數(shù)字八音盒設(shè)計(jì)資料 報(bào)告論文 PPT 單片機(jī)程序 原理圖下載

本作品主要是用STC89C52單片機(jī)為核心控制元件，設(shè)計(jì)一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)演奏和播放音樂的簡易電子琴。以單片機(jī)作為主控核心，與鍵盤、揚(yáng)聲器等模塊組成核心主控制模塊。在主控模塊上設(shè)有8個(gè)按鍵和揚(yáng)聲器,應(yīng)用中斷系統(tǒng)和定時(shí)/計(jì)數(shù)原理控制其發(fā)聲。

此電子琴運(yùn)行穩(wěn)定，其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等，具有一定的實(shí)用和參考價(jià)值。相對其缺點(diǎn)是能發(fā)出的聲音較少，音色不是很好，音也不是很準(zhǔn)。

本作品主要由兩個(gè)部分組成：音樂播放部分和電子琴演奏部分。

音樂的播放部分：一個(gè)樂音其實(shí)就是一個(gè)具有固定周期的信號(hào)。本作品就是用單片機(jī)STC89C52的兩個(gè)定時(shí)器（T0，T1）控制，在P2.0腳上輸出方波周期信號(hào)，產(chǎn)生其對應(yīng)頻率的樂音，通過輸入鍵盤的按鍵產(chǎn)生不同的音符，所以彈奏者可以隨心所欲的彈奏出自己喜愛的音樂樂曲，不彈奏時(shí)也可以播放單片機(jī)程序設(shè)置的音樂歌曲來試聽。

電子琴演奏部分：實(shí)際上就是把彈奏的每個(gè)按鍵的所對應(yīng)的值處理后送給單片機(jī)，然后在單片機(jī)內(nèi)把處理后的數(shù)字當(dāng)作指針指向所對應(yīng)的音符，從而發(fā)出對應(yīng)的聲音。

硬件調(diào)試是針對自己所做的電路板，對其幾個(gè)功能塊進(jìn)行測試。在上電前，首先要確保電路沒有短路或者斷路的地方，這個(gè)是調(diào)試工作的第一步，同時(shí)也是整個(gè)調(diào)試過程的關(guān)鍵一步。在這部分測試過程中用到的重要的測試工具是萬用表。

3. 軟件調(diào)試

    軟件調(diào)試的主要方法：一般情形下，一個(gè)調(diào)試程序需要具備至少四種性能:跟蹤、斷點(diǎn)、查看變量、更改數(shù)值。整個(gè)程序就是一個(gè)主程序通過調(diào)動(dòng)各個(gè)子程序及函數(shù)來實(shí)現(xiàn)功能的過程，要想使主程序和整個(gè)程序能夠平穩(wěn)運(yùn)行，那就必須保證各個(gè)模塊的子程序正確并且能夠平穩(wěn)運(yùn)行，因此在軟件調(diào)試的初始階段，要首先對各個(gè)模塊的子程序進(jìn)行調(diào)試。確保無錯(cuò)誤與漏洞。

4. 總調(diào)試

在硬件調(diào)試與軟件調(diào)試均通過的情況下，就可以對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試了。首先將整個(gè)程序下載到單片機(jī)中，然后再通過彈奏樂曲與播放音樂來檢測電子琴的基本功能。通過調(diào)試，使電子琴能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期效果。

此次通過設(shè)計(jì)電子琴，說實(shí)話真的很難！遇到了很多問題有硬件上的也有軟件上的。好在擁有一些單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，以及有關(guān)音樂的功底才勉強(qiáng)得以完成。在每次解決問題的過程中我們都能夠?qū)W到很多實(shí)際知識(shí)，在設(shè)計(jì)制作簡易電子琴的過程當(dāng)中我們在很多方面都有很大的收獲和認(rèn)識(shí)。

最初遇到了軟件硬件不統(tǒng)一不匹配的問題，編程的與硬件設(shè)計(jì)各執(zhí)一詞，軟件不考試現(xiàn)實(shí)條件盲目編程。最后將整體設(shè)計(jì)包括硬件與軟件都?xì)w于一人統(tǒng)籌才解決了問題。

在編制程序時(shí)遇到的困難是不可預(yù)料的，我們的一些問題都是自己首先通過查書查資料，通過圖書館，通過網(wǎng)絡(luò)來解決的，最后，在還沒有解決的情況下，再去問很厲害的同學(xué)。這不僅培養(yǎng)了自己的解決問題的能力，同時(shí)，又熟悉了如何利用周邊的資源快速有效的去解決問題。很大程度上提高了自己的動(dòng)手實(shí)踐能力。在編程中最大的問題還是程序漏洞，由于不經(jīng)常編程，缺乏經(jīng)驗(yàn)與基本功漏洞層出不斷，還不是很好找，在最后還是邀請了軟件專業(yè)的同學(xué)檢查了很久才補(bǔ)全了漏洞。

關(guān)于硬件上的設(shè)計(jì)之前有位學(xué)長講解過原理圖與PCB圖的繪制，就順勢參照網(wǎng)絡(luò)上的比較主流的電路圖畫了出來。通過Altium Designer自帶的檢測合理性功能，驗(yàn)證無誤！

一旦硬件上與軟件上實(shí)現(xiàn)了匹配，只要在電路板上合理分布好元件的位置并在電路板反面焊接好再根據(jù)原理圖和PCB飛線即可。淡然難點(diǎn)也有，焊點(diǎn)與焊點(diǎn)之間容易焊在一起形成短路。短路一旦發(fā)展生輕則部分電路失效，重則燒毀電路。通經(jīng)過各種調(diào)試測試之后最終認(rèn)為是可行的沒有一些明顯的或者嚴(yán)重的錯(cuò)誤。通過stc-isp燒寫進(jìn)代碼完成本次作業(yè)！

在這次計(jì)電子琴實(shí)物電路板的制作中，使我組的知識(shí)使用能力與實(shí)際動(dòng)手能力有了很大的提高。也乘此機(jī)會(huì)是我復(fù)習(xí)了多年不用的樂理知識(shí)！