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1.1. 实验目的
本实例将让我们了解使用51单片机来实现简易电子琴的设计,本例中使用蜂鸣器来模拟发出乐音,通过按下不同的按键,发出“do、re、mi、fa、so、la、ti、do”的音符,并且还可以通过播放键播放一小段音乐。
1.2. 设计思路
本实例涉及到以下内容:
1、发声器件的选择--蜂鸣器,如何使用51单片机控制蜂鸣器发出我们想要的各种声音;
2、如何编写基本音符的编程代码;
3、如何控制不同的按键发出不同的音符声音。
4、单片机端口如何驱动大电流器件。
1.3. 基础知识
1.3.1. 蜂鸣器的基础知识
本实例中我们使用蜂鸣器作为发出各种声音的器件。下面就来了解一下蜂鸣器的相关知识。
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
根据工作原理,蜂鸣器分为有源蜂鸣器(又称为压电式蜂鸣器)和无源蜂鸣器(又称电磁式蜂鸣器)两种。图1所示为有源蜂鸣器。图2所示为无源蜂鸣器。
图1 无源蜂鸣器
图2 有源蜂鸣器
有源或者无源蜂鸣器中的“源”不是指的电源,而是指振荡源。有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的最大区别是有源蜂鸣器只需要在蜂鸣器的两端加上固定的电压差,它就可以发声了,而无源蜂鸣器必须在其两端加上一定频率的振荡信号,它才能够发声。
1.有源蜂鸣器(压电式蜂鸣器)主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1500~2500HZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
2.电磁式蜂鸣器(无源蜂鸣器)主要由由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。
一般情况下,蜂鸣器发声时需要比较大的电流(一般要大于10mA),而单片机端口的驱动能力是有限的(一般小于10mA),所以需要设计专门的驱动电路来驱动蜂鸣器。本例中使用三极管来驱动蜂鸣器。
图3是典型的蜂鸣器驱动电路。其工作原理是,当单片机的P3.7口输出高电平时,三极管导通,电流从VCC经过三极管驱动蜂鸣器,从而使蜂鸣器发声,当单片机的P3.7口输出低电平时,三极管截止,蜂鸣器不能发声,这样实际上单片机的端口只是起到了控制三极管的导通或截止的作用。
图3 蜂鸣器驱动电路
1.3.2. 51单片机控制蜂鸣器发出乐音
首先我们都知道,乐音是有规律的声音,而本例中简易电子琴所要播放的声音就是乐音。
简易电子琴所使用的乐音范围通常从每秒振动16次(最低音)到振动4186次(最高音),这个范围可以划分成97个等级。
我们都知道“do、re、mi、fa、so、la、ti、do”的音符,对应简谱中的“1,2,3,4,5,6,7”。对应乐音的持续时间使用节拍数来表示。对于一段音乐来说,它是由许多不同的音符组成的,而每个音符对应不同的频率,所以简易电子琴可以使用发声系统进行不同频率的发声,并且加上以节拍数对应的延时,从而产生音乐。
由于乐音是由不同的频率构成的,所以可以使用51单片机的定时器来产生不同的脉冲,用这些脉冲来驱动蜂鸣器,进而得到对应的音符。
我们假设51单片机的工作时钟为12MHz,使用定时器的工作方式1来实现定时操作,其初始化值和音符的对应关系如图4所示。
图4 音符和定时器的初值的关系
另外,一段音乐除了和音符有关系外,和节拍也有关系。也就是51单片机驱动蜂鸣器发出乐音的长度,可以使用延时来实现。图5所示是各个节拍对应的延时长度。
图5 各个节拍对应的延时长度
1.4. 电路设计
本实例的电路所用器件较多,所以需要合理划分51单片机的I/O端口,以使不同的端口控制、驱动不同的器件。
本实例的电路主要由51单片机、播放按键、播放指示灯、蜂鸣器等几部分组成,各部分详细说明如下。
1、51单片机:简易电子琴系统的核心控制器;
2、按键:本电路中共9个按键,其中k1~k8是音符按键,分别对应音调“1”~“#7”,及按下按键,会发出相应的音符声音。而K9按键是音乐播放按键,按下K9,会播放一段音乐;
