文档介绍：湄洲湾职业技术学院
基于单片机的电子琴设计
系别： 自动化工程系
年级： 10级 专业： 电气自动化
姓名：林家家 学号： 1001010111
导师姓名：许振龙 职 称： 讲师
2013年5月29日
目录
前言 -1 -
系统设计技术参数要求 - 2 -
1设计要求 - 2 -
系统设计 - 3 -
-3 -
2各模块原理说明 -3 -
3. 3系统总原理图说明 -4 -
3. 4系统印刷电路板的制作图 -5 -
3. 5系统的操作说明 -5 -
3. 6系统操作注意事项 -5 -
系统设计参考文献 错误！未定义书签。
致谢词 - 6 -
附录 - 8 -
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前言
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，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STC89C52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。
本文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统硬件组成。利用 单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图， 主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。本系统是简易电子琴的设计，按下键盘矩阵 中的按键会使数码管显示当前按键，扬声器播放器对应的音符。通过设计本系统可了解单片机的基本功 能。对单片机的了解有一个小的飞跃。
系统设计技术参数要求
键盘矩阵识别。即矩阵扫描，显示当前按键。
不同频率音符播放。可以通过按键控制15种发音。
设有一个按键，按下后可以播放预设的歌曲。
系统设计
主控模块：STC89C52单片机最初是由Intel公司开发设计的，但后来Intel公司把51核的设计方 案卖给了几家大的电子设计生产商，譬如SST、Philip、Atmel等大公司。如是市面上出现了各式各样 的但均以51为内核的单片机，倒是Intel公司自己的单片机却显得逊色了。这些各大电子生产商推出 的单片机都兼容51指令、并在51的基础上扩展一些功能而内部结构是与51 一致的。
STC89C52有40个引脚，4个8位并行I/O 口，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2 个优先级，2个16位定时/计数器。STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器(掩膜ROM),和128B 的数据存储器(RAM)组成。
键盘模块：矩阵式键盘模式以N个端口连接控制N*N个按键，实时在LED数码管上显示按键信 息。显示按键信息，省下了很多的I/O端口为他用，相反，独立式按键虽编程简单，但占用I/O 口资源 较多，不适合在按键较多的场合应用。并且在实际应用中经常要用到输入数字、字母、符号等操作功能， 如电子密码锁、电话机键盘、计算器按键等，至少都需要12到16个按键。矩阵式键盘简介：矩阵式键 盘又称行列键盘，它是用N条!/O线作为行线，N条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个 交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为
N*N个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片 机系统中I/O 口的利用率。
最常见的键盘布局如图1所示。一般由16个按键组成，在单片机中正好可以用一个P 口实现16 个按键功能，这也是在单片机系统中最常用的形式，本设计就采用这个键盘模式。
功率放大模块：功率放大模块我们选用了 LM386作为功率放大模块的主要芯片，LM386是美国国家 半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置 为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200o输入 端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW, 使得LM386特别适用于电池供电的场合。
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统硬件组成。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