众文网1.单片机 电子琴设计 毕业论文
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原文缩略
第1章 概述
1.1 单片机知识简述
单片机是随着大规模集成电路的出现极其发展，将计算机的CPU,RAM,ROM，定时/计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成了芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机（single chipmicrocomputer）.它拥有优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的显著优点.主要应用于智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面，并且取得了显著的成果.单片机应用系统可以分为：（1）最小应用系统是指能维持单片机运行的最简单配置的系统。这种系统成本低廉，结构简单，常构成一些简单的控制系统，如开关状态的输入/输出控制等。片内有ROM/EPROM的单片机，其最小应用系统即为配有晶振，复位电路，电源的单个单片机.片内无ROM/EPROM的单片机，其最小应用系统除了外部配置晶振，复位电路，电源外，还应外接EPROM或EEPROM作为程序存储器用.（2）最小功耗应用系统是指为了保证正常运行，系统的功耗最小.（3）典型应用系统是指单片机要完成工业测控功能所必须的硬件结构系统。
1.2 系统功能简介
本设计主要是通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计，达到电子琴固有的基本功能，故叫简易电子琴。利用定时器可发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同音调。其次，定时器按设置的定时参数产生中断，这一次中断发出脉冲低电平，下一次反转发出脉冲高电平，由于定时参数不同，就发出不同频率的脉冲，本设计中按键一次，会发出50个脉冲，松开后随之延时10个脉冲，但在延时的10个脉冲期间继续检测键盘，若此时又有键被按下，若被按下的仍为原键则声音不变，否则键盘会译出被按下的另一个键的音调。
第2章 硬件系统
2.1 8051单片机的介绍
2.1.1 功能：
8051主要包括算术/逻辑部件ALU、累加器A（有时也称ACC）、只读存储器ROM、随机存储器RAM、指令寄存器IR/程序计数器PC
。
论文目录
第1章 概述
第2章 硬件系统
第3章 软件系统
第4章 总结体会
参考文献
[1] 张淑清，姜万录等，单片微型计算机接口技术及应用，国防工业出版社，2003
[2] 吴金戌，沈庆阳，郭庭吉，8051单片机实践与应用，清华大学出版社，2001
[3] 冯博琴，微型计算机原理与接口技术，清华大学出版社，2004
[4] 张毅刚，MCS-51单片机应用设计，哈尔滨工业大学出版社，2004
2.单片机电子琴的工作原理
众所周知，声音是周围空气的震动，音调取决于震动的频率，频率越高音调越高。
电子琴按下不同的琴键就会发出不同音调的声音，其实就是产生不同频率的震动。
单片机电子琴说白了就是利用单片机产生不同频率的电压波形，推动扬声器或蜂鸣器来发出不同音调的声音。
假设电子琴有八个音阶，就对应8个不同的频率，频率越高音调就越高。单片机很容易输出方波信号，那么只要让它产生不同频率的方波就可以了，然后用这个方波信号驱动扬声器就可以了。单片机的按键可以模拟琴键，按下不同的按键就对应不同的频率的方波，就能发出不同频率的声音了。
3.电子琴的设计原理
用AT89C51单片机做比较简单配上按键键盘，三极管驱动一个喇叭就能实现，下面是我调试过的单片机程序供参考；DIAN ZI QIN 电子琴 SPK EQU P1.0 FKEY EQU 20H.0 DI EQU 71H GAO EQU 72H KEY_NO EQU 73H NO EQU 74H TC EQU 75H OUTBIT EQU 08002H OUTSEG EQU 08004H IN EQU 08001H ORG 0000H JMP BEGIN ORG 0BH JMP TO_INT BEGIN: MOV TMOD,#00000000B MOV IE ,#10000010B MOV R4,#1 MOV R3,#1 CALL PLAY MOV R4,#2 MOV R3,#1 CALL PLAY JMP RUN JMP $ PLAY: CALL LOAD_VALUE CALL SOUND_ON PL1: MOV R5,#30 CALL DELAY DJNZ R3,PL1 CALL SOUND_OFF MOV R5,#3 CALL DELAY RET PLAY_SONG1: MOV TC,#0 PA0: MOV DPTR,#SONG1 MOV A,TC MOVC A,@A+DPTR MOV R4,A CJNE A,#0FFH,PA1 RET PA1: MOV DPTR,#LEN MOV A,TC MOVC A,@A+DPTR MOV R3,A CALL PLAY INC TC JMP PA0 RET PLAY_SONG2: MOV TC,#0 PB0: MOV DPTR,#SONG2 