北京交通大学单片机实验与课程设计电子琴.docxVIP

PAGE \* MERGEFORMAT16 题目：电子音调发生器 ——————————单片机实验与课程设计报告———————————— 学生名字： 曾文聪 学生学号： 学 院： 电子信息工程学院 专 业： 通信工程 指导老师： 于振宇 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc449035409 一、应用背景或需求分析 PAGEREF _Toc449035409 \h 3 HYPERLINK \l _Toc449035410 二、设计目标 PAGEREF _Toc449035410 \h 3 HYPERLINK \l _Toc449035411 三、设计性能指标 PAGEREF _Toc449035411 \h 3 HYPERLINK \l _Toc449035412 四、方案设计及选择 PAGEREF _Toc449035412 \h 4 HYPERLINK \l _Toc449035413 4.1实验原理 PAGEREF _Toc449035413 \h 4 HYPERLINK \l _Toc449035414 4.1.1乐曲的音调与节拍 PAGEREF _Toc449035414 \h 4 HYPERLINK \l _Toc449035415 4.1.2 定时器的使用及时间延迟 PAGEREF _Toc449035415 \h 5 HYPERLINK \l _Toc449035416 4.2设计思路 PAGEREF _Toc449035416 \h 6 HYPERLINK \l _Toc449035417 五、相关电路功能说明 PAGEREF _Toc449035417 \h 6 HYPERLINK \l _Toc449035418 5.1蜂鸣器电路 PAGEREF _Toc449035418 \h 6 HYPERLINK \l _Toc449035419 5.2八段数码管 PAGEREF _Toc449035419 \h 7 HYPERLINK \l _Toc449035420 六、软件思路以及程序流程 PAGEREF _Toc449035420 \h 8 HYPERLINK \l _Toc449035421 七、心得体会 PAGEREF _Toc449035421 \h 10 HYPERLINK \l _Toc449035422 八、功能和性能测试 PAGEREF _Toc449035422 \h 11 HYPERLINK \l _Toc449035423 附录：实验源程序 PAGEREF _Toc449035423 \h 12 一、应用背景或需求分析 单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 随着电子技术的发展，电子技术与音乐的结合不断加深。由此而产生的电子琴在这种形势下，因其体积小，易于携带，经济适用，是一般家庭都能承受得了的经济投入。而且电子琴键盘操作直观易于掌握。这样对初学者，尤其对识谱的人来说是很容易弹奏的，一首简单的曲子灵感好的人甚至不用很多的练习和教师的指导就能很快的弹奏出来。这样就强烈地激发了学习者的学习兴趣，迅速地提高了电子琴的普及率。 二、设计目标 基本功能：拨动不同的开关产生不同的音调即依次波动K0~K7,发出1,2,3,4,5,6,7，i八个音调，播放两首乐曲 三、设计性能指标 以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4个按键和扬声器。利用JD51开发板上的按键S1~S4进行音调选择，即按下不同的开关产生不同的音调，依次按动S1~S4 及组合按键，蜂鸣器发出1234567i八个音调；并在数码管上显示。编写2支歌曲，并可进行选择播放。 四、方案设计及选择 4.1实验原理 4.1.1乐曲的音调与节拍 ①音调由不同频率的方波产生，音调与频率的关系如下表所示。要产生音频方波，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用计时器计时此半周期时间，每当计时到后就将输出方波的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚得到此频率的方波。在单片机实验仪上，产生方波的I/O脚选用P2.4，通过跳线选择器JP