二十音电子琴的设计
摘要：本次设计提出了用89C51单片机为核心控制元件,设计一个简易的电子琴.本方案以AT89C51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21个按键和扬声器.根据使用者的操作随意弹奏想要表达的音乐。一首音乐是许多不同的音阶组成的，而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，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可[1]。
关键词：单片机；按键；扬声器；音阶
Thedesignofthe21keys’flower
Abstract: Thedesignofthe89C51usedasthecorecontrolcomponents.Designofasimpleflower.TheprogramtoAT89C51ascontrollingcore,andthekeyboardloudspeakerscoremodulesinthemaincontrolmoduleonthemaincontrolmodulehas21keysandspeakers.Accordingtousersoftheparadewanttoplayforfreeexpressioninmusic.Musicisoneofmanycomponentsofdifferentscales,eachscalecorrespondstodifferentfrequencies.Thiswaywecanuseadifferentfrequencycombinations,whichmayconstitutewhatwewantmusic.Ofcoursemicrocontrollertogeneratedifferentfrequenciesveryconvenient.WecanuseSCMtimer/counterT0tocreatesquarewavefrequencysignals,therefore.Aslongasweputasongofthetunethefrequencyresponserelationshipcangetcorrect.
Keywords:microcontroller;buttons;speakers;chromatic
目录
序言５
第一章单片机概述与AT89C51芯片概述
1.1单片机简介６
1.2AT89C51单片机６
1.2.1AT89C51单片机简介７
1.2.2AT89C51单片机引脚说明８1.2.3AT89C51单片机主要特性１１
1.2.4AT89C51芯片内部资源１１
第二章设计任务分析与系统的总体设计
2.1设计任务的分析１３
2.2系统的总体设计规化１３
2.2.1硬件部分１３
2.2.2软件部分１４
2.2.3软硬件调试１４
2.2.4程序固化１４
第三章系统的硬件设计
3.1硬件模块简介２４
3.1.1发声电路简介２４3.1.2键盘电路简介２５
3.1.3W78三端集成稳压器简介２５
3.2Protel软件制板及硬件的制作２６
3.2.1Protel99的特点２６
3.2.2印制电路板设计２６
3.2.3元器件的安装２８
第四章系统的软件设计
4.1单片机汇编语言的特点１５
4.2系统软件框图以及程序设计１６
4.2.1初始化程序１６
4.2.2按键扫描及键盘防抖程序１７
4.2.3键盘服务程序１８
4.2.4发声程序２０
4.2.5定时器中断服务程序２３
第五章系统调试
5.1硬件调试２９
5.2软件调试３２
5．2．1LCA51软件简介３２
5．2．2联机在线调试３２
5.3芯片固化３３
结束语３４
参考文献３５
附录1二十一音电子琴源程序３６
附录2二十一音电子琴硬件电路图４０
附录3二十一音电子琴实物图４１
附录4英文文献翻译４２
致谢５２
序言
单片机因其体积小、功能强、价格低廉而得到广泛应用，同时随着我国经济的飞速发展，单片机在越来越多的领域中得到了很好的应用。观察几年以来各家厂商的销售地区比重，可以发现中国大陆市场比重逐渐提升，而在国内单片机多应用于电话、CallerID、玩具与LCD等产品，预计在未来，销货至大陆的比重仍将持续增加。在中国产品应用领域十分广泛，也与人民生活越来越密切。作为一名电气自动化的应届毕业生来说，理解和掌握单片机的工作原理和使用技巧是必备的技能。基于这种考虑，我此次毕业设计的题目为：二十一音电子琴。
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。整个设计利用单片机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，就会发出不同音调原理来设计。首先，利用一个3×7的键盘电路把我所需要发出声音的信号输入单片机；其次通过程序，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，就会调用一个延时程序，在延时后继续检测键盘，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。从而实现了一个简易电子琴的功能。
毕业论文分五个章节来具体介绍整个毕业设计的设计内容和过程。第一章是对单片机进行大概的简介，第二章是整体的设计方案的介绍，第三章是系统硬件部分的具体设计过程的介绍，第四章是系统软件部分的具体设计过程介绍，第五章是系统在总装调试的具体过程。
通过软硬件的调试，确认此设计已经达到设计要求，并可以稳定可靠运行。
1.2AT89C51单片机
1.2.1AT89C51单片机简介
89系列单片机是ATMEL公司的8位FLASH单片机系列。89系列单片机是以8031为核心构成的，它和8051系列单片机外部端子是一样的、兼容的，其最大特点是片内含有FLASH存储器。
由于内部含有FLASH存储器，因此在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改，大大缩短了系统的开发周期。同时，在系统的工作过程中，能有效的保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响信息的保存。89系列随着用户的需要和发展，可以进行修改，使系统能够追随用户的最新要求。
AT89C51单片机是一种低功耗、高性能、内含4KB的闪速存储器（FlashMemory）的8位CMOS微控制器。这种器件系以ATMEL高密度不挥发的存储技术制造，与工业标准MCS—51指令系统和引脚完全兼容。片内闪速存储器的程序代码或数据可在线写入，也可通过常规的编程器编程。
1.2.2AT89C51单片机引脚说明
在89系列中，在器件引脚的封装上，MCS-51系列机通常有两种封装：一种是双列直插式，常为HMOS型器件所用；另一种是方形封装，大多数在CHMOS型器件中使用。89C51单片机DIP40封装如1-１所示
