單片機(jī)電子琴的設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上單片機(jī)電子琴的設(shè)計(jì)前 言電子琴是一種功能強(qiáng)大，易于制作，成本低廉的現(xiàn)代新型樂器。它可按照使用者的不同要求方便的進(jìn)行設(shè)計(jì)，成為現(xiàn)代社會一種頗具市場號召力的樂器。單片機(jī)具有強(qiáng)大的操縱功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性，在現(xiàn)代工業(yè)生活中隨處可見，此次課程設(shè)計(jì)要緊確實(shí)是利用STC89C52單片機(jī)為核心操縱元件，設(shè)計(jì)簡易的一個(gè)電子琴，并以此對電子琴原理及硬件組成進(jìn)行分析并設(shè)計(jì)，最終由此做出實(shí)物。由此更進(jìn)一步把握微機(jī)原理及應(yīng)用課程的有關(guān)知識，提升應(yīng)用微機(jī)解決咨詢題的能力，加深對微機(jī)應(yīng)用的懂得。通過查閱資料，結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行軟、硬件的設(shè)計(jì)，初步把握應(yīng)用微機(jī)解決咨詢題的步驟及方法。為以后結(jié)合專

2、業(yè)從事微機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。第一章 設(shè)計(jì)要求及工作原理1.1 差不多設(shè)計(jì)要求基于單片機(jī)STC89C52為核心。利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡易電子琴。設(shè)計(jì)至少8個(gè)按鍵，每個(gè)按鍵對應(yīng)一種音調(diào)，即1、2、3、4、5、6、7、8八個(gè)不同的音節(jié)。按下按鍵發(fā)聲，松開按鍵后聲音延遲一段時(shí)刻后停止，可彈奏簡單的樂曲。1.2 方案比較與確定 方案一：使用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器，通過編程實(shí)現(xiàn)發(fā)出不同頻率方波，產(chǎn)生音階。 方案二：使用8253作為外部定時(shí)器，通過編程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生所需頻率的方波。 通過對方案一和方案二的比較能夠明白，方案一是通過使用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器，以編程實(shí)現(xiàn)方波輸出，優(yōu)點(diǎn)在于外部電路簡單，程序結(jié)構(gòu)

3、簡單，缺點(diǎn)在于消耗單片機(jī)資源過多，不利于優(yōu)化升級；方案二是利用8253來產(chǎn)生方波，相對來講這種方案外部電路較為復(fù)雜，程序結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜，優(yōu)點(diǎn)在于占用單片機(jī)資源少，輸出穩(wěn)固，利于擴(kuò)展；故而選擇方案二較好1.3 系統(tǒng)組成與工作原理聲音的頻譜范疇約在幾十到幾千赫茲, 若能利用程序來操縱單片機(jī)某個(gè)口線持續(xù)輸出“ 高” “ 低”電平, 則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的方波, 將該方波接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音, 若再利用程序操縱“ 高” “ 低”電平的連續(xù)時(shí)刻, 就能改變輸出波形的頻率從而改變音調(diào)。樂曲中, 每一音符對應(yīng)著確定的頻率, 下表給出各音符頻率。如果單片機(jī)某個(gè)口線輸出“ 高” “ 低”電平的

4、頻率和某個(gè)音符的頻率一樣, 那么將此口線接上喇叭就能夠發(fā)出此音符的聲音。本系統(tǒng)確實(shí)是按照此原理設(shè)計(jì), 關(guān)于單片機(jī)來講要產(chǎn)生一定頻率的方波大致是先將某口線輸出高電平然后延時(shí)一段時(shí)刻再輸出低電平, 如此循環(huán)的輸出就會產(chǎn)生一定頻率的方波, 通過改變延時(shí)的時(shí)刻就能夠改變輸出方波的頻率。單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)位的定時(shí)計(jì)數(shù)器T1和T0, 單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)際上是個(gè)計(jì)數(shù)裝置它既能夠?qū)纹瑱C(jī)的內(nèi)部晶振驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)也能夠?qū)ν獠枯斎氲拿}沖計(jì)數(shù), 對內(nèi)部晶振計(jì)數(shù)時(shí)稱為定時(shí)器, 對外部時(shí)鐘計(jì)數(shù)時(shí)稱為計(jì)數(shù)器。當(dāng)對單片機(jī)的內(nèi)部晶振驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)時(shí),每個(gè)機(jī)器周期定時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值就加, 當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到計(jì)數(shù)最大值時(shí)計(jì)數(shù)完畢并通知單片

