電子技術與現代電子琴

何弘揚

摘 要：隨著社會的發展進步，音樂逐漸成為我們生活中很重要的一部分，有人曾說喜歡音樂的人不會向惡。我們都會抽空欣賞世界名曲，作為對精神的洗禮。本論文設計一個基于單片機的簡易電子琴。我們對于電子琴如何實現其功能，如音色選擇、自動放音功能等等也很好奇。

電子琴是現代電子科技與音樂結合的產物，是一種新型的鍵盤樂器。它在現代音樂扮演著重要的角色，單片機具有強大的控制功能和靈活的編程實現特性，它已經溶入現代人們的生活中，成為不可替代的一部分。本文的主要內容是用STC89C51單片機為核心控制元件，設計一個電子琴。以單片機作為主控核心，與鍵盤、揚聲器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設有12個按鍵和一個揚聲器。本系統運行穩定，其優點是硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統可靠，性價比較高等，具有一定的實用和參考價值。

關鍵詞：STC89C51；電子琴；數碼管

Mini電子琴

電子琴是現代電子科技與音樂結合的產物，是一種新型的鍵盤樂器。它在現代音樂扮演著重要的角色，單片機具有強大的控制功能和靈活的編程實現特性，它已經溶入現代人們的生活中，成為不可替代的一部分。本文的主要內容是用STC89C51單片機為核心控制元件，設計一個電子琴。以單片機作為主控核心，與鍵盤、揚聲器等模塊組成核心主控制模塊，在主控模塊上設有12個按鍵和一個揚聲器。本系統運行穩定，其優點是硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統可靠，性價比較高等，具有一定的實用和參考價值。

方案一：用可控硅制作電子琴。將220V交流電經變壓器降壓，再經過整流、濾波，獲得+13.5V直流電壓。將單向可控硅SCR和電阻、電容組成馳張振蕩器電路。但該設計方案制作成本高且復雜。

方案二：采用STC89C51單片機進行控制，由于其性價比高，完全滿足了本作品智能化的要求，它的內部程序存儲空間達到8K，使軟件設計有足夠的內部使用空間并且方便日后系統升級，使用方便，抗干擾性能提高。

選擇方案：鑒于上述對比與分析，本設計采用方案二。

硬件設計的任務是根據總體設計要求，在選擇的機型的基礎上，具體確定系統中所要使用的元器件，設計出系統的原理框圖、電路原理圖。

該設計要實現一種由單片機控制的電子琴，單片機工作于12MHZ時鐘頻率，使用其定時/計數器T0，工作模式為1，改變計數值TH0和TL0可以產生不同頻率的脈沖信號。該設計具有8個音節的鍵盤，用戶可以根據樂譜在鍵盤上進行演奏，音樂發生器會根據用戶的彈奏，通過揚聲器將音樂播放出來。由于本例實現的音樂發生器是由用戶通過鍵盤輸入彈奏樂曲的，所以節拍由用戶掌握，不由程序控制。用單片機產生的音頻脈沖直接驅動揚聲器并不能產生所要實現的音樂，因為它沒有足夠的驅動能力，這就需要功率放大電路。

本例使用三極管9013.來實現音頻功放電路。

了解音樂的一些基本知識后可知，產生不同頻率的音頻脈沖即能產生音樂，對于單片機而言，產生不同頻率有脈沖非常方便，可以利用它的定時/計數器來產生這樣的方波頻率信號，因此，需要弄清楚音樂中的音符和對應的頻率，以及單片機定時計數的關系。

在本實驗中，單片機工作于12MHZ時鐘頻率，使用其定時/計數器T0，工作模式為1，改變計數值TH0和TL0可以產生不同頻率的脈沖信號。

該程序設計思路比較清晰既從開始到聲明變量與函數再到讀取按鈕開關，判斷是否按下，然后就是一個一個按鈕的動作。

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