(1)根据设计内容构想设计的原理图框架,学习设计中要用到的知识,如单片机C语言编程设计,熟悉所使用芯片的工作原理, Proteus软件的使用等。
(2)根据原理图进行硬件和软件设计。
(3)使用Proteus软件绘制电路图然后进行仿真。
(4)进行实物的制作并调试运行。
2 电子琴音乐盒总体方案设计
2.1 系统控制要求
本文设计并制作一个功能稳定、外观简洁的声光电子琴音乐盒,其基本控制要求如下:
(1)内置多首电子音乐;
(2)可以实现最少16个音调键的弹奏;
(3)要求有至少一位的数码管,能将当前音乐播放的音调值显示出来;
(4)最少可以录制一首歌曲,并将录制的歌曲进行播放。
2.2 总体方案设计
2.2.1 系统功能设计
整个系统以STC89C51单片机为核心器件,单片机工作于12MHZ时钟频率,使用其定时/计数器T0,工作模式为1,改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。其它个模块围绕着单片机展开。
输入部分共有两部分,第一部分是弹奏输入,第二部分是控制输入。弹奏输入是由4×4的矩阵键盘构成的,共可弹奏16个音调,由于本设计实现的音乐发生器是由用户通过键盘输入弹奏乐曲的,所以节拍由用户掌握,不由程序控制。对于控制输入,总共有3个按键,功能分别是播放内置音乐、开始/停止录制音乐、播放录制的音乐。
输出部分分为两部分。第一部分是声音,由单片机的IO口输出一个具有一定频率的音调,但是该音频脉冲直接驱动扬声器并不能产生所要实现的音乐,因为它没有足够的驱动能力,这就需要音频功率放大电路。本设计使用国家半导体公司的低压音频功率放大器LM386来实现音频功放电路,最终通过扬声器发出声音;第二部分是发光部分,主要使用了1位共阳数码管,来对当前的音调值进行显示。源:自'751.·论,文;网·www.751com.cn/
最后是录歌的部分。利用E2PROM的断电保存数据的特性,来对键盘弹奏过程进行录制。
2.2 系统结构框图
电子琴音乐盒系统结构框图如图2.1所示。其中包括单片机最小系统模块、键盘输入模块、录歌/回放模块、扬声器驱动模块、数码管显示模块、LED指示灯模块。