5、機(jī)的尸比對外部輸入的時(shí)鐘信號計(jì)數(shù)時(shí), 外部時(shí)鐘的每個(gè)時(shí)鐘上升沿定時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值就加, 當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到計(jì)數(shù)最大值時(shí)計(jì)數(shù)完畢并通知單片機(jī)的尸。因此, 如果明白單片機(jī)的機(jī)器周期或者外部輸入時(shí)鐘信號的周期單片機(jī)就能夠按照定時(shí)器的計(jì)數(shù)值運(yùn)算出定時(shí)的時(shí)刻。用此方法定時(shí)十分準(zhǔn)確, 想得到多大的延時(shí)時(shí)刻就能夠給定時(shí)器賦一定的計(jì)數(shù)初值, 定時(shí)器從預(yù)先設(shè)置的計(jì)數(shù)初值開始持續(xù)增當(dāng)增加到計(jì)數(shù)最大值時(shí)計(jì)數(shù)完畢, 調(diào)整計(jì)數(shù)初值的大小就能夠調(diào)整定時(shí)器定時(shí)的時(shí)刻, 從而達(dá)到準(zhǔn)確的延時(shí)。在本設(shè)計(jì)中我們使用的外部時(shí)鐘信號的晶振頻率為12MHz，而采納的計(jì)數(shù)方式為方式1，因此計(jì)數(shù)器的初始值能夠由如下公式求得。 T=65536-/2

6、/ff為對應(yīng)音調(diào)的頻率；輸出頻率對比表： 0xA9,0xEF,/00220HZ ,1 /0 0x93,0xF0,/00233HZ ,1# 0x73,0xF1,/00247HZ ,2 0x49,0xF2,/00262HZ ,2# 0x07,0xF3,/00277HZ ,3 0xC8,0xF3,/00294HZ ,4 0x73,0xF4,/00311HZ ,4# 0x1E,0xF5,/00330HZ ,5 0xB6,0xF5,/00349HZ ,5# 0x4C,0xF6,/00370HZ ,6 0xD7,0xF6,/00392HZ ,6# 0x5A,0xF7,/00415HZ ,7 0xD8,0x

7、F7,/00440HZ 1 /12 0x4D,0xF8,/00466HZ 1# /13 0xBD,0xF8,/00494HZ 2 /14 0x24,0xF9,/00523HZ 2# /15 0x87,0xF9,/00554HZ 3 /16 0xE4,0xF9,/00587HZ 4 /17 0x3D,0xFA,/00622HZ 4# /18 0x90,0xFA,/00659HZ 5 /19 0xDE,0xFA,/00698HZ 5# /20 0x29,0xFB,/00740HZ 6 /21 0x6F,0xFB,/00784HZ 6# /22 0xB1,0xFB,/00831HZ 7 /23 0x

8、EF,0xFB,/00880HZ 1 0x2A,0xFC,/00932HZ 1# 0x62,0xFC,/00988HZ 2 0x95,0xFC,/01046HZ 2# 0xC7,0xFC,/01109HZ 3 0xF6,0xFC,/01175HZ 4 0x22,0xFD,/01244HZ 4# 0x4B,0xFD,/01318HZ 5 0x73,0xFD,/01397HZ 5# 0x98,0xFD,/01480HZ 6 0xBB,0xFD,/01568HZ 6# 0xDC,0xFD,/01661HZ 7 /35 基于STC89S52單片機(jī)，以8253作為外部中斷，通過7279進(jìn)行鍵盤操縱，設(shè)計(jì)

