基于51单片机的液晶显示电子琴设计

电子技术应用课程设计1I基于51单片机的液晶显示电子琴设计摘要单片机是一种集成电路芯片，是把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口、中断系统和定时器/计数器等集成到一块硅片上构成一个小而完善的微型计算机系统。单片机具有体积小、功耗低、速度快、控制能力强、扩展灵活和使用方便等优点，已渗透到我们生活的各个领域，广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制的领域。音乐现在也成了人们生活的一部分，生活的压力，学习的压力，工作的压力，一切的不顺利可以在音乐声中放松下来，让人们心情舒畅，听着音乐放松心情，让我们提高生活质量。本次课程设计是基于51单片机的简易电子琴系统设计。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种键盘乐器。本系统以STC89C52为主芯片，4*4矩阵键盘、1602液晶显示屏、扬声器等电路组成，完成显示输入信息、播放相应音符等基本功能。关键词：STC89C52；LCD1602；电子琴系统电子技术应用课程设计IIDesignOfLiquidCrystalDisplayKeyboardBasedOn51Single-chipMicrocomputerABSTRACTMCUisanintegratedcircuitchip,istheCPU,RAM,ROM,I/Ointerface,interruptsystemandtimer/counter,etc.integratedintoasiliconchiptoformasmallandperfectmicro-computersystem.SCMhasasmallsize,lowpowerconsumption,speed,control,strong,flexibleandeasytoexpandandotheradvantages,hasinfiltratedallareasofourlives,widelyusedininstrumen-tation,householdappliances,medicalequipment,aerospace,specialequipmentoftheintelligentmanagementandprocesscontrolareas.Musicisnowalsoapartofpeople'slives,thepressureoflife,thepressureoflearning,workpressure,everythingisnotsmoothcanrelaxinthemusic,letpeoplefeelcomfortable,listeningtomusicrelax,letusimprovethequalityoflife.Thiscoursedesignisbasedonthe51single-chipsimplekeyboardsystemdesign.Keyboardisacombinationofmodernelectronictechnologyandmusicproducts,isakeyboardinstrument.ThissystemismainlycomposedofSTC89C52chip,4*4matrixkeyboard,1602LCDscreen,speakerandothercircuitstocompletethedisplayinputinformation,playthecorrespondingnotesandotherbasicfunctions.Keyword:STC89C52,LCD1602,keyboardsystem目录第一章引言...........................................................................................................-1-1.1课题设计目的及其意义.........................................................................-1-1.2课题设计的任务与主要内容.................................................................-2-第二章系统总体方案设计..................................................................................-3-2.1系统设计要求.........................................................................................-3-2.2系统电路框图.........................................................................................-3-第三章硬件设计..................................................................................................-5-3.1STC89C52芯片.......................................................................................-5-3.21602LCD..................................................................................................-6-3.3矩阵键盘.................................................................................................-7-3.4振荡电路.................................................................................................-8-3.5复位电路.................................................................................................-9-3.6扬声器模块...........................................................................................-10-第四章软件设计与调试....................................................................................-11-4.1使用AltiumDesigner绘制电路图........................................................-11-4.2程序调试...............................................................................................-11-第五章总结与致谢............................................................................................-13-5.1总结.......................................................................................................-13-5.2致谢.......................................................................................................-14-参考文献................................................................................................................-15-附录........................................................................................................................-17-附录A实物图.............................................................................................-17-附录B程序代码.........................................................................................-18-电子技术应用课程设计-1-第一章引言1.1课题设计目的及其意义单片机（单片微型计算机）是大规模集成电路技术发展的产物，具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠等特点。单片机的应用相当广泛，从平常的家用电器到航空航天系统和国防军事、尖端武器都能找到它的身影。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。随着社会的发展进步，人们的生活水平也逐步提高，音乐已经成为了我们生活中很重要的一部分，在工作和学习之余，欣赏音乐不仅使身心得到放松，同时也提高人们的精神品质和个人素养。当代，爱好音乐的年轻人越来越多，也有不少人自己练习弹奏乐器，作为业余爱好和一种放松的手段。之所以以单片机电子琴选题，目的在于从日常生活能接触到的细微处着手，通过理论与实践的结合，更明确自己的所学所用，也在实践中发现理论上的不足，对目前日益广泛应用的单片机有了更加理性化和感性化的认识，使理论和实践相得益彰。当前市场上的玩具市场需求量大，其中电子产品占有重要的位置，然而电子琴也是一个很好的应用方面。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化，可以用于玩具琴、音乐盒中、儿童车里等。电子技术应用课程设计-2-1.2课题设计的任务与主要内容本文的主要内容是用STC89C51单片机为核心控制元件，设计一个简单的电子琴。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。定时器按设置的定时参数产生中断，由于定时参数不同，就会发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同音调。先根据要求设计硬件电路和编写相应的程序，然后进行仿真调试，最后细心焊接硬件电路图，将程序烧入芯片中，最终达到设计目的。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，具有一定的实用价值。电子技术应用课程设计-3-第二章系统总体方案设计2.1系统设计要求本系统有两个功能，音乐播放和音乐的弹奏。1、要求达到电子琴的基本功能，可以用弹奏出简单的乐曲。2、用键盘作出电子琴的按键，每个键代表一个音符。3、各音符按一定的顺序排列，必须符合电子琴的按键排列顺序。4、固定音乐播放有按键控制：“播放”、“弹奏/停止”。5、弹奏电子琴时能播放出准确的声音，不弹奏时可以播放内置音乐。2.2系统电路框图图2.1系统框图STC89C52单片机4*4矩阵键盘复位电路振荡电路液晶显示发光二极管扬声器电子技术应用课程设计-4-电子技术应用课程设计-5