基于單片機的電子琴開題報告(共4頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上XXX學院畢業(yè)設計（論文）開題報告題目名稱 基于51單片機的顯示電子琴設計學生姓名專業(yè)班級學號1、 選題目的和意義：單片微型計算機是大規(guī)模集成電路技術發(fā)展的產(chǎn)物，屬第四代電子計算機，他具有高性能、高速度、體積小、價格低廉、穩(wěn)定可靠、應用廣泛的特點。它的應用必定導致傳統(tǒng)的控制技術從根本上發(fā)生變革。因此，單片機的開發(fā)應用已成為高科技和工程領域的一項重大課題。電子琴是箱子電子科技與音樂結合的產(chǎn)物。之所以受到群眾們喜愛,是因為它能模擬各種樂器的音色,如笛、號、琴、顫音、和旋音等以及打擊樂板音、鼓樂、沙錘等。本設計介紹一種除有普通電子琴功能外,還有不需要按琴鍵就能模擬電子琴自動

2、演奏樂曲的電子琴音樂的產(chǎn)生和演奏電路。若與音響放大器相結合,則樂曲的音響效果會更好。 STC89C51單片機為核心控制元件，可提高開發(fā)效率，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，且易于進行功能擴展。電子琴系統(tǒng)就是以單片機為核心部件設計的一個簡易的電子琴，這只是單片機應用的一個點，由點及面，希望能更好的了解和應用單片機技術。我選單片機電子琴這個選題的目的在于通過從日常生活中的細微之處著手，將所學的理論知識與實踐更好的結合起來，在設計制作電子琴的過程中，更加熟練的掌握單片機的應用，在更深刻的理解理論知識的同時鍛煉提高自己的動手實踐能力，使理論和實際能夠相得益彰。二、研究概況及發(fā)展趨勢綜述計算機技術和通信技術

3、緊密結合，涉及到通信與計算機兩個領域。計算機網(wǎng)絡的誕生使計算機體系結構發(fā)生了巨大變化，在當今社會經(jīng)濟中起著非常重要的作用，它對人類社會的進步做出了巨大貢獻。從某種意義上講，計算機網(wǎng)絡的發(fā)展水平不僅反映了一個國家的計算機科學和通信技術水平，而且已經(jīng)成為衡量其國力及現(xiàn)代化程度的重要標志之一。近年來，正是由于計算機技術的發(fā)展加之計算機多媒體技術及多媒體制作軟件的廣泛應用，使模擬電子琴技術也緊隨時代的潮流加速發(fā)展，比如現(xiàn)在從互聯(lián)網(wǎng)上就可以隨意免費下載許多計算機軟件開發(fā)出來的模擬電子琴軟件，比如大名鼎鼎的悠悠電子琴，nbPiano模擬電子琴，順風雷電子琴等，不僅以其完美的界面爭得了廣大電子琴愛好者地喜愛

4、，而且其功能已經(jīng)基本接近于真正的電子琴。相信計算機模擬電子琴的發(fā)展會越來越好。最近20年內(nèi)，軟件模擬電子琴技術發(fā)展迅速，不論是在制作過程上、操作程序上還是在演奏技法上都有了突飛猛進的發(fā)展，這在音樂發(fā)展史上是其他任何實體樂器所不能比擬的。自從八十年代電子琴進入我國以來，電子琴以它適合中國國情、經(jīng)濟適用、表現(xiàn)力強、功能強大而受到廣大的初學者、音樂愛好者、專業(yè)音樂工作者，音樂家的喜愛，可以說現(xiàn)在電子琴在中國的普及率是很高的。這無論是對提高人們整體的音樂素質，還是對音樂的發(fā)展都是功德無量的事。本課題就是基于電子琴的上述諸多優(yōu)點而提出來的。雖然現(xiàn)在電子琴的價格也比較低廉，但是低端的電子琴功能還是比較單一

5、的，它不能滿足人們對多種樂器樂感的要求。而計算機模擬電子琴，功能豐富，在網(wǎng)上又可以下載各種各樣的模擬電子琴軟件。一個普通家庭，只要家里有一臺個人電腦或筆記本，就可以隨意下載這樣的軟件，使用電腦鍵盤就可以練習各種電子琴指法，對電子琴的學習非常有幫助；一名大學生，在閑暇之余，也可以下載一個模擬電子琴軟件，它既陶冶了一個人的情操，有豐富了我們大學生的課余生活，它比起那些千奇百怪的網(wǎng)絡游戲來，是有百利而無一害的，而目前，個人計算機在中國高校大學生的普及率還是很高的。三、研究目標、研究內(nèi)容和擬解決的關鍵問題研究目標：本設計主要采用51系列單片機作為主控芯片，能夠實現(xiàn)音符彈奏和歌曲播放功能。并能顯示彈奏的

