;NK1: CJNE A,#0DH,NK2 ; K1键按下MOV KEYBUF,#1 ;LJMP DK1 ;NK2: CJNE A,#0BH,NK3 ;K2键按下MOV KEYBUF,#2 ;LJMP DK1 ;NK3: CJNE A,#07H,NK4 ;K3键按下MOV KEYBUF,#3 ;LJMP DK1 ;NK4: NOP ;K4键按下DK1: MOV A,KEYBUFMOV B,#2MUL AB ;因为查表里都是字，所以乘2的查表数据MOV TEMP,A ;MOV DPTR,#TABLE ; 指向表头MOVC A,@A+DPTR ; 查表MOV STH0,A ;MOV TH0,A ; 将数据高位送TH0INC TEMP ;MOV A,TEMP ;MOVC A,@A+DPTR ;MOV STL0,A ;MOV TL0,A ;将数据低位送TH0SETB TR0 ; 启动定时器T0DK1A: MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JNZ DK1A ;CLR TR0 ;关闭定时器T0NOKEY1: MOV P3,#0FFH ;设置P3口为输入模式CLR P3.5 ;清0 P3.5，按键的第二行扫描MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JZ NOKEY2 ;LCALL DELY10MS ; 延时10msMOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JZ NOKEY2 ;MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;CJNE A,#0EH,NK5 ;MOV KEYBUF,#4 ;LJMP DK2 ;NK5: CJNE A,#0DH,NK6 ;K5键按下MOV KEYBUF,#5 ;LJMP DK2 ;NK6: CJNE A,#0BH,NK7 ;K6键按下MOV KEYBUF,#6 ;LJMP DK2 ;NK7: CJNE A,#07H,NK8 ;K7键按下MOV KEYBUF,#7 ;LJMP DK2 ;NK8: NOP ; K8键按下MUL AB ;因为查表里都是字，所以乘2的查表数据MOV TEMP,A ;MOV DPTR,#TABLE ; 指向表头MOVC A,@A+DPTR ; 查表MOV STH0,A ;MOV TH0,A ;将数据高位送TH0INC TEMP ;MOV A,TEMP ;MOVC A,@A+DPTR ;MOV STL0,A ;MOV TL0,A ;将数据低位送TH0SETB TR0 ;启动定时器T0DK2A: MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JNZ DK2A ;CLR TR0 ; 关闭定时器T0NOKEY2: MOV P3,#0FFH ;设置P3口为输入模式CLR P3.6 ; 清0 P3.6，按键的第三行扫描MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JZ NOKEY3 ;LCALL DELY10MS ; 延时10msMOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JZ NOKEY3 ;MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;CJNE A,#0EH,NK9 ;MOV KEYBUF,#8 ;LJMP DK3 ;NK9: CJNE A,#0DH,NK10 ;K9键按下MOV KEYBUF,#9 ;LJMP DK3 ;NK10: CJNE A,#0BH,NK11 ;K10键按下MOV KEYBUF,#10 ;LJMP DK3 ;NK11: CJNE A,#07H,NK12 ;K11键按下MOV KEYBUF,#11 ;LJMP DK3 ;NK12: NOP ; K12键按下DK3: MOV A,KEYBUF ;MOV B,#2 ;MUL AB ;因为查表里都是字，所以乘2的查表数据MOV TEMP,A ;MOV DPTR,#TABLE ;指向表头MOVC A,@A+DPTR ;查表MOV STH0,A ;MOV TH0,A ;将数据高位送TH0INC TEMP ;MOV A,TEMP ;MOVC A,@A+DPTR ;MOV STL0,A ;MOV TL0,A ;将数据低位送TH0ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JNZ DK3A ;CLR TR0 ;关闭定时器T0NOKEY3: MOV P3,#0FFH ;设置P3口为输入模式CLR P3.7 ;清0 P3.7，按键的第四行扫描MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JZ NOKEY4 ;LCALL DELY10MS ;延时10msMOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JZ NOKEY4 ;MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;CJNE A,#0EH,NK13 ;MOV KEYBUF,#12 ;LJMP DK4 ;NK13: CJNE A,#0DH,NK14 ; K13键按下MOV KEYBUF,#13 ;LJMP DK4 ;NK14: CJNE