基于单片机的电子琴课程设计报告书Word格式文档下载.docx

1、LASI音符高音1高音2高音3高音4高音5高音6高音7频率/HZ522587659700780880988延时参数63565047423733音长参数6573828898110124音阶代码21222324252627中音1中音2中音3中音4中音5中音6中音726229433034939244049412611310095857567414449556211121314151617低音1低音2低音3低音4低音5低音6低音713114716517519622024725422620119017015013418283101020304050607特殊功能休止符重复演奏停止演奏简谱0040255（

2、1） DO的频率为262HZ，所以周期T=1/f=1/262s=3816s半周期t=T/2=1908s（2） 若以程序：MOV R6,#DATA ；1周ACALL DELAY ；2周共需耗时3个机器周期，即耗时1s3=3sDELAY:MOV B,R6 ；需耗时2个机器周期，即耗时1s2=2sDL:MOV R7,#6 ；DJNZ R7,$ ；DJNZ R6,DL ；此循环部分，每执行一次共需耗时15个机器周期，即耗时1s15=15sMOV R6,B ；2周 RET ；共需耗时4机器周期，即耗时1s4=4s来达成延时t的目的，则因t=1908s，且MOV R6,#DATAACALL DELAYMO

3、V B,R6MOV R6,B RET 这5个指令共耗时9s，所以在DELAY子程序中，循环的部分只能是：1908s-9s=1899s（3） 循环的部分每执行一次耗时15s，故要延时1899s需要执行126次，即R6=126就可产生所需DO音调。其他音调所需的R6值，算法相同。（4）实际上，做电子琴时，程序必须不断地判断是哪一个键被按下，所以程序中还有其他的指令在消耗时间。因此实际采用的R6的值应该比上述计算值少一点点，音阶才会正确。但是要把R6的值计算很准确，实在很费时间，况且判断按键的状态所耗时间与周期T比起来实在微不足道，所以在设计程序时只采用上述计算方法计算R6的值即可，程序在判断是哪个

4、键被按下所耗费的时间可忽略不计。3.音乐产生的原理：由于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延时时间产生这样的方波频率信号。除了音符以外，节拍也是音乐的关键组成部分，节拍实际上就是音持续时间的长短，在单片机系统中可以用延时时间的长短来实现，如果1/4拍的延时时间是0.4秒，则1拍的延时时间就是1.6秒，只要知道1/4拍的延时时间，其余的节拍就是它的倍数。如果单片机要自己播放音乐，那么就必须在程序中考虑到节拍的设置。为了编写计算机乐谱的方便，所以我们自

5、己定义了音阶代码，例如用01代表低音DO，用11代表中音DO,用21代表高音DO，如表1所列。另外，我们用40代表重复演奏，用255代表停止演奏。在程序中编写计算机乐谱时，就是用这些音阶代码来代替各音阶。音阶代码可岁曲子的节奏快慢有自己决定，例如1拍定位04（就是音长的4倍）,半拍就是02，2拍就是08，以此类推。各音拍的音拍代码如表2所列。表2 各音拍的音拍代码音拍1/4拍1/2拍3/4拍1拍1 1/4拍1 1/2拍1 3/4拍2拍音拍代码082 1/4拍2 1/2拍2 3/4拍3拍3 1/4拍3 1/2拍3 3/4拍4拍09104 1/4拍4 1/2拍4 3/4拍5拍5 1/4拍5 1/2

6、拍5 3/4拍6拍1920把乐谱改编为程序中的计算机乐谱时，必须按照“音阶代码在前，音拍代码在后”的规则排列，乐谱结束时，必须以40（表示重复演奏）或255（表示只演奏一遍就停止）作结尾。4程序流程图：5程序：ORG 0000HMOV P2,#11111111B MOV P3,#11111111BTEST:JNB P2.0,DO1 ;P2.0 = 0吗？ JNB P2.1,RE1 ;P2.1 = 0吗？ JNB P2.2,MI1 ;P2.2 = 0吗？ JNB P2.3,FA1 ;P2.3 = 0吗？ JNB P2.4,SO1 ;P2.4 = 0吗？ JNB P2.5,LA1 ;P2.5 =

