❶ 基本要求:利用单片机AT89C51设计电子琴,用矩阵键盘代表键琴,至少能弹出8个音符。
单片机简易电子钢琴 电子琴音乐芯片发音
功能描述:
1、四个音调,按键调节
2、指示灯显示当前音调
3、七个按键对应七个音节
4、音乐 IC 发音,驱动 8Ω 喇叭,比蜂鸣器滴滴滴好听多了
5、可根据顾客要求进行功能定制
☆ 已作出的实物优酷视频演示地址:
http://v.youku.com/v_show/id_XMzg3MjMwOTg3Ng
❷ 用单片机做电子琴,复音(合音)怎么实现
解析MIDI电子琴的设计用单片机是如何实现的
摘要:用单片机控制通用MIDI音源模块制作制作出的电子琴,结构简单,可靠性高,并且价格低廉,具有实用的价值。这种电子琴能够支持单音和复音弹奏,如果与高品质的音源芯片连接,音质更可与高档电子琴相媲美。我们在实验过程中,也曾采用手机中通用的音乐芯片构成音源模块,效果不错,价格更低廉,如韩国产的QS6400 等,这些芯片的驱动要复杂一些,需要对芯片进行初始化设置,详细内容可参看国防工业出版社出版的《MIDI原理与开发应用》一书中的相关章节。
关键字:电子琴,单片机,音源板,MD2064
1、电子琴的硬件设计方案
本电子琴包含48个按键键盘,即具有4个8度的音域,单片机AT89C51通过对所弹按键的识别,产生相应的MIDI消息。它支持单音弹奏和最多16个复音弹奏。电子琴结构示意图和电路原理图分别如图1和图2所示。AT89C51作为主控芯片,它使得键盘矩阵模块、通道和音色选择以及串口发送等各功能模块协调工作。48按键行列式键盘矩阵构成MIDI电子琴的键盘扫描输入端,由于89C51的P0口内部没有上拉电阻,故这里采用电阻R14——R21将列线拉至高电平,与六条行线组合完成48个琴键的扫描识别,在图1中,单片机与键盘矩阵间的双箭头线表示单片机在扫描键盘矩阵时,P0口和P2口分别作为输入/输出口使用。人机接口电路则利用了单片机P1口的大部分口线,并通过或门向INT0发出中断请求,该部分电路主要完成MIDI电子琴的通道设置和音色选择等人机交互功能。键盘的弹奏信息以及通道、音色信息经CPU处理后,由串口将标准的MIDI数据发送给MIDI音源及放大器,推动扬声器发声。
图1:MIDI电子琴结构示意图
图2:MIDI电子琴电路图
音源模块采用MD2064 套板,如图3所示。它是一种模块化的MIDI音源产品,由得理电子公司开发,具有标准MIDI接口,该板能接受标准GM MIDI命令进行音乐播放,自带3D, REVERB, CHORUS等效果处理。由于该套板的MIDI 接口采用了光耦合器,电流驱动,故设计了由Q1、Q2等器件组成的驱动电路,使单片机串口数据得以正常传输。在模块的耳机输出端取得信号后,经小功率放大即可推动扬声器发声。
2、电子琴的软件设计特点
该电子琴软件采用模块化设计方法,程序也较简单。软件中各功能模块都由相应的子程序完成,主要包含通道选择模块,音色选择模块,48按键键盘扫描模块,串口发送模块等,其中为了及时完成用户命令,音色选择模块采用了中断服务子程序,可以在演奏中快速响应使用者的请求。
主程序在完成串口初始化、相关变量的初始化以及设置通道后,即进入键盘扫描、发送音符消息流程,为了使按键识别准确可靠,还设置了两个缓冲区BUFF1和BUFF2保存键盘扫描值。主程序流程图如图3。
图3:MIDI电子琴程序的流程图
以下是部分功能模块的程序设计介绍。
2.1 音色选择模块的设计
该模块的功能是使MIDI电子琴能按要求快速改变音色,所以采用了中断服务子程序。当某个音色选择按键压下时,通过或门向单片机的INT0发出中断请求,CPU响应后进入该中断服务子程序。MIDI技术规范规定,标准MIDI含有128种音色,它们的编号范围是0~127,为了能够快速找到所需音色,硬件中设置3个按键,其中2个用于音色编号的单步增加和减小,每次增加或减小1个音色编号,另外一个键用于音色快进,当快进键有效时,每次增加8个音色编号,选择增加8个音色的原因是:标准MIDI的128种音色是按每8个音色一组编排的,共包含16个乐器组。电子琴开机时默认的音色编号是0,即大钢琴音色。
单片机的P1.2口线连接着音色增加按键,P1.3则连接音色减小按键,P1.4连接音色快进键。低电平时按键有效,这三个按键通过与门连接外部中断INT0,以便实时响应音色设置。该外部中断0的中断服务子程序流程图见图4,(图中省去了按键延时去抖动部分):
图4:音色改变子程序流程图
在该子程序中,变量TAMBER中存放当前音色,其值可在0~127间循环,当TAMBER是最大值127时,加1后又变为0;而当TAMBER为0时,减1则变为127;在边界范围加8取模后,刚好为其对应的音色值。
2.2 串口发送模块
