设为首页收藏本站
开启辅助访问 切换到宽版

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步，快速开始

热门： 51单片机 | 24小时必答区 | 单片机教程 | 单片机DIY制作 | STM32 | Cortex M3 | 模数电子 | 电子DIY制作 | 音响/功放 | 拆机乐园 | Arduino | 嵌入式OS | 程序设计

搜索
»论坛 › 嵌入式/单片机论坛 › 51单片机 › 51单片机电子琴程序与Proteus仿真原理图
返回列表 发新帖
查看: 2875|回复: 4
收起左侧

51单片机电子琴程序与Proteus仿真原理图

[复制链接]
ID:607623 发表于 2022-9-25 17:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
一种基于单片机的电子琴设计，它是以STC89C52单片机为控制核心，辅以一些外围器件，采用C语言编写程序，可以进行8个音调值的弹奏，且内置电子音乐曲目，实现基于单片机的电子琴设计。      
整个系统电路结构简单，可靠性能高，测试结果满足设计要求。本文着重介绍了该系统的设计原理，硬件设计方法与软件编程思路
本电子琴基于STC89C52单片机为核心控制芯片。在发音硬件的选择，蜂鸣器。弹奏键盘则采用鼠标按键来代替普通的按键，鼠标按键无论在外形、手感、还是质量上，都更加适合作为电子琴的弹奏按键；通过单片机IO口控制采集按键的状态，实现歌曲的切换和复位等功能。显示设备则采用一位共阳数码管，通过单片机P0口给出数据信号，可以通过数码管查看当前正在播放的音调编号。

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
51hei.gif 1664097982(1).jpg

有备注讲解

有备注讲解

单片机源程序如下:
  1. #include <reg52.h>

  3. #define SONG 4                                        // 歌曲的数量

  5. #define uchar unsigned char                // 以后unsigned char就可以用uchar代替
  6. #define uint  unsigned int                // 以后unsigned int 就可以用uint 代替
  7. #define ulong unsigned long                // 以后unsigned long就可以用ulong代替

  9. sbit Key1_P = P1^3;                                // 弹奏键1的管脚
  10. sbit Key2_P = P1^7;                                // 弹奏键2的管脚
  11. sbit Key3_P = P3^2;                                // 弹奏键3的管脚
  12. sbit Key4_P = P3^3;                                // 弹奏键4的管脚
  13. sbit Key5_P = P1^2;                                // 弹奏键5的管脚
  14. sbit Key6_P = P1^6;                                // 弹奏键6的管脚
  15. sbit Key7_P = P3^1;                                // 弹奏键7的管脚
  16. sbit Key8_P = P3^5;                                // 弹奏键8的管脚

  18. sbit Key9_P = P1^4;                                // 播放内置歌曲的按键管脚
  19. sbit Beep_P = P2^7;                                // 扬声器管脚           

  21. uchar gTone=0;                                        // gTone代表当前要播放的音调
  22. uchar gPlayStatus;                                // gPlayStatus代表当前的播放状态，0是停止，1是播放
  23. uchar gSong;                                    // gSong代表当前播放到第几首歌


  26. /*  定时器初值          低1  低2  低3  低4  低5  低6  低7  中1  中2  中3  中4  中5  中6  中7  高1  高2  高3  高4  高5  高6  高7 */
  27. uchar code  ArrTL0[]={ 140,  91,  21, 103,   4, 144,  12,  68, 121, 220,  52, 130, 200,   6,  34,  86, 133, 154, 193, 228,   3 };
  28. uchar code  ArrTH0[]={ 248, 249, 250, 250, 251, 251, 252, 252, 252, 252, 253, 253, 253, 254, 254, 254, 254, 254, 254, 254, 255 };
  29. //                      0    1    2    3     4   5    6     7           8   9          10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20

  31. /*  数码管的显示值       1    2    3    4    5     6   7 */
  32. uchar code  ArrDig[]={ 0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8};