MOV A,TC MOVC A,@A+DPTR MOV R4,A CJNE A,#0FFH,PB1 RET PB1: MOV DPTR,#LEN MOV A,TC MOVC A,@A+DPTR MOV R3,A CALL PLAY INC TC JMP PB0 RET SOUND_ON: SETB TR0 RET SOUND_OFF: CLR TR0 RET LOAD_VALUE: MOV DPTR,#HI_LIST MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR MOV GAO,A MOV DPTR,#LO_LIST MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR MOV DI,A RET TO_INT: MOV TL0,DI MOV TH0,GAO CPL SPK RETI HI_LIST: DB 0,226,229,232,233,236,238,240 LO_LIST: DB 0,4,13,10,20,3,8,6 SONG1: DB 1,2,3,4,5,6,7,0FFH SONG2: DB 7,6,5,4,3,2,1,0FFH LEN: DB 2,2,2,2,2,2,2,0FFH DELAY: MOV R6,#50 D1:MOV R7,#50 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 DJNZ R5,DELAY RET TABLE_DIG: DB 16H,15H,14H,0FFH DB 13H,12H,11H,10H DB 0DH,0CH,09H,0AH DB 0EH,03H,06H,0FH DB 08H,02H,05H,0BH DB 00H,01H,04H,07H SCAN: MOV DPTR ,#OUTBIT MOV A,#0 MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#IN MOVX A,@DPTR CPL A ANL A,#0FH RET GET_KEY: MOV DPTR,#OUTBIT MOV P2,DPH MOV R0,#LOW(IN) MOV R1,#00100000B MOV R2,#6 KLOOP: MOV A,R1 CPL A MOVX @DPTR,A CPL A RR A MOV R1,A MOVX A,@R0 CPL A ANL A,#0FH JNZ GOON1 DJNZ R2,KLOOP MOV R2,#0FFH SJMP EXIT GOON1: MOV R1,A MOV A,R2 DEC A RL A RL A MOV R2,A MOV A,R1 MOV R1,#4 LOOPC: RRC A JC EXIT INC R2 DJNZ R1,LOOPC EXIT: MOV A,R2 MOV DPTR,#TABLE_DIG MOVC A,@A+DPTR MOV R2,A MOV KEY_NO,A RET SO: MOV R3,#1 CALL PLAY RET SOP: CJNE A,#1,A1 MOV R4,#1 CALL SO RET A1: CJNE A,#2,A2 MOV R4,#2 CALL SO RET A2: CJNE A,#3,A3 MOV R4,#3 CALL SO RET A3: CJNE A,#4,A4 MOV R4,#4 CALL SO RET A4: CJNE A,#5,A5 MOV R4,#5 CALL SO RET A5: CJNE A,#6,A6 MOV R4,#6 CALL SO RET A6: CJNE A,#7,A7 MOV R4,#7 CALL SO RET A7: CJNE A,#0FH,A8 CALL PLAY_SONG1 RET A8: CJNE A,#0BH,A9 CALL PLAY_SONG2 RET A9: RET RUN: LOOP: CALL SCAN JZ LOOP CALL GET_KEY MOV A,KEY_NO CALL SOP LJMP LOOP END。
4.求一篇基于单片机的电子琴设计的外文文献
音色（Tone）PIANO 钢琴 ELECPIANO 电子钢琴 HARPSICHORD 古钢琴 CELESTA 钢琴片 ORGAN 风琴 ELEC ORGAN 电子风琴 PIPE ORGAN 管风琴 JAZZ ORGAN 爵士风琴 ACCORDION 手风琴 SYNTHORGAN 合成风琴 ORCHESTRA 管弦乐 STRING 弦乐 VIOLIN 小提琴 CELLO 大提琴 PICCOLO 短笛 FLUTE 长笛 JAZZFLUTE 爵士长笛 CLARINET 单簧管 OBOE 双簧管 BASSOON 大管 SAXPHONE 萨克管 BRASS 铜管乐 TRUMPET 小号 HORN 圆号 TROMBONE 长号 TUBA 大号 WAH BRASS 哇声铜管乐 GUITAR 吉他 BASS 倍大提琴 BAGPIPE 风笛 BASS GUITAR 低音吉他 MANDOLIN 曼陀林 BANJO 班卓 VIRES 振琴 VIBRAPHONE 电颤振铁琴 HARP 竖琴 FANTASY 幻想音 WAH 哇音 FUNNY 滑稽音 COSMIC TONE 宇宙音 ELECSYNTHE 电子合成音乐 FUNNYSYNTH 合成滑稽音 ELECGUITAR 电吉他 JAZZ GUITAR 爵士吉他 XYLOPHONE 木琴 GLOCKENSPIEL 钟琴 HARMONICA 口琴 MUSIC 百音盒 SYMPHONIC 交响乐 CHORUS 合唱队 VOICES 人声 RHYTHNIC 律动性音乐拨钮 DIAPASON 管风琴音栓 VIBES 颤动的声音 RERCUSSION 打击乐 SYNTHETIC 合成打击乐 PERCUSSION §2，节奏同步.