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用单片机设计微型电子琴

用单片机设计微型电子琴

关键词: 电子琴
单片机因其体积小、功能强、价格低廉而得到广泛应用。本文介绍用AT89C51单片机设计微型电子琴的方法,仅需AT89C51最小系统,扩展一组小键盘(这里以4×4键盘为例,可按需要扩展),再加一片LM386做音频小功放,输出到扬声器。电源可由三节5号电池提供。

1 设计原理

乐音实际上是有固定周期的信号。我们可以用AT89C51的一个定时器(如T1)控制,在P3.4脚上输出方波周期信号,产生乐音。根据不同的按键,调节T1的溢出时间,可输出不同频率的乐音,这样就做出了一台微型电子琴。

每个乐音的音高(频率)是固定的,表1列出了一个8度以及其上下共16个音的音名、频率及定时器T1初值对照(设晶体频率为6MHz),供参考。



2 硬件电路设计

微型电子琴的电原理图见图1,其中键盘可使用小按键,排成钢琴键盘状(键多时可分为几排),图中还增加了一只按键指示灯(D1)。

3 软件设计

软件由初始化程序、主程序、定时器1中断服务程序、键盘扫描程序和延时程序组成。

(1)初始化程序如下:





主程序框图见图2。

(2)主程序:
 




CJNE R4,#00H,
PLAYKEY;判断有无键按下
CLR TR1 ;无键按下关闭T1
SETBP3.2 ;无键按下熄灭指示灯
SJMPSTART;跳回开始位置
PLAYKEY:CJNE R4,#20H,K0;有键按下由键值给TIMER1L和TIMER1H赋值 



















(3)定时器1中断服务程序框图见图3。



定时器1中断服务程序:



(4)键盘扫描程序框图如图4所示。



键盘扫描程序:











4 结束语

本文介绍了用单片机设计微型电子琴的方法,只要依次将本文中各段程序连写,就是完整的16键微型电子琴程序,有兴趣的读者可以设计键数更多的微型电子琴,甚至可以给微型电子琴添加演奏示范曲的功能〔1〕。如果读者有更高的编程技巧,可以通过编程检测并记录按键的时间,做出具有录音功能的微型电子琴。


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