3、发声器件:本例中的发声器件是蜂鸣器,蜂鸣器的驱动采用三极管驱动;
4、指示灯:本例中共8个LED指示灯,采用“灌电流”的驱动方式,为保护单片机端口,采用了一个排阻。
本实例的电路如图6所示。
图6 简易电子琴电路
细心的大家可能会发现,按键K1~K8与单片机端口的连接电路与按键K9与单片机的连接电路不一样,这是因为51单片机P1管脚内部接有上拉电阻,而P2端口内部是漏极开路,所以必须外接上拉电阻,外接电阻的阻值一般选择3~10K欧姆,如果电阻太小,则电流就可能过大,从而会烧毁单片机的P2管脚。
1.5. 程序设计
本实例的程序代码如下。程序中使用了数组这样一个51单片机C语言中的重要数据类型,并且使用了一维数组和两维数组,其中二维数组freq[][2]用来存放不同音符对应的定时器的初始化值,一位数组MUSIC[]存放了一段音乐对应的音符数据。主循环中通过对不同按键的状态判断进行不同的处理。
#include<AT89X52.h>#define KeyPort P1unsigned char High,Low; //定时器预装值的高8位和低8位sbit SPK=P3^7; //定义蜂鸣器接口sbit playSongKey=P0^0; //音乐播放按键//不同音符对应的定时器的初始化值unsigned char code freq[][2]={ 0xD8,0xF7,//00440HZ 1 0xBD,0xF8,//00494HZ 2 0x87,0xF9,//00554HZ 3 0xE4,0xF9,//00587HZ 4 0x90,0xFA,//00659HZ 5 0x29,0xFB,//00740HZ 6 0xB1,0xFB,//00831HZ 7 0xEF,0xFB,//00880HZ `1};unsigned char Time; //“世上只有妈妈好“数据表unsigned char code YINFU[9][1]={{' '},{'1'},{'2'},{'3'},{'4'},{'5'},{'6'},{'7'},{'8'}}; //音阶频率表高8位unsigned char code MUSIC[]={ 6,2,3, 5,2,1, 3,2,2, 5,2,2, 1,3,2, 6,2,1, 5,2,1, 6,2,4, 3,2,2, 5,2,1, 6,2,1, 5,2,2, 3,2,2, 1,2,1, 6,1,1, 5,2,1, 3,2,1, 2,2,4, 2,2,3, 3,2,1, 5,2,2, 5,2,1, 6,2,1, 3,2,2, 2,2,2, 1,2,4, 5,2,3, 3,2,1, 2,2,1, 1,2,1, 6,1,1, 1,2,1, 5,1,6, 0,0,0 };////音阶频率表高低位unsigned char code FREQH[]={ 0xF2,0xF3,0xF5,0xF5,0xF6,0xF7,0xF8, 0xF9,0xF9,0xFA,0xFA,0xFB,0xFB,0xFC,0xFC, //1,2,3,4,5,6,7,8,i 0xFC,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE, 0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF, } // Òô½×ƵÂÊ±í µÍ°Ëλunsigned char code FREQL[]={ 0x42,0xC1,0x17,0xB6,0xD0,0xD1,0xB6, 0x21,0xE1,0x8C,0xD8,0x68,0xE9,0x5B,0x8F, //1,2,3,4,5,6,7,8,i 0xEE,0x44, 0x6B,0xB4,0xF4,0x2D, 0x47,0x77,0xA2,0xB6,0xDA,0xFA,0x16, };void Init_Timer0(void);//¶¨Ê±Æ÷³õʼ»¯//ÑÓʱº¯Êý´óÔ¼Ô¼2*z+5usvoid delay2xus(unsigned char z){ while(z--);}// ÑÓʱº¯Êý´óÔ¼Ô¼1msvoid delayms(unsigned