  36. /*  《水手》的乐谱  */
  37. uchar code Music1[]={
  38.         5,4,  9,2,  8,2,  9,4, 8,2,  9,2,      
  39.         10,3, 11,1, 10,2, 8,2, 9,8,  9,1,     
  40.         10,2, 10,1, 9,1,  8,2, 7,1,  7,1,  8,2,  7,1, 7,1, 8,2, 9,2,
  41.         7,2,  6,2,  5,2,  7,2, 6,8,      
  42.         5,4,  9,2,  8,2,  9,4, 8,2,  9,2,        
  43.         10,2, 10,1, 11,1, 9,2, 8,2,  9,8,
  44.         10,3, 9,1,  8,2,  7,2, 8,2,  8,1,  7,1,  8,2, 8,1, 9,1,  
  45.         6,2,  6,2,  5,2,  4,2, 5,8,  
  46.         8,3,  8,1,  8,2,  8,2, 10,2, 10,1, 9,1,  8,2, 7,1, 7,1,
  47.         9,3,  8,1,  7,2,  8,1, 7,1,  5,8,      
  48.         8,3,  8,1,  8,2,  8,2, 8,2,  8,1,  8,1,  8,2, 7,1, 8,1,         
  49.         9,2,  9,2,  9,1,  8,1, 7,1,  8,1,  9,8,
  50.         8,3,  8,1,  8,2,  8,2, 10,2, 9,2,  8,2,  8,2,      
  51.         9,2,  8,2,  7,2,  8,1, 7,1,  5,7,  5,1,         
  52.         8,3,  8,1,  8,2,  8,1, 8,1,  8,2,  8,2,  7,2, 8,2,
  53.         9,2,  9,2,  8,2,  7,2, 9,4,  9,2,  11,2,
  54.         12,4, 11,4, 9,4,  8,2, 7,2,
  55.         8,2,  9,1,  8,1,  7,2, 6,2,  5,4,  5,2,  6,2,
  56.         7,4,  7,2,  9,2,  8,4, 6,1,  5,1,  4,2,
  57.         5,3,  5,1,  7,2,  8,2, 9,4,  9,2,  11,2,
  58.         12,4, 11,4, 9,4,  8,2, 7,2,
  59.         8,2,  9,1,  8,1,  7,2, 6,2,  5,4,  5,2,  6,2,
  60.         7,4,  7,2,  9,2,  8,4, 7,2,  6,2,  5,12
  61.         };

  63. /*  《挥着翅膀的女孩》的乐谱  */
  64. uchar code Music2[]={
  65.         9,4,  9,2,  10,2, 11,4, 7,2,  8,2,      
  66.         9,2,  9,2,  9,2,  10,2, 11,4, 8,2,  9,2,   
  67.         10,4, 10,2, 9,2,  7,4,  10,2, 9,2,
  68.         10,4, 5,2,  7,2,  8,4,  7,2,  8,2,      
  69.         9,4,  9,2,  10,2, 11,4, 12,2, 13,2,        
  70.         14,2, 14,2, 9,2,  10,2, 11,4, 8,2,  9,2,
  71.         10,2, 9,2,  10,2, 14,2, 14,4, 8,2,  9,2,  
  72.         10,2, 9,2,  10,2, 15,2, 15,4, 14,2, 13,2,  
  73.         14,6, 15,2, 16,2, 15,2, 14,2, 13,2,
  74.         14,6, 14,2, 13,2, 11,2, 11,2, 7,2,      
  75.         12,6, 12,2, 11,2, 7,2,  7,2,  9,2,         
  76.         8,6,  9,1,  10,1, 10,2, 11,2, 14,2, 13,2,
  77.         14,6, 15,2, 16,2, 15,2, 14,2, 13,2,      
  78.         14,6, 14,2, 13,2, 11,2, 11,2, 7,2,         
  79.         12,6, 12,2, 11,2, 11,2, 14,2, 13,2,
  80.         14,16
  81.         };

