可存儲(chǔ)式電子琴課程設(shè)計(jì)

1、通達(dá)學(xué)院2013 /2014 學(xué)年 第 一 學(xué)期課程設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告模 塊 名 稱 avr單片機(jī)課程設(shè)計(jì)（proteus）專 業(yè) 學(xué) 生 班 級(jí) 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 設(shè)計(jì)題目基于lm016l顯示的可存儲(chǔ)式電子琴任務(wù)要求1、使用4*4鍵盤，對(duì)應(yīng)2個(gè)8度的16個(gè)單音，當(dāng)按下相應(yīng)按鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出相對(duì)音符的音階。2、可以單鍵按下，也可以按照樂譜演奏音樂。3、在atmega128內(nèi)存儲(chǔ)至多64個(gè)單音（在兩個(gè)8度音階中任選），按鍵可以控制開始連續(xù)播放這64個(gè)單音或停止播放，每個(gè)單音的播放時(shí)長(zhǎng)自定。4、使用led/lcd來實(shí)時(shí)顯示目前正在演奏的單音碼，例低音音符la、相應(yīng)的音符頻

2、率及時(shí)長(zhǎng)、或中音音符si、相應(yīng)的音符頻率及時(shí)長(zhǎng)等。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及軟件設(shè)備：計(jì)算機(jī)軟件：proteus7.7 sp2 iccavr7.22同組人員學(xué)號(hào)及姓名一人一組，無同組成員參考文獻(xiàn)1 金鐘夫 杜剛.atmega128單片機(jī)c程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐m.北京：航空航天大學(xué)出版社,19992 沈建良 趙文宏.atmega128單片機(jī)入門與提高m.北京：航空航天大學(xué)出版社,20013 張毅剛.單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)m.哈爾濱：工業(yè)大學(xué)出版社,2004年第二版4 長(zhǎng)沙太陽人電子有限公司.smc1602a lcm 使用說明書eb/ol.5 劉娟 梁衛(wèi)文.單片機(jī)c語言與protues仿真技能實(shí)訓(xùn)m.中國(guó)電力出版社，2004.

3、avr單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)（proteus）報(bào)告1） 總體設(shè)計(jì)原理、思路 1. 電子琴的設(shè)計(jì)主要分為手動(dòng)彈奏樂曲和自動(dòng)播放音樂兩大部分組成。手動(dòng)彈奏樂曲是根據(jù)具體的硬件鍵盤設(shè)置了16個(gè)音符按鍵和1個(gè)功能轉(zhuǎn)換鍵，自動(dòng)播放音樂是在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中通過軟件編程的方法放置音樂代碼和相關(guān)播放程序來實(shí)現(xiàn)。 2. 應(yīng)用到的原件，主要是atmega128單片機(jī)、矩陣44鍵輸入電路、lm016l顯示電路、揚(yáng)聲器以及電源電路。 3. 從聲音原理方面來看，通過控制單片機(jī)的定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出不同音樂的聲音。用軟件延時(shí)來控制發(fā)音時(shí)間的長(zhǎng)短，控制節(jié)拍。 4. 在寫程序時(shí)，將電子琴的設(shè)

4、計(jì)采用程序模塊化設(shè)計(jì)方法，將程序分為主程序、鍵盤掃描程序模塊、數(shù)碼顯示模塊。這樣使得思路更加清晰，出問題更加容易更正。2） 硬件方面原理圖的設(shè)計(jì)： 整個(gè)硬件部分主要包括一顆atmega128單片機(jī)，lm016l顯示器和16個(gè)按鍵組成。單片機(jī)atmega128是一顆高性能低功耗的avr 8位微處理器，它擁有先進(jìn)的risc結(jié)構(gòu)，多達(dá)133條指令，大多數(shù)可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成。 atmega128的引腳圖 lm016l的接口說明最后連接的原理圖 3） 軟件方面程序流程圖的設(shè)計(jì)、關(guān)鍵代碼的說明 程序流程圖如下 關(guān)鍵代碼及其說明/*/ #include#include /1602液晶顯示程序#incl

