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單片機實現電子琴功能

發布時間:2022-06-22 11:41:58

❶ 基本要求:利用單片機AT89C51設計電子琴,用矩陣鍵盤代表鍵琴,至少能彈出8個音符。

單片機簡易電子鋼琴 電子琴音樂晶元發音
功能描述:
1、四個音調,按鍵調節
2、指示燈顯示當前音調
3、七個按鍵對應七個音節
4、音樂 IC 發音,驅動 8Ω 喇叭,比蜂鳴器滴滴滴好聽多了
5、可根據顧客要求進行功能定製
☆ 已作出的實物優酷視頻演示地址:
http://v.youku.com/v_show/id_XMzg3MjMwOTg3Ng

❷ 用單片機做電子琴,復音(合音)怎麼實現

解析MIDI電子琴的設計用單片機是如何實現的

摘要:用單片機控制通用MIDI音源模塊製作製作出的電子琴,結構簡單,可靠性高,並且價格低廉,具有實用的價值。這種電子琴能夠支持單音和復音彈奏,如果與高品質的音源晶元連接,音質更可與高檔電子琴相媲美。我們在實驗過程中,也曾採用手機中通用的音樂晶元構成音源模塊,效果不錯,價格更低廉,如韓國產的QS6400 等,這些晶元的驅動要復雜一些,需要對晶元進行初始化設置,詳細內容可參看國防工業出版社出版的《MIDI原理與開發應用》一書中的相關章節。

關鍵字:電子琴,單片機,音源板,MD2064

1、電子琴的硬體設計方案
本電子琴包含48個按鍵鍵盤,即具有4個8度的音域,單片機AT89C51通過對所彈按鍵的識別,產生相應的MIDI消息。它支持單音彈奏和最多16個復音彈奏。電子琴結構示意圖和電路原理圖分別如圖1和圖2所示。AT89C51作為主控晶元,它使得鍵盤矩陣模塊、通道和音色選擇以及串口發送等各功能模塊協調工作。48按鍵行列式鍵盤矩陣構成MIDI電子琴的鍵盤掃描輸入端,由於89C51的P0口內部沒有上拉電阻,故這里採用電阻R14——R21將列線拉至高電平,與六條行線組合完成48個琴鍵的掃描識別,在圖1中,單片機與鍵盤矩陣間的雙箭頭線表示單片機在掃描鍵盤矩陣時,P0口和P2口分別作為輸入/輸出口使用。人機介面電路則利用了單片機P1口的大部分口線,並通過或門向INT0發出中斷請求,該部分電路主要完成MIDI電子琴的通道設置和音色選擇等人機交互功能。鍵盤的彈奏信息以及通道、音色信息經CPU處理後,由串口將標準的MIDI數據發送給MIDI音源及放大器,推動揚聲器發聲。

圖1:MIDI電子琴結構示意圖

圖2:MIDI電子琴電路圖

音源模塊採用MD2064 套板,如圖3所示。它是一種模塊化的MIDI音源產品,由得理電子公司開發,具有標准MIDI介面,該板能接受標准GM MIDI命令進行音樂播放,自帶3D, REVERB, CHORUS等效果處理。由於該套板的MIDI 介面採用了光耦合器,電流驅動,故設計了由Q1、Q2等器件組成的驅動電路,使單片機串口數據得以正常傳輸。在模塊的耳機輸出端取得信號後,經小功率放大即可推動揚聲器發聲。

2、電子琴的軟體設計特點
該電子琴軟體採用模塊化設計方法,程序也較簡單。軟體中各功能模塊都由相應的子程序完成,主要包含通道選擇模塊,音色選擇模塊,48按鍵鍵盤掃描模塊,串口發送模塊等,其中為了及時完成用戶命令,音色選擇模塊採用了中斷服務子程序,可以在演奏中快速響應使用者的請求。
主程序在完成串口初始化、相關變數的初始化以及設置通道後,即進入鍵盤掃描、發送音符消息流程,為了使按鍵識別准確可靠,還設置了兩個緩沖區BUFF1和BUFF2保存鍵盤掃描值。主程序流程圖如圖3。

圖3:MIDI電子琴程序的流程圖

以下是部分功能模塊的程序設計介紹。

2.1 音色選擇模塊的設計
該模塊的功能是使MIDI電子琴能按要求快速改變音色,所以採用了中斷服務子程序。當某個音色選擇按鍵壓下時,通過或門向單片機的INT0發出中斷請求,CPU響應後進入該中斷服務子程序。MIDI技術規范規定,標准MIDI含有128種音色,它們的編號范圍是0~127,為了能夠快速找到所需音色,硬體中設置3個按鍵,其中2個用於音色編號的單步增加和減小,每次增加或減小1個音色編號,另外一個鍵用於音色快進,當快進鍵有效時,每次增加8個音色編號,選擇增加8個音色的原因是:標准MIDI的128種音色是按每8個音色一組編排的,共包含16個樂器組。電子琴開機時默認的音色編號是0,即大鋼琴音色。

單片機的P1.2口線連接著音色增加按鍵,P1.3則連接音色減小按鍵,P1.4連接音色快進鍵。低電平時按鍵有效,這三個按鍵通過與門連接外部中斷INT0,以便實時響應音色設置。該外部中斷0的中斷服務子程序流程圖見圖4,(圖中省去了按鍵延時去抖動部分):

圖4:音色改變子程序流程圖

在該子程序中,變數TAMBER中存放當前音色,其值可在0~127間循環,當TAMBER是最大值127時,加1後又變為0;而當TAMBER為0時,減1則變為127;在邊界范圍加8取模後,剛好為其對應的音色值。

