电子琴-通信1班-唐健-20102553.docVIP

电子琴实验报告 一， 实验目的 1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。 2. 设计任务及要求，在所提供开发板的上实现可调整音调，可回放音乐的电子琴。 二，实验要求 A.基本要求： 1. 在4位数码管上显示当前演奏音乐的音调。显示格式“调—音阶” 3. 利用按键可以使扬声器发出所需的音调，并且具有变调功能。 4.可以通过按钮手动会放之前所演奏的音乐。 B.扩展部分： 无； 三，实验基本原理 利用单片机定时器完成计时功能， 音调的不同其根源在于扬声器端口电平处于高电平的频率的不同，所以在定时器中断中，通过按下键盘的值来控制中断定时器的初始化值并在其内部每次对于扬声器端口电平取反，以此方法便可产生具有特定频率的方波信号。 而回放功能使用多维数组的思路来做在每一次按下按钮都将决定方波信号频率的三个决定性变量:number、key,num1保存到多位数组中，在回放过程中通过这三个决定性变量来重现原来的声音。在回放功能中，按下replay按钮启动回放功能，之后每按下一次next就会发出原来发出的一次声。 四，实验设计分析 针对要实现的功能，采用AT90C516单片机进行设计，STC90C516RD+系列单片机是宏晶科技推出的新一代、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可任意选择，内部集成MAX810专用复位电路，时钟频率在12MHz以下时，复位脚可直接接地。使用它可以实现预定设计目标。 在程序方面，我们使用了模块化的编程思路，尽量多的使用之前编程过程中使用的 模块，其中的延时函数，显示函数。这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。程序总体上可以分割为以下几个模块： 首先是显示模块；显示模块使用的是4位的共阴极数码管，使用P2管脚做段选，P3的四个接口作为位选。其控制代码放置在display()函数里。 其次是键盘输入模块；键盘检测函数使用了keyscan();此处使用的是不含有死循环的键盘检测函数，若按钮没有被按下，程序不会停留在keyscan()函数内，相较于这次八个课题中余下程序中使用较多含有死循环的函数而言，无死循环的keyscan（）函数更加灵活，但是也使的程序执行到哪里更难以判断了解。 而后是发声模块；发声模块是此次电子琴的核心模块，其包括了transform()、changable()、initial()、timer0()这四个函数构成，tranform()用于翻译从keyscan()返回的信息，并且对于信息进行相应的处理，例如决定数码管显示的数值，启动回放功能，读取存储在数组中的数据。而changeble()是在整个程序中所花时间编写最多的，其作用在于使用数组FREQH、FREQL的值对于TH0，TL0进行初始化，并且在使用按钮按下的时间作为中断开关的间隔，也就是发出声音的时间。 最后是回放模块；回放模块内嵌到发声模块进行，通过按下replay()按钮将程序从发声模式转换到回放模式，通过从存储的数组中提取数据来回放声音。 在编写之前，因为我们实现的硬件设施是在普中的开发板，而在普中的开发板上蜂鸣器 是被放置在了P1^5的端口上。 五，实验要求实现 A.电路设计 1. 整体设计 使用90C516编写电子琴的程序，其所需要的硬件有八位共阴极数码管，用于显示 4*4矩阵小键用于演奏音乐，使用P1^5的蜂鸣器用于产生声音。 电路的总体设计框架如下： 2. 分块设计 模块电路主要分为：输入部分、显示部分、复位和晶振电路。 2.1 输入部分 键盘输入模块；键盘检测函数使用了keyscan();此处使用的是不含有死循环的键盘检测函数，若按钮没有被按下，程序不会停留在keyscan()函数内，相较于这次八个课题中余下程序中使用较多含有死循环的函数而言，无死循环的keyscan（）函数更加灵活，但是也使的程序执行到哪里更难以判断了解。 2.2 显示部分 再者是显示模块；显示模块使用的是4位的共阴极数码管，使用P2管脚做段选，P3的四个接口作为位选。其控制代码放置在display()函数里。 2.3 发声部分 发声模块是此次电子琴的核心模块，其包括了transform()、changable()、initial()、timer0()这四个函数构成， 2.3 晶振与复位电路 本实验单片机时钟用内部时钟，模块如下： 复位电路为手动复位构成，模块如下： 各模块拼接组合，电路总体设计图如下： B.程序设计 B.1 程序总体设计 本实验用汇编程序完成. 程序总的流程图如下： 接通电源，数码管显示按下的音调，在每按下一个按钮后，显示其对应的调子。键盘检测在实时进行检测。 从左上至右下所代表的顺序依次为：低音5、低音6、低音7、中音