文档介绍：智能电子技术实践课程设计
简易电子琴设计
目录
第1章课程设计任务及要求 2
设计任务 2
设计要求 2
第2章系统硬件设计 2
基本要求 2
硬件构成 2
第3章系统软件设计 3
设计方案 3
电路原理 4
: 5
系统流程图 5
第4章调试过程 7
: 7
硬件测试 7
第5章成果 7
实验现象: 7
实物图片: 8
第6章总结 8
第1章课程设计任务及要求
设计任务
任务
设计一个单片机为核心,可演奏3和弦的,音程为三组(G~A)的电子琴。
设计要求
(1)利用所给开关1,2,3,4,5,6,7,8八个键,能够用喇叭发出1、2、3、4、5、6、7、i。
(2) 要求按下按键发声,松开延时一段时间停止。
(3) 中间再按别的键则发另一音调的声音。
第2章系统硬件设计
基本要求
根据设计题目要求,该系统需要涉及如下几个方面:
(1)电源部分
(2)单片机部分
(3)音频功放部分
(4)扬声器、键盘部分
由于本系统构造简单,使用5v稳压电供电即可。
硬件构成
STC12C5A60S2单片机
图1-1 STC12C5A60S2单片机引脚图
引脚介绍
—(39—32):P0口是一个漏极开路型准双向I/O口。在访问外部存储器时,它是分时多路转换的地址(低8位)和数据总线,在访问期间激活了内部的上拉电阻。在EPROM编程时,它接收指令字节,而在验证程序时,则输出指令字节。验证时,要求外接上拉电阻。
—(1-8):P1口是带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在EPROM编程和程序验证时,它接收低8位地址。
—(21-28):P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时,它送出高8位地址。在对EFROM编程和程序验证期间,它接收高8位地址。
—(10-17):P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。
第3章系统软件设计
设计方案
音乐产生原理
所谓音频是指人耳所能听到的频率范围,为20Hz到20KHz。音乐中的音高一般以中央A为基准,其频率为440Hz,一个八度音程的频率关系为2倍的关系。一个八度中间有12个半音,2个半音之间相差(2)^1/12倍。所以,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,我们只要把相应音阶对应频率关系弄正确即可。
根据A到 A之间每半程音高频率分配如下:
A
#A
B
#B
C
#C
D
#D
E
#F
G
#G
A
#A
B
#B
C
#C
D
#D
E
#F
G
#G
A
#A
B
#B
C
#C
D
#D
E
#F
G
#G
表1-1
所以,系统设计的主要任务既是当某个音高的键盘按下时,在扬声器中发出相应频率的声音即可。
方案设计
具体过程:当系统扫描到键盘上有键子被按下,则快速检测出是那一个键子,然后单片机的定时器被启动,发出一定频率的脉冲,该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后,就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个键被按下,则启用中断系统,前面键的发音停