音色添加效果（EFFECT）以下这些功能主要是用来修饰音色 VIBRATO 颤音 SUSTAIN 持续音 CRESCENDO VIBRATO 渐强 REVERBERATION 混响§3节奏（RHYTHM）WALTZ 华尔兹 RHUMBA 伦巴 SAMBA 桑巴 MAMBO 曼波舞 CHA-CHA 恰恰 SWING 摇摆舞 DISCO 迪斯科 LATIN SWING 拉丁摇摆 POLKA 波尔卡 MARCH POLKA 波尔卡进行曲 BOLONASE 波罗涅兹 BEGUINE 贝圭英 HABANERA 哈巴涅拉 MARCH 进行曲 MARCH SPEED 快速进行 BOSSA NOVA 博萨诺瓦 SHUFFLE 曳步舞 SLOW ROCK 慢摇滚 JAZZ ROCK 爵士摇滚 LATIN ROCK 拉丁摇滚 JAZZ MARCH 爵士进行曲 JAZZ WALTZ 爵士华尔兹 POPS 波普 BIG BAND 爵士大乐团 REGGAE 雷盖 BALLAD 叙事曲 COUNTRY 乡土音乐 16BEAT 十六步舞 TANGO 探戈 ROCK 摇滚乐 §4.节奏的辅助功能指自动节奏的开始与停止，节奏填充等功能. START 开始 STOP 停止 SYNCHRO 节奏同步 FILL IN 节奏填充 §5.和弦（CHORD）SINGLE FINGER 单指和弦 FINGDERED CHORD 多指和弦 §6电子琴各种功能及中英文对照§1。
5.简易电子琴设计
它的原理是：简单的说就是按键触发信号发给处理器，再由处理器调用音色库音色通过功放电路输出或者通过数码接口进行数字输出。控制面板上的按钮来选择处理器对音色、音量、输出方式、伴奏的控制。
玩具和简单的老式电子琴就简单得多，按键做为开关接通内部发声单元，进行固定频率的发声。或者由初级的单片机处理发声频率。
电子琴的工作原理一般有FM（调频）模式和PCM（采样）模式。
现在常用的电子琴的常见品牌有YANMAHA 和CASIO，海南的乐手比较喜欢使用YAMAHA的产品，因为它的设置比较合理，现场使用非常
方便；音色比较真实，使用效果更佳。
单独用一具电子琴，就可以现场作出类似一支完整乐队的效果。所以现在一些演出场合中，比较流行一具电子琴（有些会再加上一具合成器）的单人编制（简称单编），或一具电子琴和一把吉他的双人编制（简称双编）。搞单编需要乐手具备较高的电子琴操作和演奏水平。本版中的“啊方十指琴魔”就是这样的单编高手之一。搞单编或双编对电子琴的要求也较高，在YAMAHA的电子琴系列中，一般要PSR 410以上级别的产品才能达到乐手们常说的“能用”的水平。
电振荡乐
器
以电振荡作为激励声源的乐器，称为电振荡乐器
目前人们能见到的各种电子琴、电子合成器、电子鼓机等都属于电振荡
乐器。
说明：当演奏者按下键盘中的某一琴键时，琴键下面的电路就将信号传
送给振荡器
1
和振荡器2，产生相应的音高振荡频率；手指触键的力度信号
也会同时传给包络发生器
1
和包络发生器2，并通知滤波器和放大器产生相
应的音量及音色的变化；最后，声音信号通过放大器输出。图中低频振荡器
的作用，是能够根据演奏者的需要，对所有其它部分——振荡器、滤波器和
放大器——进行调制，从而使合成器能够发出颤音的效果。
目前，国外生产的电子合成器以及较高档的电子琴都有MIDI
接口，相互
间可串接使用。目前较流行的使用方法是用一台计算机通过MIDI
接口来控制
所有相关的电子乐器和音响效果发生器，从而能够方便地产生丰富多彩的音
乐音响效果。
不知你用什么设计，即时单片机，也是个很大的项目，这里说不清
6.单片机 简易电子琴的设计
KEYBUF EQU 30H STH0 EQU 31H STL0 EQU 32H TEMP EQU 33H ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EA WAIT: MOV P2,#0FFH CLR P2.4 MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 LCALL DELY10MS MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 MOV A,P2 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK1 MOV KEYBUF,#0 LJMP DK1 NK1: CJNE A,#0DH,NK2 MOV KEYBUF,#1 LJMP DK1 NK2: CJNE A,#0BH,NK3 MOV KEYBUF,#2 LJMP DK1 NK3: CJNE A,#07H,NK4 MOV