1、单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 221207681中国矿业大学徐海学院技能考核培训姓 名： 申鹏飞 学 号： 22120768专 业： 信息 12-2 班 题 目： 基于单片机的技能考核 专 题： 简易的电子琴制作，数据收发 指导教师： 有鹏 设计地点： 电工电子实验室 时 间： 2015 年 6 月 单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 221207682通信系统综合设计训练任务书学生姓名 申鹏飞 专业年级 信息 12-2 班 学号 22120768 设计日期： 2015 年 6 月 20 日 至 2015 年 7 月 3日设计题目：设计专题题目： 设计主要内容和要求：1.
2、 主要内容：（1）系统硬件设计及说明（2）系统硬件设计及说明（3）单片机学习板主要功能介绍（4）系统软件设计2. 功能扩展要求（1）2.4GHz 射频收发芯片 nRF2401 及其应用（2）简易的电子琴制作的步骤和功能指导教师签字：单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 221207683摘要：随着电子技术的发展，电子技术与音乐的结合不断加深。由此而产生的电子琴在这种形势下，因其体积小，易于携带，经济适用，是一般家庭都能承受得了的经济投入。而且电子琴键盘操作直观易于掌握。这样对初学者，尤其对识谱的人来说是很容易弹奏的，一首简单的曲子灵感好的人甚至不用很多的练习和教师的指导就能很快的弹奏出来
3、。这样就强烈地激发了学习者的学习兴趣，迅速地提高了电子琴的普及率。关键词：51 单片机，电子琴 ，数据收发单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 221207684目录第一章 前言 .61.1 系统开发背景 .61.2 系统开发意义 .6第二章 设计任务及要求 .7第三章 系统硬件设计及说明 .83.1 系统组成及总体框图 .8第四章 单片机学习板主要功能介绍 .94.1AT89S52 简介 .94.1.1 功能特性： .104.1.2 主要性能 .114.1.3 管脚说明 .114.2 LED 数码管 .124.3 显示电路 .134.4 键盘扫描模块电路图 .134.5 数码管显示模块
4、电路原理图 .144.6 电源模块电路原理图 .15第 5 章 系统软件设计 .165.1 音乐相关知识 .165.2 如何用单片机实现音乐的节拍 .165.3 如何用单片机产生音频脉冲 .165.4 系统总体功能流程图 .18单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 221207685第六章 2.4GHz 射频收发芯片 nRF2401 模块介绍 .216.1 芯片结构 .216.2 引脚说明 .216.3 工作模式 .236.3.1 收发模式 .236.3.2 直接收发模式 .246.3.3 配置模式 .256.3.4 空闲模式 .256.3.5 关机模式 .256.4.器件配置 .256
5、.5.应用电路 .266.6 无线音频系统 .27第七章 51 单片机与 NRF24L01 模块融合 .28第八章 收获与总结 .29第九章 参考文献 .30附录一 .31附录二 .43单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 221207686第一章 前言1.1 系统开发背景随着电子科技的飞速发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣。基于当前市场上的玩具市场需求量大，其中电子琴就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，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。并且可以进行一定
6、的功能扩展。鉴于传统电子琴可以用键盘上的“k1”到“k7”键演奏从低 So 到高 DO 等 7 个音，从而可以用来弹奏喜欢的乐曲。1.2 系统开发意义该设计具有以下优点：(1)可以随意弹奏想要表达的音乐；(2)制作简单，成本低。单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 221207687第二章 设计任务及要求1. 设计 51 单片机最小系统，实现简易电子琴操作的电路；2. 设置至少 7 个按键，能发出 do re mi fa sol la SI DO;能播示范曲；3. 能够调节低音、高音和中音。4.说明系统工作原理，对系统进行调试。单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 22120768
7、8第 3 章 系统硬件设计及说明3.1 系统组成及总体框图硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具体确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。该设计要实现一种由单片机控制的电子琴，单片机工作于 12MHZ 时钟频率，使用其定时/计数器 T0，工作模式为 1，改变计数值 TH0 和 TL0 可以产生不同频率的脉冲信号。该设计具有 11 个音节的键盘，用户可以根据乐谱在键盘上进行演奏，音乐发生器会根据用户的弹奏，通过扬声器将音乐播放出来。由于本例实现的音乐发生器是由用户通过键盘输入弹奏乐曲的，所以节拍由用户掌握，不由程序控制。用单片机产生的音频脉冲直接驱动扬声
8、器并不能产生所要实现的音乐，因为它没有足够的驱动能力，这就需要音频功率放大电路。键盘扫描AT89S52数码管显示扬声器播放音乐电源部分图 3-1 系统结构图单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 221207689第四章 单片机学习板主要功能介绍4.1AT89S52 简介AT89S52 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集
9、成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S52 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S52 具有如下特点：40 个引脚（引脚图如图 3-1 所示），4k Bytes Flash 片内程序存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），32 个外部双向输入/输出（I/O）口，5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断，2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S52 设计和配置了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU 暂停工作，而 RAM 定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。单片机技能考核 信息 12-2 班 申鹏飞 2212076810
