AT89S51单片机试验及实践教程之电子琴.doc

1、AT89S51 单片机试验及实践教程之电子琴1 实验任务 1 由 4X4 组成 16 个按钮矩阵，设计成 16 个音。 2 可随意弹奏想要表达的音乐。 2 电路原理图 3 系统板硬件连线 1 把“单片机系统”区域中的 P1.0 端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的 SPK IN 端口上； 2 把“单片机系统“区域中的 P3.0 P3.7 端口用 8 芯排线连接到“ 4X4 行列式键盘”区域中的 C1 C4 R1 R4 端口上； 4 相关程序内容 1 4X4 行列式键盘识别； 2 音乐产生的方法； 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合

2、，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时 / 计数器 T0 来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。现在以单片机 12MHZ 晶振为例，例出高中低音符与单片机计数 T0 相关的计数值如下表所示 音符 频率（ HZ ） 简谱码（ T 值） 音符 频率（ HZ ） 简谱码（ T 值） 低 1 DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860 #1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63835 # 5 SO# 831 64934 #2 RE# 31

3、1 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 M 330 64021 # 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 # 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085 # 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134 # 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中

4、 1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198 # 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235 # 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283 下面我们要为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据 低音 0 19 之间，中音在 20 39 之间，高音在 40 59 之间 TABLE: DW 0,636

5、28,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0 DW 0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0 DW 0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0 DW 0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0 DW 0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0 DW 0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0 DW 0 2 、音乐的音拍，一个节拍为单位（ C 调

6、） 曲调值 DELAY 曲调值 DELAY 调 4/4 125ms 调 4/4 62ms 调 3/4 187ms 调 3/4 94ms 调 2/4 250ms 调 2/4 125ms 对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时 / 计数器来完成。 下面就用 AT89S51 单片机产生一首 “生日快乐” 歌曲来说明单片机如何产生的。 在这个程序中用到了两个定时 / 计数器来完成的。其中 T0 用来产生音符频率， T1 用来产生音拍。 5 程序框图 6 汇编源程序 KEYBUF EQU 30H STH0 EQU 31H STL0 EQU 32H TEMP EQU 33H ORG 00H LJM

7、P START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EA WAIT: MOV P3,#0FFH CLR P3.4 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK1 MOV KEYBUF,#0 LJMP DK1 NK1: CJNE A,#0DH,NK2 MOV KEYBUF,#1 LJMP DK1 NK2: C

8、JNE A,#0BH,NK3 MOV KEYBUF,#2 LJMP DK1 NK3: CJNE A,#07H,NK4 MOV KEYBUF,#3 LJMP DK1 NK4: NOP DK1: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB

9、TR0 DK1A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK1A CLR TR0 NOKEY1: MOV P3,#0FFH CLR P3.5 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK5 MOV KEYBUF,#4 LJMP DK2 NK5: CJNE A,#0DH,NK6 MOV KEYBUF,#5 LJMP DK2 NK6: CJNE A,

10、#0BH,NK7 MOV KEYBUF,#6 LJMP DK2 NK7: CJNE A,#07H,NK8 MOV KEYBUF,#7 LJMP DK2 NK8: NOP DK2: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK

11、2A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK2A CLR TR0 NOKEY2: MOV P3,#0FFH CLR P3.6 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK9 MOV KEYBUF,#8 LJMP DK3 NK9: CJNE A,#0DH,NK10 MOV KEYBUF,#9 LJMP DK3 NK10: CJNE A,#0BH

12、,NK11 MOV KEYBUF,#10 LJMP DK3 NK11: CJNE A,#07H,NK12 MOV KEYBUF,#11 LJMP DK3 NK12: NOP DK3: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0

13、DK3A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK3A CLR TR0 NOKEY3: MOV P3,#0FFH CLR P3.7 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY4 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY4 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK13 MOV KEYBUF,#12 LJMP DK4 NK13: CJNE A,#0DH,NK14 MOV KEYBUF,#13 LJMP DK4 NK14: CJNE

14、A,#0BH,NK15 MOV KEYBUF,#14 LJMP DK4 NK15: CJNE A,#07H,NK16 MOV KEYBUF,#15 LJMP DK4 NK16: NOP DK4: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SET

15、B TR0 DK4A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK4A CLR TR0 NOKEY4: LJMP WAIT DELY10MS: MOV R6,#10 D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET INT_T0: MOV TH0,STH0 MOV TL0,STL0 CPL P1.0 RETI TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H TABLE1: DW 64021,64103,64260,64400

16、DW 64524,64580,64684,64777 DW 64820,64898,64968,65030 DW 65058,65110,65157,65178 END 7 C 语言源程序 include unsigned char code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71; unsigned char temp; unsigned char key; unsigned char i,j; unsigned char STH0; unsigned c

17、har STL0; unsigned int code tab=64021,64103,64260,64400, 64524,64580,64684,64777, 64820,64898,64968,65030, 65058,65110,65157,65178; void main(void) TMOD=0x01; ET0=1; EA=1; while(1) P3=0xff; P3_4=0; temp=P3; temp=temp if (temp!=0x0f) for(i=50;i0;i-) for(j=200;j0;j-); temp=P3; temp=temp if (temp!=0x0f

18、) temp=P3; temp=temp switch(temp) case 0x0e: key=0; break; case 0x0d: key=1; break; case 0x0b: key=2; break; case 0x07: key=3; break; temp=P3; P1_0=P1_0; P0=tablekey; STH0=tabkey/256; STL0=tabkey%256; TR0=1; temp=temp while(temp!=0x0f) temp=P3; temp=temp TR0=0; P3=0xff; P3_5=0; temp=P3; temp=temp if

19、 (temp!=0x0f) for(i=50;i0;i-) for(j=200;j0;j-); temp=P3; temp=temp if (temp!=0x0f) temp=P3; temp=temp switch(temp) case 0x0e: key=4; break; case 0x0d: key=5; break; case 0x0b: key=6; break; case 0x07: key=7; break; temp=P3; P1_0=P1_0; P0=tablekey; STH0=tabkey/256; STL0=tabkey%256; TR0=1; temp=temp w

20、hile(temp!=0x0f) temp=P3; temp=temp TR0=0; P3=0xff; P3_6=0; temp=P3; temp=temp if (temp!=0x0f) for(i=50;i0;i-) for(j=200;j0;j-); temp=P3; temp=temp if (temp!=0x0f) temp=P3; temp=temp switch(temp) case 0x0e: key=8; break; case 0x0d: key=9; break; case 0x0b: key=10; break; case 0x07: key=11; break; te

21、mp=P3; P1_0=P1_0; P0=tablekey; STH0=tabkey/256; STL0=tabkey%256; TR0=1; temp=temp while(temp!=0x0f) temp=P3; temp=temp TR0=0; P3=0xff; P3_7=0; temp=P3; temp=temp if (temp!=0x0f) for(i=50;i0;i-) for(j=200;j0;j-); temp=P3; temp=temp if (temp!=0x0f) temp=P3; temp=temp switch(temp) case 0x0e: key=12; break; case 0x0d: key=13; break; case 0x0b: key=14; break; case 0x07: key=15; break; temp=P3; P1_0=P1_0; P0=tablekey; STH0=tabkey/256; STL0=tabkey%256; TR0=1; temp=temp while(temp!=0x0f) temp=P3; temp=temp TR0=0; void t0(void) interrupt 1 using 0 TH0=STH0; TL0=STL0; P1_0=P1_0;