串口发送模块主要用于发送产生的MIDI消息,串口采用的模式1,发送的波特率是31.25KBPS。串口通过驱动电路连接MIDI音源,发送MIDI消息。通道号存放在变量CHANNEL中,通过与90H相与,所得值就是当前所设置的通道号。
2.3 键盘扫描模块
本电子琴提供了48个MIDI按键,即4个8度音的音域范围,当按下单个键时,产生一条MIDI消息,当按下多个键值时产生对应键值的多条MIDI音符开消息,当某个键值被释放时,发送对应的音符关消息。这些MIDI消息通过串口发送给MIDI音源,产生MIDI音乐。音乐的时值由按键的时间长度控制,当按键被释放,实时产生MIDI消息,关闭被释放的键值音。
由P0口和P2口的P2.0~P2.5构成行列式键盘,也可继续扩展键盘,例如改为常用的49键或64键。因为支持复音按键,键盘扫描程序必须扫描到行列式键盘的每个键值,扫描所得的键值存放在缓冲区BUFF1或BUFF2中。键盘扫描程序获得的键盘编号范围是0~47,还需将这个键盘编号值转换为MIDI设备能够识别的钢琴键盘编号,这个功能由一个子程序来完成,限于篇幅本文不再详述。键盘扫描子程序流程如图5。
图5:键盘扫描子程序
❸ STC89C52RC单片机做一个电子琴
总的来说不难,但是耗时间,如果你时间充裕的话,我建议你自己做,这样你可以学到很多的东西。类似的方案我建议你去找一下含上下位机通信的如温度采集这种,阿莫论坛有个大一的学生就弄出来了,所以没理由你弄不出来。我说一下原理吧:
上位机:VB MFC都可以,也都不难。我只用过MFC,所以VB不做说明。按键作为控件输入,当按1、下按键时,调用串口发送数据,这个也有现成的,就是我说的阿莫论坛里的那个。保存文档成TXT,这个有现成的例子,所以很简单。调用曲子,就是调用TXT文档的意思,其实就是取里面的数据发送,所以不难。上一首、下一首、暂停、停止都一样,都是发送数据。
2、下位机:蜂鸣器发声的原理很简单,改变IO口输出脉冲的频率就可以了,这里一般通过改变定时器的初值来改变定时时间。4*4按键扫描作为和串口一样的数据输入,改变定时器初值。而点阵这种属于基本的IO输出,所以没什么好说的,例程也很多。
祝你成功,这是一个很好的动手机会,希望你能把握
❹ 51单片机设计电子琴课程设计
http://code.21ic.com/code/31218
实现电子琴的功能,基于C51,通过7个按键,来发出7种音调,也可以做成水果键盘
21ic中国电子网站上有很多电子琴的源码,你可以去搜索一下。。
❺ 用单片机做电子琴的问题
你首先要保证你的单片机外围电路要正常,他们是单片机工作的前提,我给你提点你查查,看看复位电路是否接好,最好用上电复位电路,再观察你的晶振电路是否正常,最好用示波器观察。不知道你用的是哪个型号的单片机,如果是40管脚的51系列,那你就再看看31管脚是否接的是高电平!就那个VPP,这个很多人就忽视了。检查完以后如果一切都正常,那要用软件测试的办法了,你写一个小程序,烧写进去,看看是否运行,如果可以的话,那就不是硬件的问题了,而是你的软件问题了,行了就说这么多了,如果 还有问题可以交流!祝你成功!!
❻ 在51单片机上用C语言实现电子琴功能,但同时数码管可以显示简谱,怎么编程序
1,数据管显示就没什么了,找几个简单的数码管驱动程序改改就可以了,一般都是先选中数码管,然后设置值,就可以显示了,不过需要注意刷新,10ms刷新一个应该就可以了,刷新频率比较低的话会闪闪的,这个你应该明白。
2,蜂鸣器发do音,这个硬件实现我就不知道了,也许有硬件可以 编码控制自动生成对应频率的值。我想如果通过软件实现的话,不妨考虑一下定时器。假设do音是1000Hz的频率(没有查,不清楚,假设的),那么你可以控制定时器的触发频率为1000hz,触发一次,对应的输出到蜂鸣器的口的电平跳变一下,如果定时器的频率为1000hz的话,那么应该有500hz的频率,一个周期需要一高一低嘛!中断读取按键信号,分析按键,然后设定定时器的频率,启动定时器,设置一个响的时间,然后到时间关闭定时器,这样你按下k1就会发出一声do的声音,然后停了。
3,按键读取程序,中断或者查询方式,自己选择吧,别忘了延迟5ms左右再次读取按键,这个是消抖的。
4,建议模块化编程,先搞定按键的,然后搞定数码管的,然后搞定定时器的,然后再考虑如何把它们组合起来。好了不说了,说得有点多了,再说会我都回到大学时代了,哈哈。总之自己一点一点的做,应该不难,51熟练,c语言熟练,板子焊接的结构比较清晰的话,很快就可以搞定的。
5,还是建议你自己写一份各个模块的驱动的代码,例如按键的,数码管的,led的,温度传感器的,光敏的,蜂鸣器的,遥控器的,定时器的,中断的,等等等等模块(可以借鉴别人写的,自己一定要会),然后需要的时候,过来,改改就行,快而且bug少。建议keil c语言编程,用汇编编码太耗时了。