  83. /*  《茉莉花》的乐谱  */                                                         
  84. uchar code Music3[]={
  85.         9,4,  9,2,  11,2, 12,2, 14,2, 14,2, 12,2,  
  86.         11,4, 11,2, 12,2, 11,8,                 
  87.         9,4,  9,2,  11,2, 12,2, 14,2, 14,2, 12,2,
  88.         11,4, 11,2, 12,2, 11,8,                    
  89.         11,4, 11,4, 11,4, 9,2,  11,2,           
  90.         12,4, 12,4, 11,8,
  91.         9,4,  8,2,  9,2,  11,4, 9,2,  8,2,         
  92.         7,4,  7,2,  8,2,  7,8,                  
  93.         9,2,  8,2,  7,2,  9,2,  8,6,  9,2,
  94.         11,4, 12,2, 14,2, 11,8,                    
  95.         8,4,  9,2,  11,2, 8,2,  9,2,  7,2,  5,2,  
  96.         4,8,  5,4,  7,4,  
  97.         8,6,  9,2,  7,2,  8,2,  7,2,  5,2,         
  98.         4,12
  99.         };

  101. /*  《欢乐颂》的乐谱  */
  102. uchar code Music4[]={  
  103.         9,2,  9,2,  10,2, 11,2,   
  104.         11,2, 10,2, 9,2,  8,2,         
  105.         7,2,  7,2,  8,2,  9,2,        
  106.         9,3,  8,1,  8,4,
  107.         9,2,  9,2,  10,2, 11,2,   
  108.         11,2, 10,2, 9,2,  8,2,         
  109.         7,2,  7,2,  8,2,  9,2,        
  110.         8,3,  7,1,  7,4,
  111.         8,2,  8,2,  9,2,  7,2,   
  112.         8,2,  9,1,  10,1, 9,2,  7,2,   
  113.         8,2,  9,1,  10,1, 9,2,         8,2,   
  114.         7,2,  8,2,  4,2,  9,2,
  115.         9,2,  9,2,  10,2, 11,2,   
  116.         11,2, 10,2, 9,2,  10,1, 8,1,   
  117.         7,2,  7,2,  8,2,  9,2,        
  118.         8,3,  7,1,  7,4
  119.         } ;




  124. /********************************************************************
  125. * 名称 : uchar ChangeFor(uchar dat)
  126. * 功能 : 交换一个字节位的位置,用于数码管显示
  127. * 输入 : 需要改变的数
  128. * 输出 : 改变后的数
  129. ***********************************************************************/
  130. #define LED_a                6        //数码管段选的a段接在段选IO口的第0位
  131. #define LED_b                7
  132. #define LED_c                5
  133. #define LED_d                3
  134. #define LED_e                2
  135. #define LED_f                1
  136. #define LED_g                0
  137. #define LED_dp        4

  139. uchar ChangeFor(uchar dat)
  140. {
  141.         uchar temp=0;
  142.         if(dat&0x01)                //判断数据的第一位是否为1
  143.                 temp|=0x01<<LED_a;//如果为1,放到控制数码管a段的位置
  144.         if(dat&0x02)
  145.                 temp|=0x01<<LED_b;
  146.         if(dat&0x04)
  147.                 temp|=0x01<<LED_c;
  148.         if(dat&0x08)
  149.                 temp|=0x01<<LED_d;
  150.         if(dat&0x10)
  151.                 temp|=0x01<<LED_e;
  152.         if(dat&0x20)
  153.                 temp|=0x01<<LED_f;
  154.         if(dat&0x40)
  155.                 temp|=0x01<<LED_g;
  156.         if(dat&0x80)
  157.                 temp|=0x01<<LED_dp;
  158.         return temp;
  159. }

  161. /*********************************************************/
  162. // 毫秒级的延时函数，time是要延时的毫秒数
  163. /*********************************************************/
  164. void DelayMs(uint time)
  165. {
  166.         uint i,j;
  167.         for(i=time;i>0;i--)
  168.                 for(j=110;j>0;j--);
  169. }