7、0吗？ JNB P2.6,SI1 ;P2.6 = 0吗？ JNB P2.7,DOH1 ;P2.7 = 0吗？ JNB P3.0,START ;P3.0 = 0吗？ AJMP TESTDO1:MOV R6,#126 AJMP OUTPUT1RE1:MOV R6,#113MI1:MOV R6,#100FA1:MOV R6,#95SO1:MOV R6,#85LA1:MOV R6,#75SI1:MOV R6,#67DOH1:MOV R6,#63AJMP OUTPUT1OUTPUT1:CLR P3.7 ;令扬声器通电 ACALL DELAY ;延时半周期t SETB P3.7 ;令扬声器断电 AJMP

8、TEST ;重新测试按键START:MOV DPTR,#MUSIC ;DPTR指向乐谱的开头CONT:CLR A ;读取乐谱的音阶代码 MOVC A,A+DPTR ;A=音阶代码 CJNE A,#40,CHK ;若音阶代码为40 AJMP START ;则从头开始演奏STOP:MOV A,#255 ;若音阶代码为255则停止演奏CHK:PUSH ACC ;保存A的容 INC DPTR CLR A ;读取乐谱的音拍代码 MOVC A,A+DPTR MOV R4,A ;R4=音拍代码POP ACC ;取回A的容CHK1:CJNE A,#01,CHK2 ;若音阶代码为01， ACALL DOL ;则

9、产生低音DO的声音 JNB P3.2,STOP ;若P3.2=0，则停止演奏CHK2:CJNE A,#02,CHK3 ;若音阶代码为02， ACALL REL ;则产生低音RE的声音CHK3:CJNE A,#03,CHK4 ;若音阶代码为03， ACALL MIL ;则产生低音MI的声音CHK4:CJNE A,#04,CHK5 ;若音阶代码为04， ACALL FAL ;则产生低音FA的声音CHK5:CJNE A,#05,CHK6 ;若音阶代码为05， ACALL SOL ;则产生低音SO的声音若P3.2=0，则停止演奏 CHK6:CJNE A,#06,CHK7 ;若音阶代码为06， ACAL

10、L LAL ;则产生低音LA的声音CHK7:CJNE A,#07,CHK11 ;若音阶代码为07， ACALL SIL ;则产生低音SI的声音CHK11:CJNE A,#11,CHK12 ;若音阶代码为11， ACALL DO ;则产生中音DO的声音CHK12:CJNE A,#12,CHK13 ;若音阶代码为12， ACALL RE ;则产生中音RE的声音CHK13:CJNE A,#13,CHK14 ;若音阶代码为13， ACALL MI ;则产生中音MI的声音CHK14:CJNE A,#14,CHK15 ;若音阶代码为14， ACALL FA ;则产生中音FA的声音CHK15:CJNE A,

11、#15,CHK16 ;若音阶代码为15， ACALL SO ;则产生中音SO的声音CHK16:CJNE A,#16,CHK17 ;若音阶代码为16， ACALL LA ;则产生中音LA的声音CHK17:CJNE A,#17,CHK21 ;若音阶代码为17， ACALL SI ;则产生中音SI的声音CHK21:CJNE A,#21,CHK22 ;若音阶代码为21， ACALL DOH ;则产生高音DO的声音CHK22:CJNE A,#22,CHK23 ;若音阶代码为22， ACALL REH ;则产生高音RE的声音CHK23:CJNE A,#23,CHK24 ;若音阶代码为23， ACALL M

12、IH ;则产生高音MI的声音CHK24:CJNE A,#24,CHK25 ;若音阶代码为24， ACALL FAH ;则产生高音FA的声音CHK25:CJNE A,#25,CHK26 ;若音阶代码为25， ACALL SOH ;则产生高音SO的声音CHK26:CJNE A,#26,CHK27 ;若音阶代码为26， ACALL LAH ;则产生高音LA的声音CHK27:CJNE A,#27,CHK0 ;若音阶代码为27， ACALL SIH ;则产生高音SI的声音CHK0:CJNE A,#00,CONT2 ;若音阶代码为00， ACALL NON ;则不发出声音CONT2:INC DPTR ;继

