电子琴完整版.doc

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科研实践报告

二十一音电子琴的设计

学院名称：电子信息及电气工程学院

专业：电子科学及技术

班级：08电子一

姓名：高源源

指导教师姓名：郭建江

指导教师职称：教授

2019年6月

概述：用89C51单片机为核心控制元件,设计一个简易的电子琴。本方案以AT89C51单片机作为主控核心，及键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块在主控模块上设有21个按键和扬声器。根据使用者的操作随意弹奏想要表达的音乐。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，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T1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。

AT89C51单片机概述

1.AT89C51单片机简介

89系列单片机是ATMEL公司的8位FLASH单片机系列。89系列单片机是以8031为核心构成的，它和8051系列单片机外部端子是一样的、兼容的，其最大特点是片内含有FLASH存储器。

由于内部含有FLASH存储器，因此在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改，大大缩短了系统的开发周期。同时，在系统的工作过程中，能有效的保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响信息的保存。89系列随着用户的需要和发展，可以进行修改，使系统能够追随用户的最新要求。

AT89C51单片机是一种低功耗、高性能、内含4KB的闪速存储器（FlashMemory）的8位CMOS微控制器。这种器件系以ATMEL高密度不挥发的存储技术制造，及工业标准MCS—51指令系统和引脚完全兼容。片内闪速存储器的程序代码或数据可在线写入，也可通过常规的编程器编程。

2.AT89C51单片机引脚说明

在89系列中，在器件引脚的封装上，MCS-51系列机通常有两种封装：一种是双列直插式，常为HMOS型器件所用；另一种是方形封装，大多数在CHMOS型器件中使用。89C51单片机DIP40封装如1-１所示

图1-1直插式封装

89C51有40条引脚，分为端口线、电源线和控制线三类。

1．端口线（4*8=32条）

89C51有四个并行I/O端口，每个端口都有8条端口线，用于传送数据或地址。由于每个端口的结构各不相同，因此它们在功能和用途上的差别颇大。先对它们的综述如下：

=1\*GB3①P0.0-P0.7:这组引脚共有8条，为P0口所专用，其中P0.7为最高位，P0.0为最低位。这8条引脚有两种不同的功能，分别使用于两种不同的情况。第一种情况是89C51不带片外存储器，P0口可以作为I/O通用口，P0.0-P0.7用于传送CPU的输入/输出数据。这时输出数据可以得到锁存，不需要外接专用锁存器，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性；第二种情况89C51带片外存储器，P0.0-P0.7在CPU访问外部片外存储器的时用于传送外存储器的低8位地址，然后传送CPU对片外存储器的读写数据。

=2\*GB3②P1.0-P1.7:这8条引脚和P0口的8条引脚类似，P1.7为最高位，p1.0为最低位。当P1口作为通用I/O口使用时，P1。0-P1。7的功能和P0口的第一功能相同，也用于传送用户的输入/输出数据。

=3\*GB3③p2.0-p2.7：这组引脚的第一功能和上述两组引脚的第一功能相同，即它可以作为通用I/O口使用。它的第二功能和P0口的引脚的第二功能配合使用，用于输出片外存储器的高8位地址，共同选中片外存储器单元，但并不像P0口那样还可以传送存储器的读写数据。

=4\*GB3④P3.0-P3.7：这组引脚的第一功能及其余三个端口的第一功能相同。第二功能作为控制用，每个引脚并不完全相同，如表1-1所列。

表1-1P3口第二功能介绍

P3口的位

第二功能

注释

P3.0

RXD

串行口数据接受口

P3.1

TXD

串行口数据发送口

P3.2

INTO

外中断0输入

P3.3

INT1

外中断1输入

P3.4

T0

计数器0计数输入

P3.5

T1

计数器1计数输入

P3.6

WR

外部RAM写选通信号

P3.7

RD

外部RAM读选通信号

2．电源线（2条）

VCC为+5V电源线，VSS为接地线。

3.控制线（6条）

=1\*GB3①ALE/：地址锁存允许/编程线，配合P0口的第二功能使用。