  173. /*********************************************************/
  174. // 发出指定音调及其节拍的声音，tone代表音调，beat代表节拍
  175. /*********************************************************/                 
  176. void PlayTone(uchar tone,float beat)
  177. {
  178.         int i;
  179.         P0=ChangeFor(ArrDig[tone%7]);                        // 数码管显示当前音调值
  180.         gTone=tone;                                        // 将音调值赋给全局变量gTone
  181.         TH0 = ArrTH0[tone];                        // 装入定时器TH0的初值
  182.         TL0 = ArrTL0[tone];                        // 装入定时器TL0的初值
  183.         TR0=1;                                                // 启动定时器
  184.         for(i=0;i<beat;i++)               
  185.         {
  186.                 DelayMs(200);         
  187.         }
  188.         TR0=0;                                                // 停止定时器
  189.         P0=0xff;                                   // 关闭数码管显示                 
  190. }


  193. /*********************************************************/
  194. // 播放内置的音乐
  195. // arr[]是要播放的乐谱数组，num是数组里面的元素个数
  196. /*********************************************************/
  197. void PlayMusic(uchar music[],uint num)
  198. {
  199.         uint i=0;
  200.         while(i<num)                        
  201.         {   
  202.                 if(gPlayStatus==1)                                                  // 判断播放状态是否为播放还是暂停
  203.                 {   
  204.                         PlayTone(music[i],music[i+1]);                   // 开始演奏一个节拍
  205.                         i+=2;                                                                // 进入下一个节拍，因为每2个数为1组，所以每次要加2
  206.                         if(i==num)                                                        // 判断歌曲是否播放完了
  207.                         {
  208.                                 gPlayStatus=0;                                        // 播放完了的话，则把播放状态改为暂停，否则会循环播放
  209.                         }
  210.                 }
  211.                
  212.                 if(Key9_P==0)                                                         // 下一曲
  213.                 {
  214.                         DelayMs(10);                                                // 消除按键按下的抖动
  215.                         while(!Key9_P);                                            // 等待按键释放
  216.                         DelayMs(10);                                                // 消除按键松开的抖动
  217.                         gSong++;                                                        // 把当前播放到第几首歌的变量gSong加1，即切到下一曲
  218.                         if(gSong>SONG)                                                // 如果gSong为SONG，说明到后面的尽头了，则转为第一首
  219.                                 gSong=1;
  220.                         break;        
  221.                 }                                
  222.         }
  223. }



  227. /*********************************************************/
  228. // 定时器初始化函数
  229. /*********************************************************/
  230. void TimerInit()
  231. {
  232.         TMOD=1;                        // 定时器0，工作方式1
  233.         TH0=0;                        // 装定时器TH0的初值
  234.         TL0=0;                        // 装定时器TL0的初值
  235.         ET0=1;                        // 开启定时器0中断                  
  236.         EA=1;                        // 开启总中断
  237. }


  240. /*********************************************************/
  241. // 弹奏键扫描函数
  242. /*********************************************************/
  243. uchar KeyScanf()
  244. {
  245.         if(Key1_P==0)        // 按键1被按下，返回1
  246.                 return 1;
  247.         if(Key2_P==0)        // 按键2被按下，返回2
  248.                 return 2;
  249.         if(Key3_P==0)         // 按键3被按下，返回3
  250.                 return 3;
  251.         if(Key4_P==0)         // 按键4被按下，返回4
  252.                 return 4;
  253.         if(Key5_P==0)         // 按键5被按下，返回5
  254.                 return 5;
  255.         if(Key6_P==0)        // 按键6被按下，返回6
  256.                 return 6;
  257.         if(Key7_P==0)        // 按键7被按下，返回7
  258.                 return 7;
  259.         if(Key8_P==0)          // 按键8被按下，返回8
  260.                 return 8;
  261.         return 0;                  // 8个按键都没被按下，返回0
  262. }


  265. /*********************************************************/
  266. // 主函数，程序从这里开始执行
  267. /*********************************************************/        
  268. void main()
  269. {  
  270.         uchar ret;                                        // 用于保存音调键函数的返回值

  272.         TimerInit();
  273.         gSong=0;                                        // 上电默认第一首歌
  274.         gPlayStatus=0;                                // 上电默认是0停止状态（1为播放状态）