A,#0BH,NK15 ;K14键按下MOV KEYBUF,#14 ;LJMP DK4 ;NK15: CJNE A,#07H,NK16 ;K15键按下MOV KEYBUF,#15 ;LJMP DK4 ;NK16: NOP ; K16键按下DK4: MOV A,KEYBUF ;MOV B,#2 ;MUL AB ; 因为查表里都是字，所以乘2的查表数据MOV TEMP,A ;MOV DPTR,#TABLE ; 指向表头MOVC A,@A+DPTR ; 查表MOV STH0,A ;MOV TH0,A ;将数据高位送TH0INC TEMP ;MOV A,TEMP ;MOVC A,@A+DPTR ;MOV STL0,A ;MOV TL0,A ;将数据低位送TH0SETB TR0 ;启动定时器T0DK4A: MOV A,P3 ;ANL A,#0FH ;XRL A,#0FH ;JNZ DK4A ;CLR TR0 ; 关闭定时器T0NOKEY4: LJMP WAIT ;DELY10MS: MOV R6,#10 ; 10ms延时子程序D1: MOV R7,#248 ;DJNZ R7,$ ;DJNZ R6,D1 ;RET ;INT_T0: MOV TH0,STH0 ; T0中断服务程序CPL P1.0 ; 输出方波RETI ;TABLE: DW 64021,64103,64260,64400 ;低3，低4，低5，低6DW 64524,64580,64684,64777 ;低7，中1，中2，中3DW 64820,64898,64968,65030 ;中4，中5，中6，中7DW 65058,65110,65157,65178 ; 高1，高2，高3，高4END;五、系统仿真及调时应用系统设计完成之后，就要进行硬件调试和软件调试了。
基于51单片机实现的电子琴设计
目录摘要 (3)Abstract (3)1绪论 (4)1.1背景 (4)1.2目的 (4)1.3 意义 (4)1.4基本理论依据和主要工作内容 (4)2 设计方案简述 (6)2.1键盘模块 (6)2.2发声模块 (6)2.3 8X8点阵显示模块 (6)2.4系统技术指标和预期功能 (7)3 详细设计 (8)3.1主要IC芯片介绍 (8)3.2硬件设计 (11)4 设计结果及分析 (19)4.1 测试 (19)5总结 (20)参考文献 (21)附录主要程序代码 (22)摘要单片机的应用已经越来越贴近生活，用单片机来实现一些电子设计也变得容易起来。
本设计阐述的主要内容是一种基于51 单片机的电子琴的设计，其核心芯片AT89S52 单片机，内部电路包括4X4行列式键盘模块、音频放大模块和8X8LED点阵显示模块，本系统运行稳定，功能较为完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用价值。
对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字和简单图形，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。
电子乐器的结构较为复杂，音源是由晶体管产生的电振动，并通过音色回路而产生各种音色；同时由周波数调制产生颤音效果，由振幅调制产生各种乐器的音效。
关键词：AT89S52单片机；音频放大模块；8X8点阵AbstractIts applications have become increasingly close to life, with a single chip to achieve a number of electronic design is becoming simpler. The main elements of the design described is based on 51 single-chip, the flower design, the core chip AT89S52 microcontroller Internal circuit including the 4X4 determinant keyboard module, audio amplifier module and 8X8LED dot matrix display module, the system is stable, function better, control system reliability, higher cost and so on, has some practical value. For those who need to display the amount of information is small, resolution is not high, they need to make the occasion a relatively low cost, using large and small screen, LED dot matrix display is more economical, and he can display characters, numbers and simple graphics, display brightness higher and lower demands on the environmental conditions. : The structure of more complex electronic instruments, the source is generated by the transistor electrical vibration, and sound loops generated by a variety of tone; also modulated by the frequency to produce vibrato effects, generated by the amplitude modulated sounds of various instruments.Keywords：AT89S52 Microcontroller；Audio Amplifier Module；8X8 matrix1绪论1.1背景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(single chipmicrocomputer).