KEYBUF,#3 LJMP DK1 NK4: NOP DK1: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,@A DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK1A: MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK1A CLR TR0 NOKEY1: MOV P2,#0FFH CLR P2.5 MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 LCALL DELY10MS MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 MOV A,P2 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK5 MOV KEYBUF,#4 LJMP DK2 NK5: CJNE A,#0DH,NK6 MOV KEYBUF,#5 LJMP DK2 NK6: CJNE A,#0BH,NK7 MOV KEYBUF,#6 LJMP DK2 NK7: CJNE A,#07H,NK8 MOV KEYBUF,#7 LJMP DK2 NK8: NOP DK2: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,@A DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK2A: MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK2A CLR TR0 NOKEY2: MOV P2,#0FFH CLR P2.6 MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 LCALL DELY10MS MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 MOV A,P2 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK9 MOV KEYBUF,#8 LJMP DK3 NK9: CJNE A,#0DH,NK10 MOV KEYBUF,#9 LJMP DK3 NK10: CJNE A,#0BH,NK11 MOV KEYBUF,#10 LJMP DK3 NK11: CJNE A,#07H,NK12 MOV KEYBUF,#11 LJMP DK3 NK12: NOP DK3: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,@A DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK3A: MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK3A CLR TR0 NOKEY3: MOV P2,#0FFH CLR P2.7 MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY4 LCALL DELY10MS MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY4 MOV A,P2 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK13 MOV KEYBUF,#12 LJMP DK4 NK13: CJNE A,#0DH,NK14 MOV KEYBUF,#13 LJMP DK4 NK14: CJNE A,#0BH,NK15 MOV KEYBUF,#14 LJMP DK4 NK15: CJNE A,#07H,NK16 MOV KEYBUF,#15 LJMP DK4 NK16: NOP DK4: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,@A DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK4A: MOV A,P2 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK4A CLR TR0 NOKEY4: LJMP WAIT DELY10MS: MOV R6,#10 D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET INT_T0: MOV TH0,STH0 MOV TL0,STL0 CPL P1.0 RETI TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H TABLE1: DW 64021,64103,64260,64400 DW 64524,64580,64684,64777 DW 64820,64898,64968,65030 DW 65058,65110,65157,65178 END。