  276.         while(1)
  277.         {
  278.                 if(gPlayStatus==1)                // 如果处于播放状态，则判断是哪一首歌曲需要播放
  279.                 {
  280.                         switch(gSong)                 
  281.                         {
  282.                                 case 1 : PlayMusic(Music1,sizeof(Music1)); break;
  283.                                 case 2 : PlayMusic(Music2,sizeof(Music2)); break;
  284.                                 case 3 : PlayMusic(Music3,sizeof(Music3)); break;
  285.                                 case 4 : PlayMusic(Music4,sizeof(Music4)); break;
  286.                                 default:                                       break;        
  287.                         }        
  288.                 }
  289.                
  290.                 if(Key9_P==0)                                                // 开始播放
  291.                 {
  292.                         DelayMs(10);                                        // 消除按键按下的抖动
  293.                         while(!Key9_P);                                        // 等待按键释放
  294.                         DelayMs(10);                                        // 消除按键松开的抖动
  295.                         gSong++;                                                // 把当前播放到第几首歌的变量gSong加1，即切到下一曲
  296.                         if(gSong>SONG)                                        // 如果gSong为SONG，说明到后面的尽头了，则转为第一首
  297.                                 gSong=1;
  298.                         gPlayStatus=1;                                         // 播放状态改为1，即播放
  299.                         
  300.                 }
  301.                                 
  302.                 ret=KeyScanf();
  303.                 if(ret!=0)
  304.                 {
  305.                         P0=ChangeFor(ArrDig[(ret-1)%7]);                        // 数码管显示当前音调值
  306.                         TH0 = ArrTH0[ret+6];                        // 装入定时器TH0的初值
  307.                         TL0 = ArrTL0[ret+6];                        // 装入定时器TL0的初值
  308.                         gTone=ret+6;
  309.                         TR0=1;
  310.                         while(KeyScanf());                                // 等待按键释放
  311.                         DelayMs(70);                                        // 按键释放之后，再播放70毫秒，达到余音的效果
  312.                         TR0=0;                                                        // 停止定时器
  313.                         P0=0xff;                                           // 关闭数码管显示
  314.                 }               
  315.         }
  316. }

  318.                                        
  319. /*********************************************************/
  320. // 功能：定时器0中断处理函数
  321. /*********************************************************/                  
  322. void time0() interrupt 1
  323. {
  324.         Beep_P=!Beep_P;                        // 将控制扬声器的管脚取反
  325.         TH0=ArrTH0[gTone];                // 重装定时器TH0的初值
  326.         TL0=ArrTL0[gTone];                // 重装定时器TL0的初值        
  327. }
复制代码

所有资料51hei附件下载: 仿真程序.7z (108.8 KB, 下载次数: 114)

评分

参与人数 1黑币 +50 收起 理由
admin + 50 共享资料的黑币奖励！

查看全部评分

回复

使用道具 举报

ID:513213 发表于 2022-9-26 11:59 | 显示全部楼层
能发个完整音阶的吗？
回复

使用道具 举报

ID:513213 发表于 2022-9-28 23:58 | 显示全部楼层
能修改发个能弹完整音阶的电子琴吗？
回复

使用道具 举报

ID:1042619 发表于 2022-11-17 17:10 | 显示全部楼层
     感谢楼主优秀%的大作分享，可以试试用STC8H4K64TL-45I-LQFP48, 16个 触摸按键，32个 8-LED数码管，RTC,做一款触摸电子琴DIY大家一起玩玩  附件是STC8H4K64TL-45I-LQFP48主要功能演示板讨论稿，欢迎多提报告建议！  


STC8H4K64TL主要功能演示板 JPG.jpg
回复

使用道具 举报

ID:208271 发表于 2023-2-25 22:30 | 显示全部楼层
可以，很好的参考，谢谢
回复

使用道具 举报

返回列表 发新帖
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

手机版|小黑屋|51黑电子论坛 |51黑电子论坛6群 QQ 管理员QQ:125739409;技术交流QQ群281945664

Powered by 单片机教程网

快速回复 返回顶部 返回列表