在现代的乐器当中,电子琴是高新技术在音乐领域的一个具有代表性的器件,它充分体现了电子技术和艺术的了不起结合。市场上的电子琴多种多样,价格也便宜,功能也很强大。因为人们需要由简单到困难、深入浅出的掌握歌曲节奏,所以就需要电子琴的自动伴奏较为稳定和准确,还需要比较明显的强弱节奏感。因为电子琴具有强大的音乐表现力以及多种多样的音乐信息,可以引发人们的兴趣,使得音乐教学更好的实施,同时也促进了社会的经济发展。本次设计的主控核心器件是单片机,利用它来设计以及制作一个系统运行相对稳定,硬件电路相对比较不难、控制系统也比较靠得住、软件功能较为完善、性价比较高的电子琴,并且赋予它们一定的参考价值和实用价值。
1。 现状及要求
1。1 选题背景及意义
当今社会单片机的开发应用随着电子技术的迅猛发展,使电子产品的新旧更替成为了当今生活的主旋律。电子技术与音乐的结合不断加深,电子琴应运而生,它体积小,易于携带,经济适用,一般家庭都能承受得了。而且电子琴键盘操作简单易于掌握。电子琴系统就是以单片机为核心部件设计的,本次设计选择了电子琴这个题目来制作,希望从日常生活的细微之处着手,能够提升自己的动手能力,以及提高自己的实践能力,使理论和实际能够相得益彰,丰富业余生活。
正是因为计算机技术的发展和计算机多媒体技术以及多媒体制作软件的广泛应用,使模拟电子琴技术也紧随着时代的潮流加速发展。不管是在制作过程中、还是在演奏技法中,还是在操作程序中都有了显而易见的飞速发展。电子琴在八十年代进入我国,这些年来电子琴凭借它的价格便宜、操作简单、功能比较强大而受到了很多的年轻人、专业音乐工作者以及音乐爱好者和劳动人民的喜爱,由此可见,电子琴在我国的普及率还是相对而言较高的。以单片机为核心部件的电子琴可以改变功能单一的现状,而且单片机具有以下优点:体积比较小,但是拥有很高的集成度,价格相对比较便宜,但是拥有强大的系统功能。可以利用软硬件来实现微型化。文献综述
1。2 设计任务与要求
要打造一个多功能简易电子琴,核心部件是一块单片机。实现电子琴的发声,主要实现自动播放与电子琴弹奏两大功能[1]。主要设有11个按键,其中8个做音符输入,各表示1、2、3、4、5、6、7、1三个做高中低音转换,并且可以自动播放已经存储的歌曲。
总之,本设计的电子琴有以下要求:
用键盘作出电子琴的按键,共有8个按键,1个音符对应一个按键。按键的排列顺序和电子琴的各个音符相对应;
达到电子琴的基本功能,可以用弹奏出简单的乐曲;
不弹奏时,利用播放键可以播放已经存储的歌曲。
2。 电子琴系统设计方案
本系统采用AT89C52为主控芯片,因其精度较高,操作比较灵活,输入电路和输出电路由芯片来进行处理,各电路系统的功耗较小,稳定可靠。其中,输入电路有8个独立按键,每一个按键表示一个音符。在按下一个按键之后主体电路会接收到一个电平,被中央处理器识别后,蜂鸣器就会发出相应音调的声音[2]。由于需要显示的信息不多,显示电路未采用液晶屏显示,而是使用数码管显示电路负责显示按下的琴键所对应的键值,这样对于节约成本有很大的促进作用,还可以使编程简单化。整个系统主要由音频功放电路、琴键控制电路、数码管显示电路、电源电路和时钟复位电路五部分所构成[3]。基于52单片机的电子琴电路的原理框图如图1所示。