9、一個(gè)電子琴。單片機(jī)作為主控核心，通過對7279的鍵盤按鍵鍵值進(jìn)行定義，讓定時(shí)器8253產(chǎn)生8個(gè)特定頻率的方波，通過由LM386組成外部功放電路輸出至揚(yáng)聲器發(fā)出個(gè)不音階。硬件部分要緊功能模塊包含：鍵盤操縱模塊、方波發(fā)生模塊、聲音輸出模塊。八個(gè)音節(jié)do、re、mi、fa、sol、la、si、do所對應(yīng)的頻率分別為523HZ、587HZ、659HZ、698HZ、784HZ、880HZ、988HZ、1047HZ。軟件部分要緊功能模塊包含：主程序、8253方波發(fā)生子程序、7279初始化子程序、接收發(fā)送字節(jié)子程序、延時(shí)子程序等當(dāng)按下特定的按鍵后，程序通過讀鍵值子程序得到所按下鍵的鍵值，再將所得的鍵值與鍵盤

10、1、2、3、4、5、6、7、8八個(gè)鍵的鍵值相比較，從而確定所按下的鍵。當(dāng)確認(rèn)按鍵后再調(diào)用8253方波發(fā)生子程序，使8253產(chǎn)生相應(yīng)頻率的方波連續(xù)輸出。系統(tǒng)原理框圖如圖1.1所示：7279鍵盤模塊單片機(jī)AT89C51定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253功率放大電路喇叭發(fā)聲模塊圖1.1 系統(tǒng)原理框圖第二章 硬件電路設(shè)計(jì)2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) STC89C52要緊特性： 與MCS-51 兼容8K字節(jié)可編程閃耀儲備器壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)刻：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz三級程序儲備器鎖定512內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器

11、和時(shí)鐘電路管腳講明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸取8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)儲備器，它能夠被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，現(xiàn)在P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平常，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地

12、址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序儲備器或16位地址外部數(shù)據(jù)儲備器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)儲備器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其專門功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和操縱信號。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“

13、1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為AT89C51的一些專門功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)儲備器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)儲備器讀選通） P3口同時(shí)為閃耀編程和編程校驗(yàn)接收一些操縱信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)

14、機(jī)器周期的高電平常刻。 ALE/PROG：當(dāng)訪咨詢外部儲備器時(shí)，地址鎖存承諾的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平常，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)儲備器時(shí)，將躍過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0?，F(xiàn)在， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序儲備器的選通信號。在由外部程序儲備器取指期間，每個(gè)機(jī)器

15、周期兩次/PSEN有效。但在訪咨詢外部數(shù)據(jù)儲備器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不顯現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平常，則在此期間外部程序儲備器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序儲備器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平常，此間內(nèi)部程序儲備器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性: XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器能夠配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采納。如采納外部時(shí)

16、鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。圖2-1 STC89C52結(jié)構(gòu)圖單片機(jī)最小系統(tǒng)要緊由時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成。此系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)是采納的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。MCS-51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。那個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容CX1和CX2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容值約為3

17、0F。 圖2.2 時(shí)鐘電路復(fù)位電路是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RST通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。其原理圖如圖3.1所示圖2.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖2.2 鍵盤模塊HD7279是一片具串行接口的，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管（或64只獨(dú)立LED）的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)還能夠連接多達(dá)64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。HD7279內(nèi)不含有譯碼器，可直截了當(dāng)接收BCD碼或16進(jìn)制碼，并同時(shí)具有2種譯碼方式，此外i，還具有多種操縱指令，如消隱、閃耀、左移、右移

