2.1 主控制部分设计方案
主控制部分的选择对象比较灵活，用FPGA、DSP及各种MCU配合各自的外围接口电路均可实现。由于FPGA和DSP的系统功能强大，用于本设计的话有点大材小用之嫌，且硬件成本过大。单片机是MCU的一种，又由于单片机原理与应用是电子信息类专业的重要课程之一，及生活中单片机的应用极其广泛之故，本设计选择用单片机来设计电子琴的主控制部分。
设计的核心在于单片机，因此本文将围绕单片机介绍电子琴的硬件和软件的开发与实现，并展示用单片机设计产品的整个流程。实现则选用80C51系列的AT89C51单片机。
2.2 Speaker电路设计方案
Speaker电路设计有以下两种基本方案：
(1) 采用扬声器加放大电路组成。将单片机P1.0输出的信号通过单运放电路放大后输入到扬声器。
(2) 同样使用扬声器，但放大电路中加入电子混响器和音色产生器。由于电子混响器的作用，声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。而音色产生器更使声音丰富多彩。
第二种方案虽然硬件电路实现比较复杂，但声音效果理想。第一种方案硬件相对简单易行，可是其声乐效果实为逊色。为使设计更加完美，所以在设计时选用了第二种方案。
三 电子琴硬件设计流程
本设计集硬件和软件于一体，这两部分是文章的重要内容，而软件是在硬件的基础之上设计的，因此本章就根据电子琴的指标来叙述硬件电路的设计。电子琴硬件由以下几部分组成：
3.1 系统硬件图（省略音色产生器电路，电子混响器电路等）
3.2 Speaker放大电路设计
Speaker放大电路如图所示。原理就是将音频信号放大到适合Speaker的幅度。将电信号转化成声音输出。在放大输出口与Speaker间加一个33微法电容起到耦合作用，目的是使音频交流信号输入到Speaker，消除直流信号加到Speaker上使其产生的恒定强度的噪音的可能。
Speaker放大电路
3.3 音色产生器电路设计（在系统硬件图未直接画出）
音色产生器产生模拟各种传统乐器如笛子、小号、双簧、风琴等的音乐。这些音乐的区别表现在发同一音符时，波形的频率与包络特性不同。由此设计的一种简单音色产生电路如图所示。其中，74LS93的输入脉冲CPA来自单片机的P1.0口输出的音符的频率f0 。其输出端QA～QD为f0的2、4、8及16分频信号。电阻R1～R10组成权电阻相加网络，可产生由不同频率成分与不同幅度组成的各种波形。乐音的频率特性有关资料表明，适当选择R1～R10的阻值或一定比值（与乐器标准音比较后定），可获得如下图所示的笛子、小号、双簧、风琴等的基本乐音。再经RC滤波输出，以改善音色。加入到系统的方式为：单片机P1.0口→音色产生器电路→Speaker放大电路。即将音色产生器电路加于单片机和Speaker放大电路之间。
音色产生器电路
3.4 电子混响器电路
电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。（如下图）混响器的电路