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。
基于单片机的简易电子琴的设计
22. 电子琴1 •实验任务(1 •由4X4组成16个按钮矩阵，设计成16个音 (2.可随意弹奏想要表达的音乐。
2. 电路原理图图 4.22.13. 系统板硬件连线(1.把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区 域中的SPK IN 端口上；5-IK Is s£ 52 嶺E 曾s B 9一10VLS 自rnrr空a §s ss §s 5S <區£§■& ■ss:官益CKHFC d §2R STTL CflFz i ■Air氏疽氐氐M w &氏u>'sS.WOiw-rsswo（2.把“单片机系统“区域中的 P3.0 — P3.7端口用8芯排线连接到“ 4X4行列式键盘”区域中的C1— C4 R1— R4端口上； 4.相关程序内容1 . 4X4 行列式键盘识别； 2. 音乐产生的方法；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，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
现在以单片机12MHZ 晶振为例，例出高中低音符与单片机计数 T0相关的计数值 如下表所示低音 0—19之间，中音在 20—39之间，高音在 40—59之间TABLE: DW 0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0音符 频率（HQ 简谱码（T 值）音符 频率（ HZ ） 简谱码（T 值） 低 1 DO 26263628 # 4 FA# 740 64860 #1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63835 # 5 SO# 831 64934 #2 RE# 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中 1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198 # 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235 # 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268 中 4 FA69864820高 7 SI196765283下面我们要为这个音符建立一个表格， 的数据有助于单片机通过查表的方式来获得相应DW 0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0DW 0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0DW 0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0DW 0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0DW 02、音乐的音拍，一个节拍为单位（C调）曲调值DELAY 曲调值DELAY调4/4 125ms 调4/4 62ms调3/4 187ms 调3/4 94ms调2/4 250ms 调2/4 125ms对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。
基于51 单片机16 音键电子琴设计
电子琴是现代电子技术应用于音乐而制作的电子乐器。
单片机具有强大的控制及逻辑运算功能，以单片机为核心的电器设备已融入人们的日常生活中，如电视机、电冰箱、洗衣机、DVD、汽车音响等。
本文的主要内容是以单片机为核心器件，设计一个电子琴。
以单片机为核心与键盘、扬声器等组成电路作为核心控制模块，在控制模块上设有16个按键和扬声器。
本设计是简易电子琴的设计，当按下键盘矩阵中的按键时数码管会显示当前按钮并通过扬声器播放对应的音符。
通过本设计可掌握单片机的基本功能。
对单片机的应用会有一个质的提高。
1系统框图及整体设计概述系统由单片机STC89C52、矩阵键盘模块、功率放大模块、扬声器、USB供电电源所组成。
系统主要完成对键盘的响应、数码管显示等功能的控制，起到总控和协调各模块之间工作的作用。
单片机通过检测键盘输出对应频率的方波，后级通过LM386对功率进行扩大从而驱动扬声器发响。
2系统的总体方案设计根据所要实现的功能划分，系统一共需要以下几个模块：主控模块、显示模块、时钟模块、功率放大模块，以下就针对这几个模块进行讨论。