18、、段尋址等。HD7279具有片選信號，可方便地實(shí)現(xiàn)多于8位的顯示或多于64鍵的鍵盤接口。1 要緊特性：串行接口，無需外圍元件可直截了當(dāng)驅(qū)動(dòng)LED。各位獨(dú)立操縱譯碼/不譯碼及消隱和閃耀屬性。（循環(huán)）左移/（循環(huán)）右移指令具有段尋址指令，方便操縱獨(dú)立LED64鍵鍵盤操縱器，內(nèi)含去抖動(dòng)電路有DIP和SOIC兩種封裝形式供選擇2 引腳講明： 圖2-4 7279引腳講明圖2-5 7279管腳圖鍵盤模塊要緊由鍵盤串行接口芯片7279擴(kuò)展組成。鍵盤采納4*4矩陣式，按鍵檢查使用行列掃描方式，行設(shè)置低電平，同時(shí)讀入列狀態(tài)，如果列狀態(tài)不是全為1，則此列與行為0相交的鍵確實(shí)是所按下的鍵。在應(yīng)用過程中，只需要將72

19、79的CS、CLK、DATA和KEY四個(gè)端口分別連接至單片機(jī)的P1.0、P1.1、P1.2和P1.3即可。當(dāng)全部硬件電路連接好后，按下鍵盤的按鍵，單片機(jī)將獲得該按鍵的鍵值，通過軟件編程即可確定所需要的方波頻率值，使8253產(chǎn)生該頻率的方波，經(jīng)由功放電路輸出至喇叭發(fā)聲。其原理圖如圖2-6所示： 圖2.6 7279鍵盤模塊原理圖2.3 方波發(fā)生模塊方波發(fā)生模塊要緊由STC89C52、74LS373、74LS138和8253組成。其中，74LS138的A、B、C口分別連接至AT89C51的P2.5、P2.6和P2.7，E1、E2、E3分別連接至P2.2、P2.3和P2.4口，由譯碼器74LS138的

20、Y5口輸出。由硬件連接可確定端口地址為：0A000H、0A001H、0A002H和0A003H。鎖存器74LS373的D0和D1口分別連接至P0.0和P0.1，Q0和Q1口分別連接至8253的A0和A1口，用于地址鎖存。8253的D0到D7口分別連接至STC89C52的P0.0至P0.7口，GATE0口連續(xù)接高電平，CLK2處的時(shí)鐘信號經(jīng)由分頻電路連接至單片機(jī)的讀和寫，使8253有穩(wěn)固的2MHZ的時(shí)鐘信號輸入，最后在OUT2口便可產(chǎn)生連續(xù)的方波輸出，頻率則由軟件編程決定。其原理圖如圖2.6所示：圖2.7 方波發(fā)生模塊原理圖2.4 功率放大發(fā)聲模塊 功放模塊要緊由揚(yáng)聲器和LM386構(gòu)成，OUT2

21、信號輸出至LM386信號輸入端，經(jīng)由放大電路放大后輸出至揚(yáng)聲器發(fā)聲。其原理圖如圖2.7所示：圖2.8 喇叭發(fā)聲模塊原理圖第三章 軟件設(shè)計(jì)3.1 軟件結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)軟件部分要緊包含：主程序、8253方波發(fā)生子程序、7279初始化子程序、接收發(fā)送字節(jié)子程序、延時(shí)子程序等。主程序：判定所讀取的鍵值，并按照鍵值賦值do、re、mi、fa、sol、la、si、do八個(gè)音節(jié)的頻率。運(yùn)用switch語句，讓所選用的8個(gè)鍵值分別與8個(gè)音階的頻率所對應(yīng)。8253方波發(fā)生子程序：設(shè)定好8253的操縱字，且為方式3工作方式（方波發(fā)生器）。將8個(gè)音節(jié)的8個(gè)不同頻率轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)后賦值給8253的輸出端口地址后相減，即

22、可。7279初始化子程序：使片選信號的上升沿時(shí)刻復(fù)位，使芯片處于上電復(fù)位狀態(tài)。接收發(fā)送字節(jié)子程序：通過移位將所需要傳送的字節(jié)存于A中，以便于其它程序進(jìn)行調(diào)用延時(shí)子程序：通過for循環(huán)得到延時(shí)子程序。3.2 主程序設(shè)計(jì)主程序先對7279進(jìn)行初始化，調(diào)用鍵值讀取子程序，對讀取的鍵值進(jìn)行判定是否為預(yù)設(shè)的鍵值，若不是則返回，若是怎進(jìn)入switch語句進(jìn)行賦值。其主程序流程框圖如圖3.1所示：儲存鍵值調(diào)用方波發(fā)生子程序開始調(diào)用讀鍵值子程序是數(shù)字18鍵嗎？程序初始化NYNY圖3.1 主程序流程框圖3.3 子程序設(shè)計(jì)方波發(fā)生子程序：對8253進(jìn)行初始化，操縱字賦值，確定工作在方式3，初值送至入口地址。其子程