13、续读取乐谱 AJMP CONTDOL:MOV R6,#254 ;R6 = 延时参数 MOV R5,#16 ;R5 = 音长参数 AJMP OUTPUT ;设定低音DO 的相对参数REL:MOV R6,#226 ;设定低音RE的相应参数 MOV R5,#18 AJMP OUTPUTMIL:MOV R6,#201 ;设定低音MI的相应参数 MOV R5,#21FAL:MOV R6,#190 ;设定低音FA的相对参数 MOV R5,#22SOL:MOV R6,#170 ;设定低音SO的相应参数 MOV R5,#25LAL:MOV R6,#150 ;设定低音LA的相应参数 MOV R5,#28SIL:

14、MOV R6,#134 ;设定低音SI的相应参数 MOV R5,#31DO:MOV R6,#126 ;设定中音DO的相对参数 MOV R5,#33RE:MOV R6,#113 ;设定中音RE的相对参数 MOV R5,#37MI:MOV R6,#100 ;设定中音MI的相对参数 MOV R5,#41FA:MOV R6,#95 ;设定中音FA的相对参数 MOV R5,#44SO:MOV R6,#85 ;设定中音SO的相对参数 MOV R5,#49LA:MOV R6,#75 ;设定中音LA的相对参数 MOV R5,#55SI:MOV R6,#67 ;设定中音SI的相对参数 MOV R5,#62DOH

15、:MOV R6,#63 ;设定高音DO的相应参数 MOV R5,#65REH:MOV R6,#56 ;设定高音RE的相应参数 MOV R5,#73 MIH:MOV R6,#50 ;设定高音MI的相应参数 MOV R5,#82FAH:MOV R6,#47 ;设定高音FA的相应参数 MOV R5,#88 SOH:MOV R6,#42 ;设定高音SO的相应参数 MOV R5,#98LAH:MOV R6,#37 ;设定高音LA的相应参数 MOV R5,#110SIH:MOV R6,#33 ;设定高音SI的相应参数 MOV R5,#124 NON:设定休止符相应参数 MOV R5,#124AJMP OU

16、TPUTOUTPUT:MOV ACC,R5 ;保存R5的容LOOP:CJNE A,#00,SOUND ;若音阶代码为00，则不让扬声器通电 LJMP MUTESOUND:MUTE:ACALL DELAY ;延时半周期 DJNZ R5,LOOP ;输出一个音长，共R5周的方波 MOV R5,ACC ;取回R5的容 DJNZ R4,OUTPUT ;一共输出R4个音长REST:静音 MOV R5,#20WAIT: DJNZ R5,WAITMOV B,R6 ;延时半周期t=15sR6+9sMOV R7,#6 DJNZ R7,$ DJNZ R6,DL MOV R6,B RETMUSIC:DB 11,04

17、,11,04,11,04 DB 13,06,12,02,11,04 DB 13,04,13,04,13,04 DB 15,06,14,02,13,04 DB 15,04,14,04,13,04 DB 12,08,00,04 DB 12,08,11,02,07,02 DB 11,04,12,04,13,04 DB 14,08,13,02,12,02 DB 13,04,14,04,15,04 DB 15,02,14,02,13,04,12,04 DB 11,08,00,04 DB 40 ;END五、心得与体会这次设计从软件方面来讲不是很难，程序相对长一点，但都是书本上所学的知识，主要是中端及其服务

18、程序的编写。在protues上仿真，则起到很好的效果，因为元器件都是理想状态的，但做出实物来却没有那么简单啦。经过多次调试、修改才得以出结果。经过本次课程设计，我们比较好的把理论知识与实践相结合，而我们在也本次设计中收获不少。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛，明白做好一件事单靠自己是不够的，集体团队精神也非常重要。也明白老师为什么要求我们做好这个课程的原因。他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际问题，提高我们的动手能力。设计过程中，首先，对于汇编语言多了一层了解，其次，还有硬件的接线，还有8051芯片的引脚方面，都让我们收获不少。加强了自身的动手能力。六、参考文献1.单片机原理与接口技术（第二版）晓林、牛昱光、闫高伟 主编，电子工业。