电子琴简单模板.doc

电子系统设计创新实验报告 题　　目基于单片机系统的简易电子琴的设计与实现 学生姓名　 瞿成 吴成 赵挺 学生学号 101224116 101224145 101224160 专业名称　 电子信息科学与技术　　 指导教师　 肖 永 军　　　　 2012年　10　月　28 日 设计要求：（填写已经实现的功能） 能实现电子琴的基本功能，可以用弹奏出简单的乐曲。手动演奏，且能手动演奏4个八度音的音乐，音色纯正，且音长由按键按下持续的时间控制。 手动演奏。能储存3首曲目，曲长度（既音符个数）不少于50个，音调、音色优美；可重复演奏。 功能开关可由键盘完成手动、自动切换。 功率不大于500mw,音质悦耳，无失真。 摘 要 通过制作简易电子琴，加深对数字电路和模拟电路的理解以及了解它们在现实生活中的应用，提高动手能力。作品以STC89C52单片机为控制核心，以乐音的发声原理为基础，使按键控制电路和蜂鸣器电路协调工作，实现了手动和自动两种演奏方式，并能手动演奏4个7度音的乐音，自动演奏3首乐曲。通过keil4调试、proteus 仿真得到了理想的效果，验证了电路和程序的正确性。 系统总体设计 电子琴设计框图如图1所示，系统共由三部分组成：主控制器、按键控制电路，蜂鸣器发声电路。其中按键控制电路用于模拟电子琴的演奏琴键，主控制器用于系统控制，可根据不同的按键按下时产生不同的音阶或者实现播放不同的功能. 蜂鸣器发声电路由蜂鸣器和驱动电路组成。 图1 系统总体设计框图 系统硬件设计 （1）系统的复位电路 任何含有计算机的系统，在启动运行时都需要复位，以便CPU和系统中的其他部件都处于某一确定的初始状态，并从这个状态开始执行工作。同样，单片机在外界的干扰下出现程序跑飞或者进入死循环的状况时，需要人为低进行复位操作，恢复正常状态。因此，手动复位是微机子系统的一个基本功能要求。 复位电路如下图所示： 该复位电路由R2，C3和开关K组成，当开关K断开时，C3两端电压较高，单片机RST端则为高电平，而当开关K闭合时，RST端接地，变为低电平，此时单片机复位。 蜂鸣器驱动电路 由于无需较大的控制音量，采用三极管组成的蜂鸣器驱动电路即可满足发声需求，电路如图2所示，电路由…..组成（如上述一样，描述其功能或者工作原理） 图2 蜂鸣器驱动电路 按键扩展电路 独立式按键：采用7个单独键K1-K7（需要在图中对开关进行标注）及2个控制键K8,K9的4个状态实现28个音阶，音阶键和曲目选择键复用，1个单独键作为功能切换键（手动、自动切换）。 描述各个按键的功能如下： …………………. （4）时钟电路 此系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。MCS-51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。这个放大器外接晶体谐振器以及电容CX1和CX2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中构成时钟电路。时钟频率越高，单片机控制器的控制节拍越快，运算速度也就越快。 图 ？ 的飒飒大时代图 系统软件设计 整个系统工作的流程图如下图所示：图需要用VISIO绘制 对流程图进行描述，如： 系统上电初始化，然后进入等待按键状态，如果无按键按下，则继续等待，如有按键按下，则判断是哪一个按键，然后执行相应的功能。 还可以再细点 四、系统测试及调试（仿真）——如果是实物制作，则写系统测试及调试，如果是仿真，则写系统测试与仿真 图3 ……. 在protues软件中绘制系统原理图，如下图所示： （整个系统的原理图） 仿真过程中，记录了7个不同音阶的仿真波形，如图3所示，…….然后对图中内容进行说明 仿真中如还有其它现象则写进来！ 从图中可以看出频率是越来越高。同理也可以仿真出中音和高音的频率波形图。 五、结论 系统在仿真过程中比较顺利，没有出现什么大问题，只是在播放一首音乐的时候，乐音不是很流畅，但在实际电路中，都表现的很完整，能实现预期的所有要求。 主控制器 按键控制电路路 蜂鸣器发声电路