青岛理工大学毕 业 设 计题目：基于单片机的电子琴系统设计 院系名称： 机电工程系 专业班级： 机械设计制造及其自动化 毕业设计任务书专业 机械设计制造及其自动化 班级 姓名 下发日期 2013-03-01 题目基于单片机的电子琴系统设计专题单片机系统设计主要内容及要求 内容：使用51系列单片机作为核心控制器完成简单电子琴的制作。合理分析需求，完成硬件及软件设计，通过此次制作掌握单片机的使用和编程技能，掌握单片机系统的设计方法。 要求：（1）、用键盘做出电子琴按键，每键代表一个音符；（2）、各音符按一定顺序排列，符合电子琴的按键排列顺序；（3）、可以弹奏出简单的乐曲；（4）、附加功能如自动演奏简单节奏、乐曲。主要技术参数技术要求：（1）、使用MSC51系列单片机完成系统设计；（2）、使用Proteus设计系统电路图；（3）、使用矩阵键盘作为输入，每键代表一个音符。进度及完成日期2013年4月08日2013年4月25日：搜索论文资料及查阅参考文献，合理分析需求，学习单片机设计技术。2013年4月26日2013年5月11日：开始系统设计，逐步解决遇到的问题，形成初步的论文框架，学习设计软件的使用。 2013年5月12日2013年5月23日：做出系统设计方案，形成毕业设计论文的初稿，毕业设计中期检查。2013年5月21日2013年6月15日：根据老师的意见对论文初稿进行整改，并继续完善系统设计。2013年6月16日2013年6月22日：对论文进行细节修改，最终定稿并打印，等待答辩。 系主任签字日期教研室主任签字日期指导教师签字日期指 导 教 师 评 语 指导教师: 年 月 日青岛理工大学毕业设计评阅意见表设计题目评价项目评价标准（A级）满分评 分ABCDE文献资料利用能力能独立地利用多种方式查阅中外文献；能正确翻译外文资料；能正确有效地利用各种规范、设计手册等。10109876综合运用能力研究方案设计合理；设计方法科学；技术线路先进可行；理论分析和计算正确；动手能力强；能独立完成设计；能综合运用所学知识发现和解决实际问题；研究结果客观真实。20192017181516131412设计质量设计结构严谨；逻辑性强；语言文字表准确流畅；格式、图、表规范；有一定的学术水平或实际价值4037-4032-3628-3125-2724创新能力有较强的创新意识；所做工作有较大突破；设计有独到见解151513-1411-12109工作量工作量饱满；圆满完成了任务书所规定的各项任务。151513-1411-12109总分是否同意将该设计提交答辩：是（ ） 否（ )具体评阅及修改意见： 评阅人： 年 月 日注：1.请按照A级标准，评出设计各项目的具体得分，并填写在相应项目的评分栏中； 2.计算出总分。若总分60分，“设计质量”24分，建议不能提交论文评阅乃至答辩。该设计须限期修改合格后重新申请答辩。 3.评阅意见栏不够可另附页。答 辩 委 员 会 评 语评定成绩周 记说明书(或论文)图 纸答 辩总 评答辩委员会主席签字日 期（5%）（65%）（30%）百分制等级制摘 要随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。我们对于电子琴如何实现其功能，如音色选择、声音强弱控制、节拍器、自动放音功能等等也很好奇电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性， 它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用 AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。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16个按键和扬声器。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。关键词：AT89C51单片机；音色；节拍器；自动放音ABSTRACTWith the development and progress of society, music has become an important part of life, it was said that people do not like the music to the evil. We will find time to enjoy the world music, as the baptism of the spirit. This thesis developed a simple microcontroller-based electronic key boardElectronic organ is a modern electronic music technology and the product is a new type of keyboard instruments. It played an important role in modern music. SCM has powerful control functions and flexible programming characteristics. It has converged with modem peoples lives, become an irreplaceable part. The main content is AT89C51 control of the core components, design of a electronic organ. SCM as a host to the core, with the keyboard, speaker and other core modules. In the main control module has 16 keys and a speaker. The system is steady, its simple hardware circuits, software functions, reliability of control system and high cost performance is its advantages. It also has certain practical and reference value.Key words: keyboard; speaker; electronic organ目 录第 1 章绪 论3第 2 章总体方案32.1系统设计要求32.2电子琴系统的组成32.3系统框图3第 3 章硬件简介33.1AT89C5133.1.1AT89C51 简介33.1.2主要的功能特性33.1.3管脚功能33.1.4芯片擦除33.2矩阵式键盘的识别和显示33.2.1矩阵式键盘的结构与工作原理33.2.2矩阵式键盘的按键识别方法33.2.3键盘接口必须具有的4个基本功能33.3LED数码管33.3.1数码管的分类33.3.2数码管的驱动方式33.4硬件设计图3第 4 章软件设计34.1整体程序处理流程图34.2I/O并行口直接驱动LED显示34.3音乐播放设计34.4放歌子程序流程图3第 5 章调试35.1Proteus 简介35.2keil 简介35.3利用keil与Proteus进行的调试3第 6 章结论3致 谢3参考资料3附录3附录3附录3第 1 章 绪 论随着大规模集成电路的出现和发展，芯片生产厂家把中央处理器CPU,随机 存取内存RAM,只读存储器ROM，定时器/计数器以及I/O接U电路等主要计算机部件，集成在一块集成电路芯片（硅片）上，形成芯片级计算机，称为单片微型计算机，直译为单片机。单片机虽只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已具有了微机系统的含义， 又称微型处理部件MCU (Micro Controller Unit)，单片机商品名称为微控制器单元。虽然单片机出现的历史并不长，但发展十分迅猛，在集成度、功能、速度、 可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。目前单片机已用于工业控制、机电 一体化设备、仪器仪表、信号处理、现代兵器、交通能源、商用设备、医疗设备 及家用电器等各个领域，随着单片机性能的不断提高，它的应用将会更加广泛。 单片机技术发展非常快，所以目前的产品都致力于在功能全面、技术先进、操作 简便、安全可靠、价格合理等方面进行仔细研究，精心设计；及时掌握最新的单 片机技术，在条件允许的情况下，尽可能地利用最新的单片机技术来研制其应用 系统，再利用单片机体积小、价格低、功能强等特点，以保证所设计的产品在未 来的一段时间内仍具生命力。在生活和生产的各个领域中，凡是有自动控制要求 的地方都会有单片机的身影出现；从简单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能 想象到的地方几乎都有使用单片机的需求。现在，尽管单片机的应用已经很普遍 了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目，因此，单片机的应用大有 可以想象和拓展的空间。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效 率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证 安全等。但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益 上，更重要的意义