23、序流程框圖如圖3.2所示：判定是否有鍵按下，若有，則發(fā)送讀鍵盤數(shù)據(jù)指令，并儲存鍵值。其子程序流程框圖如圖3.3所示：方波發(fā)生子程序入口8253操縱字賦值設(shè)置入口地址賦初值讀鍵值子程序入口是否有鍵按下？發(fā)送讀鍵盤數(shù)據(jù)指令YN將鍵值儲存于A中子程序返回子程序返回圖3.2 方波發(fā)生子程序流程框圖圖3.3 讀鍵值子程序流程框圖7279初始化子程序：發(fā)送復(fù)位指令，子程序返回。其子程序流程框圖如圖3.4所示：發(fā)送一字節(jié)子程序：將所需發(fā)送的字節(jié)帶進(jìn)位左移一位，循環(huán)八次后將所需發(fā)送的字符儲存于A中，子程序返回。其子程序流程框圖如圖3.5所示：初始化子程序入口發(fā)送復(fù)位指令發(fā)送一字節(jié)子程序入口發(fā)送復(fù)位指令是否循環(huán)

24、8次？發(fā)送字符存于A中YN子程序返回圖3.4 7279初始化子程序流程框圖 圖3.5 發(fā)送一字節(jié)子程序流程框圖第四章 實(shí)驗(yàn)調(diào)試及測試結(jié)果分析4.1 軟件調(diào)試此次課程設(shè)計(jì)簡易電子琴的軟件設(shè)計(jì)我并沒有運(yùn)用匯編語言，而是運(yùn)用了并沒有在課程中學(xué)習(xí)的C語言，故在設(shè)計(jì)的時(shí)候遇到較大的困難。要緊是關(guān)于初始化方面不熟悉，后通過上網(wǎng)學(xué)習(xí)及日立電子鐘的設(shè)計(jì)對單片機(jī)的C程序設(shè)計(jì)運(yùn)用較為熟練。第一關(guān)于一些需要使用的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行定義，如#define uint unsigned int；后用XBYTE命令對8253進(jìn)行初始化，用sbit指令對7279進(jìn)行初始化。然后編寫各子程序，最后編寫主程序。開始時(shí)用的是if(!ke

25、y=*)語句來進(jìn)行鍵值的判定，后進(jìn)行單獨(dú)賦值的方法，然而后來發(fā)覺如此的語句關(guān)于只有幾個(gè)音階的簡易電子琴來講還具有可行性，然而關(guān)于音階較多的就顯得太為紛雜了，故后建立數(shù)組，編寫了頻率對比表，運(yùn)用switch語句進(jìn)行鍵值判定并查表賦值。如此的設(shè)計(jì)使得此程序的可擴(kuò)展性較強(qiáng)。運(yùn)用TR0來操縱發(fā)聲。當(dāng)硬件連接好后，我們把程序燒錄進(jìn)單片機(jī)進(jìn)行初步調(diào)試，發(fā)覺沒有任何反應(yīng)，排查后排除了硬件咨詢題，然后進(jìn)行了軟件排查。1·單獨(dú)編寫了方波發(fā)生程序，發(fā)覺能發(fā)出方波，然而幅度及頻率均與理論值相差龐大。2·由于硬件排查時(shí)認(rèn)為單片機(jī)及功放兩部分工作正常，為了驗(yàn)證那個(gè)結(jié)論的正確性，我們先在硬件電路上繞過

