简易电子琴的设计

一、设计题目：

设计一简易电子琴，要求能够发出1、2、3、4、5、6、7等七个音符。

使用元件：AT89C51、LM324，喇叭，按键等

二、设计目的

（1）能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识有进一步的认识，独立对其进行测试与检查。

（2）熟悉8051单片机的内部结构和功能，合理使用其内部寄存器，能够完成相关软件编程设计工作。

（3）为实现预期功能，能够对系统进行快速的调试，并能够对出现的功能故障进行分析，及时修改相关软硬件。

（4）对软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。

三、系统硬件图

流程图:

原理:

（一） 音乐产生原理及硬件设计

由于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。

本次设计中单片机晶振为12MHZ，那么定时器的计数周期为1MHZ，假如选择工作方式1，那T值便为T= 216--5﹡105/相应的频率 ，那么根据不同的频率计算出应该赋给定时器的计数值，列出不同音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示：

采用查表程序进行查表时，可以为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据：

TABLE DW 64580，64684，64777，64820，64898，64968，65030

源程序:

方案一：产生按键音符

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 000BH

LJMP BREAK

MAIN: MOV TMOD,#01H ;设置定时器0的工作方式

SETB EA

SETB ET0 ; 设置定时器0中断

SETB TR0 ; 启动定时器0

WAIT1: LCALL KEY ; 调用KEY子程序，判断有键按下否？第几个键？

CLR EA ;屏蔽中断

CJNE R3,#00H,WAIT1 ;如果R3=0，表示有键按下

MOV A,22H ;将22H里存放的按键号送给A

RL A ; 因为查表里都是字，所以得乘2查得数据

MOV DPTR,#TABLE ;指向表头

MOVC A,@A+DPTR ; 查表

MOV TH0,A ;将数据高位送TH0

MOV 21H,A ; 将高位备份

MOV A,22H ;将22H里存放的按键号送给A

RL A ;因为查表里都是字，所以得乘2查得数据

INC A ;取低位数据

MOVC A,@A+DPTR

MOV TL0,A

MOV 20H,A

WAIT2: LCALL KEY

SETB EA

CJNE R3,#00H,WAIT1

JMP WAIT2

KEY: MOV R3,#00H ; KEY子程序，判断有键按下否？第几个键？

MOV R1,#0FFH

MOV R0,#00H

MOV A,R1

MOV P2,A

MOV A,P2

CLR C

CPL C ;利用标志位CY来判断是哪个键按下

MOV R2,#08H

WAIT3: RLC A ;移位判断

JNC STORE

INC R0

DJNZ R2,WAIT3

STORE: MOV 22H,R0 ; 将按键号存22H，R3=0有键按下

MOV R3,#00H

RET

BREAK: PUSH ACC ; 中断产生方波，从P1.0口输出

PUSH PSW

MOV TL0,20H

MOV TH0,21H

CPL P1.0

POP PSW

POP ACC

RETI

TABLE: DW 65030,64968,64898,64820,64777,64684,64580 ; 7，6，5，4，3，2，1

END

方案二：产生按键音符

ORG 0000H

SJMP START

ORG 000BH

AJMP INT_0

ORG 0030H

START: MOV P1,#00H

SETB EA

SETB ET0 ;计数器0

MOV TMOD,#02H

MOV TH1,#09CH

MOV TL1,#09CH ;定时器初植

CLR TR0 ;定时器不允许

SCAN: ;键盘扫描

MOV A,P2 ;判断键盘按下，跳到SCAN_1，若未按，继续扫描

CJNE A,#0FFH,SCAN_1

NOP

SJMP SCAN

SCAN_1:ACALL DELAY ;是不是真的要按下？如果是，则跳转SU_KEY查询是哪个按下？

MOV A,P2

CJNE A,#0FFH,SU_KEY

NOP

SJMP SCAN

SU_KEY:JNB P2.1,MU_1 ;判断是哪个键按下？

JNB P2.2,MU_2

JNB P2.3,MU_3

JNB P2.4,MU_4

JNB P2.5,MU_5

JNB P2.6,MU_6

JNB P2.7,MU_7

SJMP SCAN

;R1信号周期

MU_1: MOV R1,#19 ;如果第一个按键按下，则R1=19，同时程序转NEXT

SJMP NEXT

MU_2: MOV R1,#17

SJMP NEXT

MU_3: MOV R1,#15

SJMP NEXT

MU_4: MOV R1,#14

SJMP NEXT

MU_5: MOV R1,#13

SJMP NEXT

MU_6: MOV R1,#11

SJMP NEXT

MU_7: MOV R1,#10

SJMP NEXT

NEXT: MOV A,R1

MOV R0,A

SETB TR0 ;启动定时器0

NEXT_1:MOV A,P2 ; 没键按下继续执行，有键按下，返回读引脚

CJNE A,#0FFH,NEXT_1

ACALL DELAY

MOV A,P2 ;真的没键按下？

CJNE A,#0FFH,NEXT_1

CLR TR0 ;不响

AJMP SCAN ;扫描键盘去

INT_0: ;中断程序

DJNZ R0,RE ;R0不等于0时，返回

CPL P1.0

MOV A,R1

MOV R0,A

RE: RETI

DELAY:MOV R7,#100 ;延长时间等待，键盘消抖

D1: MOV R6,#10

D2: DJNZ