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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,模拟电子琴,学 生 姓 名:张强,专 业:计算机软件(嵌入式),部(院、系):,1010431095,指 导 教 师:黄大君,本课题的研究目的,电子琴作为现代电子科技与音乐结合的产物,是一种新型的键盘乐器。它已经深入到现代人们的生活中,而单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,使得电子琴可以发挥更加灵活的音乐效果。设计的主要内容是利用,555,电路产生,38KHZ,频率信号,驱动红外二极管发射信号,,HS0038,接收信号,当与,HS0038,输出信号端串联的某一按钮按下按键,这时接收到的红外信号将发送给单片机,再通过软件编程控制单片机,I/0,端口输出的波形,利用,T=1/f,计算出音频周期,音频的变化产生不同的电平驱动蜂鸣器,由此实现电子琴功能。,系统硬件方案设计,本次设计包括以下几个模块,单片机控制部分,发生部分,接受部分,数码显示部分,电源模块,电路设计的理论,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。,声音是通过振动产生的。单片机对某一,I/O,引脚以一定的频率循环置,1,和清,0,这一引脚便产生一定频率的方波,该方波通过放大后作用于扬声器便产生一定音。若改变输出方波的频率,产生的声音也就改变了。通过控制输出方波时间长短,声音的长短也就得到控制。因此,根据乐谱,单片机就可产生电子音乐音乐中最关键的两个要素是音符和节拍。,音符与节拍的实现(,1,),每个音符对应的特定固定的频率,同时为了编程的方便,给每个音符设置简谱码,简谱码以十六进制数表示,以,C,调的低音和中音为例,各音符对应的频率和简谱码,音符与节拍的实现(,2,),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。,声音是通过振动产生的。单片机对某一,I/O,引脚以一定的频率循环置,1,和清,0,这一引脚便产生一定频率的方波,该方波通过放大后作用于扬声器便产生一定音。若改变输出方波的频率,产生的声音也就改变了。通过控制输出方波时间长短,声音的长短也就得到控制。因此,根据乐谱,单片机就可产生电子音乐音乐中最关键的两个要素是音符和节拍。,设计结构简图,STC89C52,单片机部分,STC89C52,STC89C52,是一种低功耗、高性能,CMOS8,位微控制器,具有,8K,在系统可编程,FLASH,存储器。在单芯片上,拥有灵巧的,8,位,CPU,和在系统可编程,Flash,,使得,STC89C52,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。,STC89C52,优点,1,:,8k,字节,Flash,,,512,字节,RAM,,,32,位,I/O,口线,内置,4KB EEPROM,,,MAX810,复位电路,三个,16,位,定时器,/,计数器,一个,6,向量,2,级中断结构,全双工串行口。,2,:,STC89C52,可降至,0Hz,静态逻辑操作,支持,2,种,软件,可选择节电模式。,3,:空闲模式下,,CPU,停止工作,允许,RAM,、定时器,/,计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,,RAM,内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。,4,:最高运作频率,35Mhz,,,6T/12T,可选。,STC89C52,单片机最小系统,发声设计,单片机控制,P1.0,口输出一定的频率,传给,LM386,,经过音频放大芯片,LM386,放大的信号驱动蜂鸣器发声。,键盘部分,键盘模块是利用,STC89C52,单片机的,P1,端口的,P1.0,P1.7,连接键盘的一端,另一端端接地。,软件主程序流程图,设计总结,通过这次毕业设计,我学到了不少课本上没有的知识,也锻炼了自己的动手能力,将以前学过的零散的知识串到一起。,首先在毕业设计刚开始的调研阶段,我学会了怎么通过各种方式查询相关的资料。通过对这些资料的学习,我大致了解了单片机的发展现状以及未来的发展趋势,认识到目前单片机方面的各种各样的发展,和它们之间的竞争。了解了单片机方面的先进技术,这些都为我的未来的学习指明了方向。,我的毕业设计主要涉及硬件和软件两方面的内容,通过这些我的硬件和软件开发能力都获得了提高。首先硬件方面,基本了解了电子产品的开发流程和所要做的工作。基本掌握了,Protel99SE,原理图的方法,并设计了一个单片机最小系统。通过开发板的设计和硬件搭建的过程,使我对,52,系单片机的接口有了更深层次的理解,熟悉了一些单片机常用的外围电路引脚和连接方法。,在软件方面,通过串行口调试工具的开发,使我加深了对累封装的理解,熟,悉了,52,系列单片机内部的寄存器和编程规则,以及如何控制外围电路。,感谢各位老师!,
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