26、8253，單片機(jī)輸出直截了當(dāng)連接功放模塊，然后改寫程序，使用單片機(jī)內(nèi)部中斷，發(fā)覺一切工作正常，且可在7279鍵盤上彈奏音樂。此結(jié)果直截了當(dāng)證明之前咨詢題出在8253的論斷完全正確，也間接證明程序的編寫差不多沒有咨詢題。3·后為了證明程序編寫的正確性，我們把自己程序里的一些初始化數(shù)值進(jìn)行了更換，達(dá)到與別組硬件匹配后，把自己的程序燒錄進(jìn)別組的硬件中，發(fā)覺能夠工作。最后由于時(shí)刻咨詢題，我們沒有排查出8253的咨詢題，因此更換了之前的設(shè)計(jì)，去掉了8253運(yùn)用方案一進(jìn)行設(shè)計(jì)。在方案一的調(diào)試中遇到以下幾個(gè)咨詢題：發(fā)聲頻率有誤差：運(yùn)用示波器觀看，對按照公式更換參數(shù)達(dá)到要求。按鍵與設(shè)定音階不符：檢查

27、程序?yàn)閟witch語句case設(shè)置偏差。經(jīng)調(diào)試后，程序運(yùn)行正確，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。后期課程設(shè)計(jì)終止后自己增加了鎖定功能，自動(dòng)播放功能。4.2系統(tǒng)聯(lián)調(diào)經(jīng)硬件檢測，程序調(diào)試后，將程序下載到單片機(jī)，按下所設(shè)置的鍵，與設(shè)計(jì)要求相比對，揚(yáng)聲器可正常發(fā)出中音8音階，運(yùn)用示波器檢查，8音階頻率稍有誤差，差不多與理論值相同，達(dá)到要求，結(jié)果在誤差范疇之內(nèi)。按照樂譜彈奏，可彈奏出正常樂曲。后期，對程序進(jìn)行了升級，加入了節(jié)奏操縱（以按鍵時(shí)刻長短來操縱延時(shí)長短），建立了樂曲頻率數(shù)組，可播放數(shù)組中所存樂曲。此次簡易電子琴設(shè)計(jì)完成。結(jié)論總的來講，此次的簡易電子琴設(shè)計(jì)不是專門成功，因?yàn)闀r(shí)刻關(guān)系，最終沒能找出預(yù)先設(shè)計(jì)中的咨詢題，

28、最后只能通過更換設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)目的。然而也收成頗多；第一我要緊負(fù)責(zé)軟件的編寫，使我對單片機(jī)的C程序設(shè)計(jì)從無到有，從可不能到會，深入的了解了單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中匯編與C兩種語言的優(yōu)劣點(diǎn)，使我以后設(shè)計(jì)程序時(shí)對語言的選擇有了一個(gè)清醒的認(rèn)識。進(jìn)而發(fā)覺咨詢題就要解決咨詢題，在這次解決咨詢題中發(fā)覺了自己專門多不懂得知識，為了解決咨詢題自己去找資料學(xué)習(xí)，同時(shí)在老師的指導(dǎo)下學(xué)會了如何有條理的去排查咨詢題以及如何去驗(yàn)證自己的推測。專門是在我所要緊負(fù)責(zé)的程序方面，在一次次的驗(yàn)證中持續(xù)編寫各種功能的程序，從剛開始的什么都不懂，經(jīng)常要自己上網(wǎng)找資料學(xué)習(xí)，都后來在編寫程序中總能有各種奇思妙想，經(jīng)常能有一些讓自己都經(jīng)不住感嘆的構(gòu)

29、思，對C語言有一種得心應(yīng)手的感受。自己在這之中編寫了專門多各種功能的程序，如對電子琴進(jìn)行鎖定，錄制等功能。最后，雖講這次的課程設(shè)計(jì)結(jié)果不是專門成功，然而過程中的收成卻是相當(dāng)多的。參考文獻(xiàn) 1 楊學(xué)昭.單片機(jī)原理、接口技術(shù)及應(yīng)用（含c51），2009年2月2 佚名.娛樂應(yīng)用電路集粹. 機(jī)械工業(yè)出版社，2005年2月3 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2006年5月4 何宏、龔?fù)?單片機(jī)原理與接口技術(shù).北京:國防工業(yè)出版社,20065 樓然苗、李光飛 .單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20076 王福瑞等 .單片機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,19

