基于51单片机简易电子琴的设计 - 图文(2)

2019-08-31 11:32

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电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。

图4-1为LM386管脚封装图 。

LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少喝和谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。 4.3 扬声器

扬声器是一种把电平转变为声信号的换能器件,扬声器和性能对音质的高低音响很大。

扬声器的种类很多,按其换能原理可分为电动式、静电式、电磁式、压电式等几种,后两种多用于农村有线广播网中,按频率范围可分为低音扬声器、中音扬声器,这些常在音箱中作为组合扬声器使用。在本次试验作品中使用电磁式扬声器

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软件是该电子琴控制系统的重要组成部分,在系统的软件设计中我们也用了模块设计,将系统的各部分功能编写成子模块的形式,这样增强了系统软件的可读性和可移植性。

4.4 系统软件流程

图4-3软件设计流程图

本系统软件中还要是编辑电子琴播放状态的内容,在设计中采用汇编语言编写了电子琴控制系统控制和播放内容的程序。源程序参考附录一 主要程序: MAIN:

MOV SP,#60H ;初始化堆栈指针

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开始 T0初始化并开中断允放T0中断 按键按下成功否 识别按键功能 根据按键功能,装入音符T值到T0中 启动T0工作

停止T0工作 中国信息大学设计(论文)说明书 第 8 页 共 14 页

MOV 30H,#00 ;定时器初值清零 MOV 31H,#00

MOV P1,#0FFH ;设置P1口为输入模式 MOV TOMD,#01H ;设置定时器0为工作模式1 SETB ET0 ;开定时器0中断 SETB EA ;开总中断 CLR TR0 ;关闭定时器0

在程序编写中多次采用了判断指令,来扫描按键的按下,然后把相应的音符传送到指定的内存空间,使其相应的按键对应相应的音符。源程序参考附录一。

5 电路的仿真和调试

Proteus的ISIS事一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统,可仿真各种电路和IC,并支持单片机,元件库齐全,使用方便,可以给我们做电路设计提供方便快捷的仿真效果,让我们事半功倍。

目前支持的单片机类型有:680以及各种外围芯片0系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、HC11系列。

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图5-1电路仿真图

5-1电子琴仿真图

把程序烧进单片机,进行仿真没有问题,证明电路原理图和程序可以使用。

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由于音频功放电路采用了LM386芯片,使得音频放大更加的稳定和没有杂音,进一步达到了实验目的理想效果

在此之前,本实验组功放电路曽一度采用简单的三极管NPN9013放大电路来播放声音,其仿真图如下所示:

图5-3NPN9013功放电路

仿真虽然成功,但是在做完板子调试的时候性能及其不稳定,音响效果也很差,声音大小无法调节,最后通过询问老师以及同学,最后采用了LM386芯片的音频放大电路,最终达到了实验所要的目的。

在作品板的调试过程中,本作品的复位电路的高电平和单片机没有接好,在一开始的调试中就遇到了难题,最终在检验板子和检测中找出问题,并以解决,最终达到了实验的目的。

总 结

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将以调试好的程序烧进AT89S52芯片,再放到电路板中,按下按键就可以发出相应的音。本次试验通过制作电子琴,将几个模块换呢好的融合起来,对使用单片机设计简易电子琴进行了分析,并接受了基于单片机电子期硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,最终可随意弹奏想要表达的音乐。说明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,于是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,然后我们利用功放电路来将音乐声音放大,同时同股沟显示模块来确知自己所弹的音符。 通过这次实训设计,我感觉收获了很多:通过这次的单片机实训,我加深了对单片机系列知识及其系统的认识。这个设计题目并不怎么新颖,但从中体现到了个系统开发设计的过程,足以让我们受益匪浅。

在这次的实训中,让我更进一步的提高了动手能力,也重新复习了一次单片机的程序编程能力,在这期间,让我更加深刻了体会到了汇编程序的思路,加强了对编程能力的理解和对相应资料的查阅。

谢 词

在这次实训过程中,能够得以顺利的完成,是所有曾经指导过我的老师,帮助过我的同学,成功是你们的帮助和鼓励成果。在这里我要对你们表示深深的谢意!

首先,我要特别感谢我的指导老师,李静老师,莫容老师,在实训过程中,提供了许多宝贵的建议,老师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不惓的高尚师德,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法,还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。

参考资料

[1]刘乐喜.微机计算机接口技术及应用[M].华中科技大学出版社.

[2]石东海.单片机数据通信技术从入门到精通.[M].西安电子科技大学出版社. [3]谢自美等.电子线路设计、实验、测试.[M].华中科技大学出版社

[4]长德,李华,李东,MC51/98系列单片机原理与应用。[M].机械工业出版社. 附录一

MOV P1,#0FFH

SETB EA CLR TR0

MOV TMOD,#01H SETB ET0

START:

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