5、udexianshi.h/蜂鳴器#define beep() portb = (1pb0)/音符延時(shí)表,它們分別對(duì)應(yīng)于015號(hào)音符的輸出頻率uint tone= 64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777, 64820,64898,64918,64938,64958,64978,64998,65100;/第一段(tone為音符,time為節(jié)拍)uchar music1_tone = 2,3,1,1,2,3,1,1,2,3,5,5,5,6,1,1,6,1,2,2,2,1,6,6,6,1,2,2,3,2,1,2,2,2,0xff ; uchar

6、music1_time = 2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,0xff ; /第二段uchar music2_tone = 1,3,3,3,3,5,4,2,5,3,7,6,5,5,7,4,4,3,6,7,2,1,0xff ; uchar music2_time = 2,1,1,2,1,1,1,2,1,1,3,2,1,1,2,4,1,1,2,1,1,1,0xff ;/第三段 uchar music3_tone = 0,1,2,3,4,5,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,1

7、5,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0xff; uchar music3_time = 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0xff;/第四段 uchar music4_tone = 0,1,2,3,4,5,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0xff; uchar music4_time = 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, 1, 1, 1,

8、 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0xff;/-uint playhz=0;uint playtime=0;uchar playn=0;uchar reshbz=0;/自彈uchar diy =0,3,5,7,9,11,13,14,15; uchar diytime =2,2,2,2,2,2,2,2,2;/音樂符號(hào)引用變量volatile uchar t = 0;volatile uchar i = 0;/播放模式volatile uchar play=0; /播放模式啟動(dòng)volatile uchar bz=0; /播放模式靜音volat

9、ile uchar bz1=0; /播放曲目1void play1() t=music1_tonei; if(music1_tonei=0xff)i=0;timsk=0x00;_delay_ms(100); timsk=(1toie1); _delay_ms(music1_timei*200); playn=music1_tonei; playhz=tonemusic1_tonei; playtime=music1_tonei*200; timsk=0x00; i=i+1; /播放曲目2void play2() t=music2_tonei; if(music2_tonei=0xff)i=0;

10、_delay_ms(1000); timsk=(1toie1); _delay_ms(music2_timei*200); playn=music2_tonei; playhz=tonemusic2_tonei; playtime=music2_tonei*200; timsk=0x00; i=i+1; /播放曲目3void play3() t=music3_tonei; if(music3_tonei=0xff)i=0;_delay_ms(1000); timsk=(1toie1); _delay_ms(music3_timei*200); playn=music1_tonei; playh

11、z=tonemusic3_tonei; playtime=music3_tonei*200; timsk=0x00; i=i+1; /播放曲目4void play4() t=music4_tonei; if(music4_tonei=0xff)i=0;_delay_ms(1000); timsk=(1toie1); _delay_ms(music4_timei*200); playn=music4_tonei; playhz=tonemusic4_tonei; playtime=music4_tonei*200; timsk=0x00; i=i+1; /播放diyvoid diymusic()

12、 timsk=0x00; if(!(key=20) t=key; timsk=(120)playn=0;void resh1() /顯示hz：00000 t:00000 lcd1602_adr(0x00); lcd1602_writenumber(h); lcd1602_adr(0x01); lcd1602_writenumber(z); lcd1602_adr(0x02); lcd1602_writenumber(:); lcd1602_adr(0x03); lcd1602_writenumber(0x30+playhz/10000); lcd1602_adr(0x04); lcd1602_

13、writenumber(0x30+playhz%10000/1000); lcd1602_adr(0x05); lcd1602_writenumber(0x30+playhz%1000/100); lcd1602_adr(0x06); lcd1602_writenumber(0x30+playhz%100/10); lcd1602_adr(0x07); lcd1602_writenumber(0x30+playhz%10); lcd1602_adr(0x09); lcd1602_writenumber(t); lcd1602_adr(0x0a); lcd1602_writenumber(:);