30、997 張友德、趙志英、涂時(shí)亮.單片機(jī)微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn).上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2006第五版8 徐新艷.單片機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)踐.北京:高等教育出版社,2005年3月9 張毅剛.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,200410 楊興瑤.有用電子電路500例.化學(xué)工業(yè)出版社,1996附錄1：系統(tǒng)原理圖附錄2 源程序#include <reg52.h> /包括一個(gè) 52 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核的頭文件 #include<absacc.h> /XBYTE頭文件 #define COM8253 XBYTE 0x0A003#define COM8253_H XBYTE

31、 0x0A0#define COM8253_L XBYTE 0x002#define uchar unsigned char /定義一下方便使用 #define uint unsigned int #define ulong unsigned long #define uchar unsigned char#define uint unsigned intunsigned char key_number;unsigned char flag;#define CMD_RESET 0xa4 /restart#define DECODE1 0xc8/downlaod 1 #define CMD_RE

32、AD 0x15/ read key#define BLINKCTL 0x88 / blink /*HD7279連接*sbit cs=P10; / cs P1.0sbit clk=P11; / clk P1.1sbit dat=P12; / data P1.2sbit key=P13; / key P1.3/長短延時(shí)程序void long_delay(void) unsigned char i; for (i=0;i<0x30;i+);void short_delay(void) unsigned char i; for (i=0;i<8;i+);void send_byte( un

33、signed char out_byte) /發(fā)送字節(jié)到7279 unsigned char i; cs=0; long_delay(); for (i=0;i<8;i+) if(out_byte&0x80) dat=1; else dat=0; clk=1; short_delay(); clk=0; short_delay(); out_byte=out_byte*2; dat=0;/7279接收發(fā)送子程序unsigned char receive_byte(void) /接收7279一個(gè)字節(jié) unsigned char i, in_byte; dat=1; long_del

34、ay(); for (i=0;i<8;i+) clk=1; short_delay(); in_byte=in_byte*2; if (dat) in_byte=in_byte|0x01; clk=0; short_delay(); dat=0; return (in_byte);void write7279(unsigned char cmd, unsigned char dta) send_byte (cmd); send_byte (dta);unsigned char read7279(unsigned char command) send_byte(command); retu

35、rn(receive_byte();/* 鍵值表 ： 31 30 29 28 23 22 21 20 15 14 13 12 7 6 5 4*/輸出頻率對比表 uchar code freq36*2= 0xA9,0xEF,/00220HZ ,1 /0 0x93,0xF0,/00233HZ ,1# 0x73,0xF1,/00247HZ ,2 0x49,0xF2,/00262HZ ,2# 0x07,0xF3,/00277HZ ,3 0xC8,0xF3,/00294HZ ,4 0x73,0xF4,/00311HZ ,4# 0x1E,0xF5,/00330HZ ,5 0xB6,0xF5,/00349H

36、Z ,5# 0x4C,0xF6,/00370HZ ,6 0xD7,0xF6,/00392HZ ,6# 0x5A,0xF7,/00415HZ ,7 0xD8,0xF7,/00440HZ 1 /12 0x4D,0xF8,/00466HZ 1# /13 0xBD,0xF8,/00494HZ 2 /14 0x24,0xF9,/00523HZ 2# /15 0x87,0xF9,/00554HZ 3 /16 0xE4,0xF9,/00587HZ 4 /17 0x3D,0xFA,/00622HZ 4# /18 0x90,0xFA,/00659HZ 5 /19 0xDE,0xFA,/00698HZ 5# /20 0x29,0xFB,/00740HZ 6 /21 0x6F,0xFB,/00784HZ 6# /22 0xB1,0xFB,/00831HZ 7 /23 0xEF,0xFB,/00880HZ 1 0x2A,0xFC,/00932HZ