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摘 要

电子琴，它是一款新型的键盘乐器，内部包含大规模集成电路。作为一个电子专业的学生，我对于各种乐器的内部构造、发声原理都很好奇，因此选择了一件常见的乐器-电子琴进行了研究。本设计通过将几个模块集成在一起，采用单片机设计简单的电子键盘分析，并基于单片机的电子元件硬件组件制作一款简易的电子琴。使用微控制器产生不同的频率来获得需要的音阶。实现一个弹奏音乐的简单键盘，并伴随着灯光的闪烁功能。这款电子琴设计合理、工作稳定，价格相对便宜，在性能方面也比其他同类产品优良，故简易电子琴的研制具有一定的社会意义。我的设计思路是利用89c51单片机的功能，并对其进行学习，理解和扩展，以实现一个弹奏音乐的简单键盘，并伴随着灯光的闪烁功能。我将在下文中详细介绍电路设计思想和编程过程。

关键词：89c51单片机，电路，程序

Abstract:The electronic organ, which uses large-scale integrated circuits, is mostly an electronic synthesizer equipped with a sound memory. It is a new type of keyboard instrument and is a perfect combination of traditional music and modern technology.As an electronic professional student, I was also curious about the internal structure of various musical instruments and the principle of phonation. Therefore, I chose a common instrument, the electronic organ, for research.The main content of this paper is to design a main control chip, keyboard, speaker and other modules to form the core of the main control module. The main control module is equipped with eight keys and speaker keyboard. This keyboard is designed to be reasonable, work stability, performance is better than other similar products, has a certain degree of practicality and reference value.My design idea is to use the functions of the 89c51 microcontroller and learn, understand, and extend and extend it to implement a simple keyboard that randomly plays music, accompanied by a flashing function of lights. I will introduce circuit design ideas and programming process in detail below.

Keywords:89C51 microcomputer, electric circuit, program

目 录

1 绪论 5

1.1 课题背景 5

1.2 设计依据 5

2 系统方案设计及主控芯片介绍 5

2.1 系统基本设计思路 5

2.2 单元电路方案论证 5

2.2.1 控制器模块 6

2.2.2 发声模块 6

2.2.3 编程软件模块 6

2.2.4 最终方案 7

2.3 STC89C51单片机 7

3 硬件电路设计 9

3.1 系统总体框图 9

3.2 最小系统设计 9

3.3 时钟电路 10

3.4 复位电路 10

3.5 按键控制模块 11

3.6 LED灯模块 12

3.7 播放模块 12

3.8 电源电路 13

4 系统软件设计 14

4.1 单片机发生概述 14

4.2 编程软件Keil C51 15

4.3 画图软件Protel 99SE 15

4.4 仿真 16

4.5 系统总体程序流程图 17

5 调试与实现 18

结论 20

参考文献 21

致谢 22

附录 23

1 绪论

1.1 课题背景

单片机的发展使其很多的特点显得尤为突出，正是这个原因使它变得越来越重要，随着中国经济的高速发展，单片机已经在越来越多的领域得到广泛应用。最普遍的就是我们生活中每天都离不开的手机。预计未来将会有越来越多的产品使用SCM发明。作为一名电子专业的学生，了解和精通SCM的工作原理和应用技能变得尤为重要。因此选择了一件常见的乐器-电子琴进行了研究。

本设计通过制作电子钢琴，将几个模块集成在一起，采用单片机设计简单的电子键盘分析，并接受基于单片机的电子元件硬件组件。使用微控制器产生不同的频率来获得我们需要的音阶。实现一个弹奏音乐的简单键盘，并伴随着灯光的闪烁功能。我设计的这款产品基于对传统键盘上89C51微控制器的小改革和创新的深刻理解。并用简单的c语言替代复杂的汇编语言。我认为，当它不断创新达到理想的娱乐设备标准时，将广泛投入使用并量产。其应用将会是控制领域的又一革新。因此，这是一个前景广阔的研究领域。

1.2 设计依据

众所周知，每一首音乐都由不同的音符组成，我们也可以理解成每个音符有不同的频率，这样我们可以根据频率的不同制定不同的延时。如果想要实现独立播放音乐，还要考虑节拍的设置。对于产生的方波，通常先将高电平输入线路端口，经过一段时间的延时，再改用低电平输入线路端口，通过改变延迟时间来改变输出频率。单片机有软件延时和定时器/计数器延时两种主要延时方式。但是由于软件延迟不精确，而本设计的电路对音符的准确率要求较高。因此，选择第二种延时方式。

由于该设计的要求是用户通过键盘输入音符，所以不受程序限制，由用户自己掌握如何输入。因此输入音乐时只要掌握音乐的音符和频率就行。计算音频的周期并将其除以2，就可得到相应的音频脉冲。使用计数器计数半周期并在计时器到期时反转P2.0。然后重复时间并倒转。

2 系统方案设计及主控芯片介绍

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