6、音符。研究內(nèi)容:根據(jù)以上設計需要，系統(tǒng)擬采用以下技術方案，系統(tǒng)的結構框圖如下圖所示。數(shù)碼管喇叭驅動矩陣鍵盤彈奏和選擇樂曲主控制器單片機揚聲器獨立按鍵切換模式圖1 系統(tǒng)結構框圖系統(tǒng)由單片機STC89C51、矩陣鍵盤模塊、喇叭驅動模塊、揚聲器、USB供電電源所組成。系統(tǒng)能完成以下功能。系統(tǒng)帶有4*4矩陣鍵盤，矩陣鍵盤的16個按鍵分別代表1個空白鍵和15個音符，用戶按每個按鍵，單片機會產(chǎn)生對應頻率的方波，并通過功率放大模塊驅動蜂鳴器發(fā)出對應的聲響。16個按鍵每個按鍵在數(shù)碼管也會對應一個字符來指示用戶所按下的按鍵。同時系統(tǒng)帶有內(nèi)置音樂，用戶可以通過數(shù)字鍵選擇內(nèi)置音樂播放。擬解決的關鍵問題:1、完成矩陣

7、鍵盤的設計，分配好各個按鍵輸入對應單片機各口的控制信息；2、完成LED顯示電路的設計，提示信息的顯示；3、完成功率放大電路的設計，使其能夠提供更大的電流驅動揚聲器；四、研究的基本思路和方法、技術路線、實驗方案及可行性分析研究的基本思路和方法：1、確定硬件系統(tǒng)的設計方案：（1）、根據(jù)系統(tǒng)的功能要求確定選用的元器件；（2）、分配單片機各個IO口地址，以連接對應的元器件，方便控制；（3）、利用protel軟件構建系統(tǒng)的硬件圖；2、確定軟件部分的設計方案:（1）、確定各部分模塊對應要實現(xiàn)的功能，并根據(jù)連接圖寫出對應程序中對應的控制信息，便于軟件編寫；（2）、用keil軟件編寫程序，對應各模塊功能模塊化

8、編寫，便于程序的檢查和調(diào)試；3、利用keil軟件生成hex文件，用PROTEL軟件繪制電路圖4、依照電路圖，在電路板上焊接各元件，完成系統(tǒng)實物設計；5、將焊好的電路板反復進行硬件調(diào)試和系統(tǒng)整體調(diào)試，直到實現(xiàn)系統(tǒng)要求的預定功能。技術路線、實驗方案及可行性分析：1、設計用到的設備和軟件：主要設備：電腦、單片機燒寫器軟件：Protel軟件、keil軟件2、利用學習過的模擬電子技術、數(shù)字電路技術、單片機原理與應用等知識，了解電子琴的原理，并選用合適的元器件和系統(tǒng)設計方案。五、進度計劃第1-4周：查閱文獻資料、完成開題報告；第5-6周：了解系統(tǒng)設計中的基本概念第 7 周：確定系統(tǒng)方案第8-11周：確定設

9、備選型及元器清單;第 12 周：撰寫論文；第 13 周：論文修改；第 14 周：準備答辯；第 15 周：答辯。六、主要參考文獻與資料獲得情況：1 彭偉.單片機C語言程序設計實訓100例.電子工業(yè)出版社.2009年2 吳運昌模擬電子線路基礎廣州：華南理工大學出版社，2004年3 閻石數(shù)字電子技術基礎北京：高等教育出版社，1997年4 張曉麗等數(shù)據(jù)結構與算法北京：機械工業(yè)出版社，2002年5 馬忠梅ARM&Linux嵌入式系統(tǒng)教程北京：北京航空航天大學出版社，2004年6 李建忠單片機原理及應用西安：西安電子科技大學，2002年7 韓志軍等.單片機應用系統(tǒng)設計M.機械工業(yè)出版社，20048 周潤景等. Proteus在MCS-51&ARM7系統(tǒng)中的應用百例M.電子工業(yè)出版社，20069 馬忠梅等.單