1。1 背景和意义

当今社会，小规模电路产品在市场中分布广泛，衍生出各种小规模电子电路 相关的生活用品，小者比如电动小玩具、大者比如流水字幕。从设计的另一个角 度来看，音乐占据现代生活很重要的地位，音乐是很广泛的爱好，所以和音乐相 关的微电子设备具有很好的适用度。因此音乐型的小玩具在现实生活中具有广泛 的用途，而 LED 灯在社会上用途也很广泛，而且价格低廉，制作方便，可以作为 我们实践所学理论的载体，更可以利用它方便的实现我们的创作灵感。所以在了 解了这些情况之后，我决定制作一个有关于 LED 与音乐相结合的电子琴，这样既 有广泛的前途，也有制作的价值。

设计之初，在简单了解了电子琴的市场相关之后，了解了日本在电子琴的生 产方面的成功。日本电子琴的音质很具有美感，它用专门设计过的音乐芯片来实 现这些特别不错的音质功能，它们的电子芯片很特殊且有一定的垄断功能，价格 昂贵，功能相对单一，所以这类的电子琴大众普及率会受一定限制。而使用 51 单片机为主控的电子琴，精致美观，而且功能类似，在此之上附加 LED 小灯，能 够打破上述电子琴的缺点，实现新功能。

设计背景中也有一些我自身因素，我的家里有电子琴，所以对电子琴的构造 也有一定了解，传统电子琴的一些功能都是利用汇编语言附着在单片机上来实现 的，只有单一功能的弹奏，缺少其他功能。学习 51 单片机使我对单片机有了更 进一步了解，此次设计也是对我比较了解的单一电子琴的一点小创新。这次的设 计初衷是把声音和光感结合在一起，实现视觉结合听觉的感受。它有理由替代原 来的传统产品成为一种新的产品研究方向和市场推广方向。

通过按键的自由演奏是目前电子琴的主流思想。由此，设计了一个具有多按 键的声光双功能电子琴，所以此次设计完全具有广阔的设计多样性，而且具有广 大的社会群体适用性，不管是孩子还是年轻女性还是老年人，对这种东西都会感 兴趣，这也是我考虑在其中的设计前景的一个很重要的因素，多功能微型电子设 备在后现代生活当中绝对会作为一个很扮演一个重要角色[1]。单片机的诸多特点 加在多功能电子设备上面会体现不错的控制性和可编程性。经济效益方面，也无 需赘述，单片机应用产品在成本上可以做到很低。

1。2 主要内容

本文的主要内容有：

（1）电子琴的总体设计

（2）硬件的设计

（3）程序流程及原理图

（4）电子琴在软件上的仿真

（5）电子琴的实物测试

2 总体设计

2。1 设计主体方案

在诸多方面进行考量之后，此次设计有了大概的设计方向，首先要考虑它的 应用性，其次是经济成本与售价的比值，以及可携带的便捷程度。所以选择使用 单片机作为它的主控核心，与其他焊接在电路板上的小按钮（包括单音按键、乐 曲按键和复位按键）和扬声器共同组成一个主控模块。论文网

本文设计的双功能电子琴，主要分为两个阶段的任务，最后实现它的完整功 能：即首先进行的理论设计，将各个模块的功能分别进行论证后进行编程，进行 完软件操作后最终整合出细化方案，最终进行硬件设计。

本文设计的主体方案就是让 LED 灯有一个炫目的变换，通过不通按键的使用 或组合可以让扬声器放出具有不通样式的音节，播放已编号的曲目。这次的设计 中，8 个键分别对应着 8 个字符，一个键对应自设置的流水灯，一个键对应一首 编的曲子，余下一个为复位键。需要设计来使单片机能够输出信号使灯和扬声器 按照我设定的流程工作。设计的电子琴要能够根据我按下的键来输出不同信号， 通过处理器读寄存器的值，处理器处理数据蒋音乐从喇叭放出。