主控模块采用51系列的单片机，该单片机是一个高可靠性，超低价，无法解密，高性能的8位单片机，32个I/O口，且STC系列的单片机可以在线编程、调试，方便地实现程序的下载与整机的调试。
显示模块采用LED数码管，数码管价格便宜，具有显示数字的功能，而本系统显示设计也只需要显示数字，采用动态扫描法使数码管与单片机I/O口相连占用单片机口线少。
按键模块采用矩阵键盘作为外部输入，矩阵键盘是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组，在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。
在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。
这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。
51单片机简易电子琴设计
毕业设计（论文）课题名称：指导教师：系别：专业：班级：姓名：摘要音乐一直都是人类情感表达的一个重要媒介，随着社会的进步与发展，音乐在人类的生活与学习中的作用越发不可忽视。
电子琴也是实现播放音乐的一个途径。
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，它在音乐演奏中已成为不可缺少的一部分。
单片机是一个具有功能强大和编程灵活性的控制器，它已广泛应用于现代人们的生活中，扮演着重要的角色。
本设计主要是使用AT89C51单片机及单片机C语言，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制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。
在PROTEUS 仿真平台上实现功能仿真，同时还增加了音乐播放功能。
本文中给出了该系统设计的硬件电路，软件设计等。
其次，详细阐述了程序的各个模块和实现过程。
本设计具有硬件电路简单、功能完善、控制可靠、运行稳定等特点，具有一定的实用性。
关键词: 单片机；电子琴；PROTEUS；KEIL；C语言1.引言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项重大课题。
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。
简易电子琴是电声乐队的中坚力量，常用于独奏主旋律并伴以丰富的和声。
还常作为独奏乐器出现，具有鲜明时代特色。
但电子琴的局限性也是十分明显：旋律与和声缺乏音量变化，过于协和、单一；在模仿各类馆、弦乐器时，音色还不够逼真，模仿提琴类乐器的音色时，失真度更大，还需要不断改进。
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AT89S51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。
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基于单片机的十六音键电子琴设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订教研室（或答辩小组）及教学系意见毕业设计（论文）任务书一、课题名称：基于单片机的十六音键电子琴设计二、主要技术指标：1. 通过十六位按键来读取不同的按键信号；2. 通过查表指令读取按键所对应的时间基数；3. 通过中断来产生不同频率的周期方波信号，送扬声器发出声音。
三、工作内容和要求：1. 理解并确认毕业设计任务书；2. 撰写完成毕业设计开题报告并经指导老师审核通过；3. 学习并掌握51单片机电路的设计方法、数码管的使用要求；4. 学习PCB电路的设计要求和方法；5. 确定并完成方案论证；6. 通过PROTEUS软件进行仿真；7. 设计并绘制原理框图、电路原理图、PCB板图；8. 选择元器件，编制元器件清单；9. 编写电路相关元件功能说明；10. 编写电路工作原理说明；11. 撰写毕业设计报告并整理装订。
四、主要参考文献：1. 单片机原理、应用与PROTEUS仿真，张靖武周灵彬，2008.82. 李朝青．单片机原理及接口技术[M]．北京：北京航天航空大学出版色，20013. 胡汉才．单片机原理及其接口技术[M]．北京：清华大学出版社，20044. 百度文库，/view/37ecc218964bcf84b9d57ba4.html学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告摘要Abstract第1章前言 (1)第2章方案论证 (2)2.1 控制模块选择方案 (2)2.2按键选择方案 (2)第3章系统硬件设计及说明 (3)3.1系统组成及总体框图 (3)3.2元件简介 (3)3.2.1 AT89S52 (3)3.2.2 LM386 (5)3.2.3 LED数码管 (7)3.3显示电路 (8)3.4 各功能模块原理图 (9)3.4.1 AT89S52模块电路原理图 (9)3.4.2键盘扫描模块电路原理图 (10)3.4.3数码管显示模块电路原理图 (10)3.4.4音频处理模块电路原理图 (11)3.4.5电源模块电路原理图 (11)第4章系统软件设计 (12)4.1音乐相关知识 (12)4.2如何用单片机实现音乐的节拍 (12)4.3如何用单片机产生音频脉冲 (12)4.4系统总体功能流程图 (13)第5章电路仿真 (17)5.1 ISIS软件介绍 (17)5.2 仿真图 (17)5.3 仿真图介绍 (18)第6章PCB印制板制作 (19)6.1 印制板制作的要求 (19)6.2印制电路板图 (19)第7章系统调试 (20)7.1软件仿真调试 (20)7.2软件调试 (20)第8章调试结论 (21)第9章参考文献答谢辞附录1：元器件清单附录2：主要电路原理图附录3：程序微型电子琴的设计以AT89S52单片机作为系统的核心控制部分，通过制作硬件电路和软件的设计编写，然后进行软硬件的调试运行，最终达到设计电路的乐器演奏、点歌、存储及显示功能。
