电子系统设计课设要点.doc

成 绩 评 定 表 专 业 电子信息科学与技术 课程设计题目 基于单片机的电子琴设计 评 语 组长签字： 成绩 日期 2015年 7月 日 课程设计任务书 学 院 信息科学与工程学院 电子信息科学与技术 学生姓名 石博孚 1203070117 课程设计题目 基于单片机的电子琴设计 实践教学要求与任务: 功能实现：实现手动弹奏以及自动播放歌曲的功能，设计出具有16个音调的按键电子琴。在手动模式时，每按动一个按键发出一种音调。在自动播放歌曲模式时，每按下一个按键播放一种曲子。单片机采用STC89C52设计，用7设计电路,编程软件采用电路简单，稳定性好，结构清晰，成本低等诸多特点。 2015年7月6日: 布置任务， 查找资料 2015年7月7-8日: 画电路原理图、焊接硬件 2015年7月9日: 编程调试,撰写报告 2015年7月9日: 验收答辩 指导教师： 2015 年7月 日 专业负责人： 2015 年 7月 日 学院教学副院长： 2015 年 7月 日 摘 要 嵌入式系统是嵌入式计算机嵌入到各种设备及应用产品内部的计算机系统它体积小结构紧凑使设备及应用产品智能化在数字化产品日益普及的今天从手机 51系列单片机是国内目前应用最广泛的单片机之一 STC89C52。本电子琴由STC89C52芯片，4*4矩阵键盘、复位电路、LED数码管、扬声器等核心模块构成。用Keil软件进行编程，本次设计的电子琴具有电路简单，稳定性好，清晰，成本低等诸多特点。具有一定的实用参考价值。 目 录 一、引 言 1 二、总体设计 1 2.1设计思路 1 2.2设计原理 2 三、 详细设计 3 3.1 硬件设计 3 3.1.1 单片机89C52的简介 3 3.1.2电路原理图 5 3.1.3实物图 7 3.2软件设计 9 3.2.1程序设计思路 9 3.2.2 程序流程图 9 3.2.3 程序代码 10 四、系统调试及分析 15 五、总结 16 参考文献 17 一、引 言 单片机全称单片微型计算机又称 单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。 二、总体设计 2.1设计思路 STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，当对系统进行调试时，由于程序的错误修改或对对程序新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次插拔，所以不会造成对芯片的损坏，且方便灵活。 正因为STC89C52的种种优点，本次STC89C52单片机为本设计的核心元件，利用STC89C52灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的电子琴功能。在单片机的外围接16个按钮用于输入16个音调，其中，在按下播放音乐的按钮后，前8个按钮还具有播放已定义好的音乐的功能，外接的数码管用于显示音节。 2.2设计原理 图1 设计原理图 图1 电路原理图 三 图3 引脚配置 主要引脚功能： RST（9）：复位输入。当振荡器复位时，要保持RST引脚2个机器周期的高电平时间； XTAL1（19）：反向振荡器放大器的输入及内部时钟工作电路的输入；XTAL2（18）：来自反向振荡器的输出； P1口（1－8）：P1口是从内部提供上拉电阻器的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收和输出4个TTL门电流； 保持低电平时， 3.1.2电路原理图 硬件电路的设计主要包括芯片89C51,、4*4键盘电路、振荡电路、复位电路及音频电路组成。 图2 简易电子琴硬件电路图 1、键盘电路：电子琴键盘采用独立式键盘。其特点是一键一线，各键相互独立，每个按键各接一条I/O口线，通过检测I/O口输入线的电平状态，可以很容易的判断哪个按键被按下，如图3所示 图3 独立键盘电路 2、振荡电路:本次设计 3.1.3实物图 图5 4*4键盘矩阵 图5 单片机核心电路 3.2软件设计 3.2.1程序设计思路 本设计采用STC89C52单片机作为核心处理器件，按下复位键，进入初始化，调用键盘扫面子程序，获得键值，查询