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易拉罐的博客

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转【图】用单片机制作多功能电子琴  

2013-12-22 15:54:43|  分类: 单片机开发 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 转【图】用单片机制作多功能电子琴 - 易拉罐bb - 易拉罐的博客
 多功能电子琴
 
作品简介:
漂亮的外观,清澈洪亮的声音,闪闪发亮的彩灯,相信早已吸引住你的眼球!这是一款纯手工打造的电子琴,实为接近MM、生日礼物必备佳品。其成本不会超过20元。
 
作品功能:
★通过8个按钮可以演奏出基本的8种音调:Do、Re、Mi、Fa、SO、La、Si、高音Do;
★演奏的同时会以数字显示出当前的音调,利于培养乐感;
★可以自动演示这8个音调;
★可以演奏内置生日快乐歌。
★自动演奏时,LED进行节拍指示。
 
使用方法:
通过按下方的8个音调键演奏乐曲;
按演示按钮可以自动演奏这8种音调;
按奏乐按钮可以演奏生日快乐歌;
在自动演示和奏乐的过程中按停止键则中断演奏;
音量调节按钮可以选择音量大和小。
 
基本原理:
一定频率产生声音,频率高低决定音调。利用单片机输出脉冲信号经放大后送给喇叭,便可发出声音。本制作中巧妙地利用了单片机的定时器,让定时器中断一次就对改变喇叭的状态一次,即形成矩形方波,这也是数字电路产生声音的方法。
本作品使用AT89S52型单片机,ISP在线下载使得修改芯片里面的内容相当简单,便于作品的升级与优化。

硬件电路:

51单片机最小系统部分:

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 8颗独立按键加上两颗功能键,按键需接上拉电阻。S1~S8为音调按钮,S9、S10为演奏按钮:
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 喇叭驱动电路,speaker接单片机的P1.0口,喇叭安装在箱体中:
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 LED电路,led接单片机的P1.1口。注意,这里的LED是那种通电自己会闪的,这样才能有视频中的效果:
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 数码管电路,选用共阳数码管,A~DP依次接单片机P0.0~P0.7:

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 软件设计:
 
/***************************************************
程序名称:多功能电子琴
简要说明:P1.0口输出各音调的频率方波
                    本程序可方便地更改内置音乐的内容
编    写:JiangX.net
更新时间:08/10/18晚
***************************************************/
#include<AT89X52.h>
#define SPK P1_0                                   //定义方波输出口
#define LED P1_1
#define shumaguan P0                               //定义数码管段码输出
unsigned int tone1,tone2;
/*****标准音符表*****/
//用于使定时器初值变化以产生相应频率的定时
unsigned char code yinfu[]={0xfb,0xe9,      //Do
                                              0xfc,0x5c,      //Re
                                              0xfc,0xc1,      //Mi
                                              0xfc,0xef,      //Fa
                                              0xfd,0x45,      //So
                                              0xfd,0x92,      //La
                                              0xfd,0xd0,      //Si
                                              0xfd,0xee,      //Do#
                                0x00,0x00     //音符之间的间隔,只要间隔时间小于65ms时,
                                                        //喇叭不会发出声音,用作拍子之间的短暂停顿    
};
 
/*****生日快乐歌音调表*****/
unsigned char code shengri_tone[]={   1,0,1,2,1,4,3,0,
                                   1,0,1,2,1,5,4,0,
                                               1,0,1,8,6,4,3,2,0,
                                               7,0,7,6,4,5,4,0       //0代表不发声,即停顿;数字即为音调
};
 
/*****生日快乐歌节拍表*****/
unsigned char code shengri_beat[]={   24,1,24,48,48,48,72,5,
                                   24,1,24,48,48,48,72,5,
                                               24,1,24,48,48,48,48,72,5,
                                              24,1,24,48,48,48,72,5    //节拍,即tone表各音调的延时
};
 
/*****自动演示音调表*****/
unsigned char code yanshi_tone[]={    1,0,2,0,3,0,4,0,5,0,6,0,7,0,8,0,
                                          8,0,7,0,6,0,5,0,4,0,3,0,2,0,1,0
};
 
/*****自动演示节拍表*****/
unsigned char code yanshi_beat[]={     48,1,48,1,48,1,48,1,48,1,48,1,48,1,48,2,
                                                             48,1,48,1,48,1,48,1,48,1,48,1,48,1,48,2
 
};
 
/*****15ms延时子程序,用于节拍*****/
void delay(void)
{
       unsigned char n=15;
       while(n--)
       {
              unsigned char i;
              for(i=0;i<125;i++);
       }
}
 
/*****定时器0初始化*****/
void initTimer(void)
{
      TMOD=0x01;                                    //定时器0,工作方式1;定时器1,工作方式1
      TH0=tone1;
      TL0=tone2;
}
 
/*****定时器0中断服务程序*****/
void timer0(void) interrupt 1
{
      TH0=tone1;
      TL0=tone2;
      SPK=~SPK;                                       //取反,以产生方波
}
 
/*****演奏子程序1*****/
void play1(void)
{
       unsigned char m=0;
       unsigned char s;    
       unsigned char a=1;
       while(1)
       {
              EA=0;
              LED=0;
              a=shengri_tone[m];                            //取音符
              s=shengri_beat[m];                      //取节拍
              tone1=yinfu[2*a-2];                           
              tone2=yinfu[2*a-1];                           
              EA=1;
              while(s--)
              {
                     delay();
              }
              LED=1;
              m++;
              if(m>=33) return;                      //数值是shengri相关表中的元素数量 
       }    
}
 
/*****演奏子程序2*****/
void play2(void)
{
       unsigned char m=0;
       unsigned char s;    
       unsigned char a=1;
       while(1)
       {
              EA=0;
              LED=0;
              a=yanshi_tone[m];
              s=yanshi_beat[m];
              tone1=yinfu[2*a-2];
              tone2=yinfu[2*a-1];
              EA=1;
              while(s--)
              {
                     delay();
              }
              LED=1;
              m++;
              if(m>=32) return;  
       }    
}
 
/*****按键检测*****/
void check_key(void)
{
       P2=0xff;                                   
       P3=0xff;                                           //设置为输入状态
       switch(P2)                          //检测按键,输出数码管、载入定时器初值、允许中断
       {
              case 0xfe:shumaguan=0xF9;tone1=0xfb;tone2=0xe9;EA=1;break;
              case 0xfd:shumaguan=0xA4;tone1=0xfc;tone2=0x5c;EA=1;break;
              case 0xfb:shumaguan=0xB0;tone1=0xfc;tone2=0xc1;EA=1;break;
              case 0xf7:shumaguan=0x99;tone1=0xfc;tone2=0xef;EA=1;break;
              case 0xef:shumaguan=0x92;tone1=0xfd;tone2=0x45;EA=1;break;
              case 0xdf:shumaguan=0x82;tone1=0xfd;tone2=0x92;EA=1;break;
              case 0xbf:shumaguan=0xF8;tone1=0xfd;tone2=0xd0;EA=1;break;
              case 0x7f:shumaguan=0x79;tone1=0xfd;tone2=0xee;EA=1;break;
              default: EA=0;SPK=0;shumaguan=0xff;//如果没有键按下则关闭中断和数码管
       }
       switch(P3)
       {
              case 0xfb:play1();break;
              case 0xf7:play2();break;
       } 
}
 
/*****主程序*****/
void main(void)
{
       initTimer();
       shumaguan=0xff;
       TR0=1;
       ET0=1;
       SPK=0;
       while(1)
       {
              check_key();
       }
}
 
/*****END*****/



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