2.2 串口發送模塊
串口發送模塊主要用於發送產生的MIDI消息,串口採用的模式1,發送的波特率是31.25KBPS。串口通過驅動電路連接MIDI音源,發送MIDI消息。通道號存放在變數CHANNEL中,通過與90H相與,所得值就是當前所設置的通道號。

2.3 鍵盤掃描模塊
本電子琴提供了48個MIDI按鍵,即4個8度音的音域范圍,當按下單個鍵時,產生一條MIDI消息,當按下多個鍵值時產生對應鍵值的多條MIDI音符開消息,當某個鍵值被釋放時,發送對應的音符關消息。這些MIDI消息通過串口發送給MIDI音源,產生MIDI音樂。音樂的時值由按鍵的時間長度控制,當按鍵被釋放,實時產生MIDI消息,關閉被釋放的鍵值音。

由P0口和P2口的P2.0~P2.5構成行列式鍵盤,也可繼續擴展鍵盤,例如改為常用的49鍵或64鍵。因為支持復音按鍵,鍵盤掃描程序必須掃描到行列式鍵盤的每個鍵值,掃描所得的鍵值存放在緩沖區BUFF1或BUFF2中。鍵盤掃描程序獲得的鍵盤編號范圍是0~47,還需將這個鍵盤編號值轉換為MIDI設備能夠識別的鋼琴鍵盤編號,這個功能由一個子程序來完成,限於篇幅本文不再詳述。鍵盤掃描子程序流程如圖5。

圖5:鍵盤掃描子程序

❸ STC89C52RC單片機做一個電子琴

總的來說不難,但是耗時間,如果你時間充裕的話,我建議你自己做,這樣你可以學到很多的東西。類似的方案我建議你去找一下含上下位機通信的如溫度採集這種,阿莫論壇有個大一的學生就弄出來了,所以沒理由你弄不出來。我說一下原理吧:
上位機:VB MFC都可以,也都不難。我只用過MFC,所以VB不做說明。按鍵作為控制項輸入,當按1、下按鍵時,調用串口發送數據,這個也有現成的,就是我說的阿莫論壇里的那個。保存文檔成TXT,這個有現成的例子,所以很簡單。調用曲子,就是調用TXT文檔的意思,其實就是取裡面的數據發送,所以不難。上一首、下一首、暫停、停止都一樣,都是發送數據。
2、下位機:蜂鳴器發聲的原理很簡單,改變IO口輸出脈沖的頻率就可以了,這里一般通過改變定時器的初值來改變定時時間。4*4按鍵掃描作為和串口一樣的數據輸入,改變定時器初值。而點陣這種屬於基本的IO輸出,所以沒什麼好說的,常式也很多。
祝你成功,這是一個很好的動手機會,希望你能把握

❹ 51單片機設計電子琴課程設計

http://code.21ic.com/code/31218
實現電子琴的功能,基於C51,通過7個按鍵,來發出7種音調,也可以做成水果鍵盤
21ic中國電子網站上有很多電子琴的源碼,你可以去搜索一下。。

❺ 用單片機做電子琴的問題

你首先要保證你的單片機外圍電路要正常,他們是單片機工作的前提,我給你提點你查查,看看復位電路是否接好,最好用上電復位電路,再觀察你的晶振電路是否正常,最好用示波器觀察。不知道你用的是哪個型號的單片機,如果是40管腳的51系列,那你就再看看31管腳是否接的是高電平!就那個VPP,這個很多人就忽視了。檢查完以後如果一切都正常,那要用軟體測試的辦法了,你寫一個小程序,燒寫進去,看看是否運行,如果可以的話,那就不是硬體的問題了,而是你的軟體問題了,行了就說這么多了,如果 還有問題可以交流!祝你成功!!

❻ 在51單片機上用C語言實現電子琴功能,但同時數碼管可以顯示簡譜,怎麼編程

1,數據管顯示就沒什麼了,找幾個簡單的數碼管驅動程序改改就可以了,一般都是先選中數碼管,然後設置值,就可以顯示了,不過需要注意刷新,10ms刷新一個應該就可以了,刷新頻率比較低的話會閃閃的,這個你應該明白。

2,蜂鳴器發do音,這個硬體實現我就不知道了,也許有硬體可以 編碼控制自動生成對應頻率的值。我想如果通過軟體實現的話,不妨考慮一下定時器。假設do音是1000Hz的頻率(沒有查,不清楚,假設的),那麼你可以控制定時器的觸發頻率為1000hz,觸發一次,對應的輸出到蜂鳴器的口的電平跳變一下,如果定時器的頻率為1000hz的話,那麼應該有500hz的頻率,一個周期需要一高一低嘛!中斷讀取按鍵信號,分析按鍵,然後設定定時器的頻率,啟動定時器,設置一個響的時間,然後到時間關閉定時器,這樣你按下k1就會發出一聲do的聲音,然後停了。

3,按鍵讀取程序,中斷或者查詢方式,自己選擇吧,別忘了延遲5ms左右再次讀取按鍵,這個是消抖的。

4,建議模塊化編程,先搞定按鍵的,然後搞定數碼管的,然後搞定定時器的,然後再考慮如何把它們組合起來。好了不說了,說得有點多了,再說會我都回到大學時代了,哈哈。總之自己一點一點的做,應該不難,51熟練,c語言熟練,板子焊接的結構比較清晰的話,很快就可以搞定的。

5,還是建議你自己寫一份各個模塊的驅動的代碼,例如按鍵的,數碼管的,led的,溫度感測器的,光敏的,蜂鳴器的,遙控器的,定時器的,中斷的,等等等等模塊(可以借鑒別人寫的,自己一定要會),然後需要的時候,過來,改改就行,快而且bug少。建議keil c語言編程,用匯編編碼太耗時了。

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