14、 lcd1602_adr(0x0b); lcd1602_writenumber(0x30+playtime/10000); lcd1602_adr(0x0c); lcd1602_writenumber(0x30+playtime%10000/1000); lcd1602_adr(0x0d); lcd1602_writenumber(0x30+playtime%1000/100); lcd1602_adr(0x0e); lcd1602_writenumber(0x30+playtime%100/10); lcd1602_adr(0x0f); lcd1602_writenumber(0x30+pl

15、aytime%10); /顯示music：00 lcd1602_adr(0x40); lcd1602_writenumber(m); lcd1602_adr(0x41); lcd1602_writenumber(u); lcd1602_adr(0x42); lcd1602_writenumber(s); lcd1602_adr(0x43); lcd1602_writenumber(i); lcd1602_adr(0x44); lcd1602_writenumber(c); lcd1602_adr(0x45); lcd1602_writenumber(:); lcd1602_adr(0x46);

16、 lcd1602_writenumber(0x30+playn%100/10); lcd1602_adr(0x47); lcd1602_writenumber(0x30+playn%10); lcd1602_adr(0x49); lcd1602_writenumber(p); lcd1602_adr(0x4a); lcd1602_writenumber(l); lcd1602_adr(0x4b); lcd1602_writenumber(a); lcd1602_adr(0x4c); lcd1602_writenumber(y); lcd1602_adr(0x4d); lcd1602_write

17、number(:); lcd1602_adr(0x4e); lcd1602_writenumber(0x30+play%100/10); lcd1602_adr(0x4f); lcd1602_writenumber(0x30+play%10);/主函數(shù)void main(void) /端口配置 ddra=0x00; porta=0xff; ddrb=0xff; portb=0xff; ddrc=0x00; portd=0xff; ddrd=0xf0; portd=0xff; ddre=0x00; porte=0xff; ddrd&=(10); eicra=0x02; eimsk=0x01; /

18、延時(shí) s_ms(50); /1602初始化 lcdinit(); tccr1b=0x01; /t1預(yù)設(shè) sei(); /開中斷 play=0; while(1) /獲取按鍵值 if(play=0)key=keynumber(); if(play=0)diymusic(); resh1(); if(key1)bz1=1; if(key2)bz1=0; /- if(!(play=0)&(bz1=0) /顯示不同的界面 if(play=1)play1(); if(play=2)play2(); if(play=3)play3(); if(play=4)play3(); /定時(shí)器1溢出中斷服務(wù)函數(shù)用于

19、產(chǎn)生頻率實(shí)現(xiàn)音樂符#pragma interrupt_handler timer1_ovf_isr:15void timer1_ovf_isr(void)/ t/c1溢出中斷 if(t=0xff)return; tcnt1=tonet; if(bz1=0)beep(); #pragma interrupt_handler int0_ovf_isr:2void int0_ovf_isr(void)/ play=(play+1)%5;i=0;#define uchar unsigned char #define uint unsigned int #includekey.h#define rs 5

20、#define rw 6#define en 7#define rs0 portd &=(1rs); #define rw0 portd &=(1rw); #define en0 portd &=(1en); #define rs1 portd |=(1rs);#define rw1 portd |=(1rw);#define en1 portd |=(11;ms-);void _delay_ms(uint i) uchar j; for(;i0;i-) for(j=0;j0;i-) for(j=0;j1;j+); #define key1 (pind & (11)=0x00)#define

21、key2 (pind & (12)=0x00)uchar key=20;uchar keybz;uchar keynumber() ddra = 0xf0;/高四位輸出，低四位輸入porta= 0x0f; if (pina & 0x0f)!=0x0f) switch (pina) case 0b00001110: key=0; break;/記錄輸出pinbcase 0b00001101: key=1; break;case 0b00001011: key=2; break;case 0b00000111: key=3; break;ddra = 0x0f;/高四位輸入、低四位輸出porta= 0xf0;_delay_ms(5);switch (pina) case 0b11100000: key+=0; break;/記錄輸出pinbcase 0b11010000: key+=4; break;case 0b10110000: key+=8; break;case 0b01110000: key+=12;break; return key