何弘揚(yáng)
摘 要:隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,音樂逐漸成為我們生活中很重要的一部分,有人曾說喜歡音樂的人不會(huì)向惡。我們都會(huì)抽空欣賞世界名曲,作為對(duì)精神的洗禮。本論文設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的簡易電子琴。我們對(duì)于電子琴如何實(shí)現(xiàn)其功能,如音色選擇、自動(dòng)放音功能等等也很好奇。
電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物,是一種新型的鍵盤樂器。它在現(xiàn)代音樂扮演著重要的角色,單片機(jī)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性,它已經(jīng)溶入現(xiàn)代人們的生活中,成為不可替代的一部分。本文的主要內(nèi)容是用STC89C51單片機(jī)為核心控制元件,設(shè)計(jì)一個(gè)電子琴。以單片機(jī)作為主控核心,與鍵盤、揚(yáng)聲器等模塊組成核心主控制模塊,在主控模塊上設(shè)有12個(gè)按鍵和一個(gè)揚(yáng)聲器。本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡單,軟件功能完善,控制系統(tǒng)可靠,性價(jià)比較高等,具有一定的實(shí)用和參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:STC89C51;電子琴;數(shù)碼管
Mini電子琴
電子琴是現(xiàn)代電子科技與音樂結(jié)合的產(chǎn)物,是一種新型的鍵盤樂器。它在現(xiàn)代音樂扮演著重要的角色,單片機(jī)具有強(qiáng)大的控制功能和靈活的編程實(shí)現(xiàn)特性,它已經(jīng)溶入現(xiàn)代人們的生活中,成為不可替代的一部分。本文的主要內(nèi)容是用STC89C51單片機(jī)為核心控制元件,設(shè)計(jì)一個(gè)電子琴。以單片機(jī)作為主控核心,與鍵盤、揚(yáng)聲器等模塊組成核心主控制模塊,在主控模塊上設(shè)有12個(gè)按鍵和一個(gè)揚(yáng)聲器。本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡單,軟件功能完善,控制系統(tǒng)可靠,性價(jià)比較高等,具有一定的實(shí)用和參考價(jià)值。
方案一:用可控硅制作電子琴。將220V交流電經(jīng)變壓器降壓,再經(jīng)過整流、濾波,獲得+13.5V直流電壓。將單向可控硅SCR和電阻、電容組成馳張振蕩器電路。但該設(shè)計(jì)方案制作成本高且復(fù)雜。
方案二:采用STC89C51單片機(jī)進(jìn)行控制,由于其性價(jià)比高,完全滿足了本作品智能化的要求,它的內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間達(dá)到8K,使軟件設(shè)計(jì)有足夠的內(nèi)部使用空間并且方便日后系統(tǒng)升級(jí),使用方便,抗干擾性能提高。
選擇方案:鑒于上述對(duì)比與分析,本設(shè)計(jì)采用方案二。
硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求,在選擇的機(jī)型的基礎(chǔ)上,具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件,設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的原理框圖、電路原理圖。
該設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)一種由單片機(jī)控制的電子琴,單片機(jī)工作于12MHZ時(shí)鐘頻率,使用其定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0,工作模式為1,改變計(jì)數(shù)值TH0和TL0可以產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號(hào)。該設(shè)計(jì)具有8個(gè)音節(jié)的鍵盤,用戶可以根據(jù)樂譜在鍵盤上進(jìn)行演奏,音樂發(fā)生器會(huì)根據(jù)用戶的彈奏,通過揚(yáng)聲器將音樂播放出來。由于本例實(shí)現(xiàn)的音樂發(fā)生器是由用戶通過鍵盤輸入彈奏樂曲的,所以節(jié)拍由用戶掌握,不由程序控制。用單片機(jī)產(chǎn)生的音頻脈沖直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器并不能產(chǎn)生所要實(shí)現(xiàn)的音樂,因?yàn)樗鼪]有足夠的驅(qū)動(dòng)能力,這就需要功率放大電路。
本例使用三極管9013.來實(shí)現(xiàn)音頻功放電路。
了解音樂的一些基本知識(shí)后可知,產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂,對(duì)于單片機(jī)而言,產(chǎn)生不同頻率有脈沖非常方便,可以利用它的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào),因此,需要弄清楚音樂中的音符和對(duì)應(yīng)的頻率,以及單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)的關(guān)系。
在本實(shí)驗(yàn)中,單片機(jī)工作于12MHZ時(shí)鐘頻率,使用其定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0,工作模式為1,改變計(jì)數(shù)值TH0和TL0可以產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號(hào)。
該程序設(shè)計(jì)思路比較清晰既從開始到聲明變量與函數(shù)再到讀取按鈕開關(guān),判斷是否按下,然后就是一個(gè)一個(gè)按鈕的動(dòng)作。
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