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標題: 單片機簡易電子琴設計選題與描述資料 [打印本頁]

作者: 51黑電子迷 時間: 2017-9-8 21:56
標題: 單片機簡易電子琴設計選題與描述資料

簡易電子琴

電子琴是一種新型的鍵盤樂器，是現代電子科技與音樂完美結合的產物。電子琴應用半導體電子技術產生樂音信號并進行放大，通過揚聲器發音，電子琴發音量可以自由調節，音域寬廣，和聲豐富，音樂表現力強。

一首樂曲是由不同音階組成的，每個音階都有與其對應的頻率，因此通過產生不同頻率創作出音樂作品。而單片機內部資源包含定時器/計數器，能夠方便、靈活的產生各種方波頻率信號，易實現電子琴的基本功能。

1. 課題概述

本課題“簡易電子琴”的解決方案是基于ZY15MCU12BC2實驗平臺，以AT89C51單片機為核心控制元件，與鍵盤、發光二極管指示燈、揚聲器等相關功能模塊構成簡易電子琴系統，實現單獨演奏和自動播放樂曲等功能，系統工作原理如圖6-22所示。

圖6-22 簡易電子琴系統工作原理圖

簡易電子琴系統具有2個功能：

（1）單獨演奏

鍵盤上“1、2、3、4、5、6、7”這7個按鍵分別對應“do、re、mi、fa、so、la、si”七個音階。當按下音階按鍵時，揚聲器發出對應頻率音調。表6-12給出了C調高、中、低音的音階與頻率對應關系。

表6-12 C調高、中、低音階與頻率關系對應表

音階（低）	頻率（Hz）	音階（中）	頻率（Hz）	音階（高）	頻率（Hz）
do	262	do	523	do	1046
re	294	re	587	re	1175
mi	330	mi	659	mi	1318
fa	349	fa	698	fa	1397
so	392	so	784	so	1568
la	440	la	880	la	1760
si	494	si	968	si	1967

【注】表中音調頻率僅供參考。

根據表中的頻率，分別計算出產生各音調時單片機內部定時器T0或T1的初值X，并建立C調高、中、低音的音階初值X數據表，當按下音階按鍵時，由查表指令獲取該音階頻率的定時器初值X，啟動定時器工作產生頻率信號并輸出至揚聲器發出對應音調。鍵盤上“1、2、3、4、5、6、7”這7個按鍵同時對應實驗平臺上L0～L7發光二極管電路，當按下音階按鍵時，產生相應的音調，同時對應二極管指示燈點亮。表6-12中高、中、低音的產生方法：可以在鍵盤設置高、中、低音3個功能鍵，由功能鍵+“1、2、3、4、5、6、7”按鍵產生高、中、低音的音調。建議在單片機內存設定高、中、低音3個定時器初值X音調表分別調用。

（2）播放音樂

在單片機內存建立若干個樂曲頻率表，并在鍵盤設置對應播放功能鍵，按下播放鍵，系統調用對應樂曲表播放樂曲，同時在LED顯示器顯示播放樂曲編號“− − − − ××”。

圖中鍵盤模塊采用實驗平臺2×8矩陣鍵盤電路， LED顯示模塊采用實驗平臺6個七段LED顯示器，電路設計參照本書第1部分第4章“圖4-13 8279、鍵盤及LED顯示電路示意圖”。

系統設置啟動/停止按鍵，系統啟動后LED顯示器即顯示啟動界面，系統啟動界面由用戶自行設置。在系統工作的任意時刻，按下停止鍵，系統停止工作回到啟動界面。

2. 設計要求

（1）基本要求

本課題實現鍵盤演奏功能為系統設計的基本要求。其中硬件部分要求根據系統工作原理圖繪制系統硬件電路圖，在實驗平臺上設計組成簡易電子琴系統，并調試自主設計、編寫的程序，主要包括：主程序、定時器子程序、鍵盤控制子程序、LED顯示子程序、揚聲器驅動子程序等。在調試程序時，要求整個系統工作正常、顯示正確、結果滿意，并希望同學能深入思考、精益求精，提出對課題的改進意見。

（2）附加要求

播放音樂功能作為系統功能的擴展，對于單片機掌握和運用能力較好的學生，可以考慮選擇。

word格式的選題資料下載地址：
http://m.zg4o1577.cn/bbs/dpj-93744-1.html

作者: gqy001 時間: 2017-11-9 10:39
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