设计中应用中断系统和定时/计数原理控制演奏器发声，对音乐发生所必须确定的音符和节拍分别用程序语言实现。
可以用它来弹奏和播放乐曲。
特点是设计思路简单、清晰，成本低。
关键词：单片机电子琴AT89S52AbstractThe design takes 89S52 MCU as the core of system's control section . In order to achieve the effect of the circuit that performancing the musical instrument，requesting a song，the function of the memory and demonstration，we can carry on software and hardware's debugging through manufacturing hardware circuit and compiling the software's design . The design applies the principle of the interruption system and fixed time/the counting to performance sound production，and according to the program language to realize the separation of the note and time at the same time. We can use it to play with the broadcast music. And the best advantage is this design is simply and clear .Key words: MCU electronicorgan AT89S52第1章前言1.1 系统开发背景随着电子科技的飞速发展，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多带来一点生活上的乐趣。
基于当前市场上的玩具市场需求量大，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实现电子琴的功能，从而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。
鉴于传统电子琴可以用键盘上的“k0”到“k16”键演奏从低So到高DO等16个音，从而可以用来弹奏喜欢的乐曲。
1.2 系统开发意义该设计具有以下优点：(1)可以随意弹奏想要表达的音乐；(2)制作简单，成本低。
1.3 设计目标由于本设计主要用于人们娱乐方面，因此在设计上尽量使其安全以及简单易操作。
其次，在这次设计可行性上进行分析如下：1、经济可行性：所谓经济可行性，即在这次设计上需要投入资金的多少，由于毕业设计是没有项目资金，没有开发经费，因此在经济上必须能够承受，比较理想化的项目对于我们毕业设计来说是不可行的。
通过分析后，无论是在器件价格或是常见度上均是可行的。
2、技术可行性：技术可行性主要是分析技术条件上是否能够顺利开展并完成开发工作，硬件、软件能否满足设计者的需要等。
通过分析各种软件环境，硬件仿真环境等均已经具备。
综上所述，本系统设计目标已经明确，在经济与技术上均可行，因此本系统的开发是完全可行的。
第2章方案论证2.1 控制模块选择方案方案一：用可控硅制作电子琴。
将220V交流电经变压器降压，再经过整流、滤波，获得+13.5V直流电压。
将单向可控硅SCR和电阻、电容组成驰张振荡器电路。
但该设计方案制作成本高且复杂。
方案二：采用AT89C51单片机进行控制，由于AT89C51不具备ISP功能，因此Atmel公司已经停产在市面上已经不常见，况且其ROM只有4K在系统将来升级方面没有潜力。
方案三：采用AT89S52单片机进行控制，由于其性价比高，完全满足了本作品智能化的要求，它的内部程序存储空间达到8K，使软件设计有足够的内部使用空间并且方便日后系统升级，使用方便，抗干扰性能提高。
鉴于上述对比与分析，本设计采用方案三2.2 按键选择方案传统电子琴可以用键盘上的“1”到“A”键演奏从低SO到高DO等11音。
该设计有16个按钮矩阵，设计成16个音，可以实现音阶在低音4---高音5之间。
比传统音阶范围大，弹奏效果好。
第3章系统硬件设计及说明3.1系统组成及总体框图硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具体确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。
该设计要实现一种由单片机控制的电子琴，单片机工作于12MHZ时钟频率，使用其定时/计数器T0，工作模式为1，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。
该设计具有11个音节的键盘，用户可以根据乐谱在键盘上进行演奏，音乐发生器会根据用户的弹奏，通过扬声器将音乐播放出来。