char x){ while(x--) { delay2xus(245); delay2xus(245); }}void delayTips(unsigned char t){ unsigned char i; for(i=0;i<t;i++) { delayms(250); } TR0=0; }//²¥·ÅÒôÀֵĺ¯Êývoid PlaySong(){ TH0=High;//¸³Öµ¶¨Ê±Æ÷ʱ¼ä£¬¾ö¶¨ÆµÂÊ TL0=Low; TR0=1; //´ò¿ª¶¨Ê±Æ÷ delayTips(Time); //ÑÓʱËùÐèÒªµÄ½ÚÅÄ }//¶¨Ê±Æ÷T0³õʼ»¯×Ó³ÌÐòvoid Init_Timer0(void){ TMOD |= 0x01; //ʹÓÃģʽ1£¬16λ¶¨Ê±Æ÷£¬Ê¹ÓÃ"|"·ûºÅ¿ÉÒÔÔÚʹÓöà¸ö¶¨Ê±Æ÷ʱ²»ÊÜÓ°Ïì EA=1; //×ÜÖжϴò¿ª ET0=1; //¶¨Ê±Æ÷Öжϴò¿ª}//¶¨Ê±Æ÷T0ÖжÏ×Ó³ÌÐòvoid Timer0_isr(void) interrupt 1 { TH0=High; TL0=Low; SPK=!SPK;}//Ö÷º¯Êýint main (void){ unsigned char num,k,i; Init_Timer0(); //³õʼ»¯¶¨Ê±Æ÷0£¬Ö÷ÒªÓÃÓÚÊýÂë¹Ü¶¯Ì¬É¨Ãè SPK=0;//ÔÚδ°´¼üʱ£¬À®°ÈµÍµçƽ£¬·ÀÖ¹³¤ÆڸߵçƽËð»µÀ®°È while (1) { switch(KeyPort) //¶Ô°´¼ü½øÐд¦Àí{ case 0xfe:num= 1;break; case 0xfd:num= 2;break; case 0xfb:num= 3;break; case 0xf7:num= 4;break; case 0xef:num= 5;break; case 0xdf:num= 6;break; case 0xbf:num= 7;break; case 0x7f:num= 8;break; //·Ö±ð¶ÔÓ¦²»ÓõÄÒôµ÷ default:num= 0;break;} P2 = KeyPort; if(num==0) { TR0=0; SPK=0; //ÔÚδ°´¼üʱ£¬À®°ÈµÍµçƽ£¬·ÀÖ¹³¤ÆڸߵçƽËð»µÀ®°È } else { High=freq[num-1][1]; Low =freq[num-1][0]; TR0=1; } if(playSongKey==0) //Èç¹û²¥·ÅÒôÀÖ°´¼ü±»°´Ï { delayms(10); if(playSongKey==0) { i=0; while(i<100) { k=MUSIC[i]+7*MUSIC[i+1]-1;//È¥Òô·ûÕñµ´ÆµÂÊËùÐèÊý¾Ý High=FREQH[k]; Low=FREQL[k]; Time=MUSIC[i+2]; //½ÚÅÄʱ³¤ i=i+3;if(P1!=0xff)//³¤°´ÈÎÒâ8Òô¼üÍ˳ö²¥·Å{ delayms(10); if(P1!=0xff) i=101;} PlaySong(); } TR0=0; } } }}
1.6. 实例仿真
将程序编译后生成的HEX文件,载入到proteus环境下51单片机中,然后开始仿真,仿真结果如下所示。
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1.7. 总结
本例中,我们有如下收获:
1、从实际应用中了解了51单片机P0口和P2口不同的内部结构,以及实际电路中的差别;
2、还了解了51单片机如何用管脚驱动大功率器件的方法和电路;
3、如何使用定时器让蜂鸣器发出不一样的声音。
2、风起的日子笑看落花,雪舞的时节举杯向月.这句话什么意思?
这句话的意思说的是日子过得很恬淡惬意。有风有雪,在自己心里和生活增添的不是寒冷,而是美景。
直译:(风起的日子)秋天,秋风瑟瑟,百花开始凋敝,红叶满地,有萧瑟之感;(雪舞的时节)冬季,举杯邀明月,有孤独之感。
但是,“笑看落花”、“举杯向月”恰又表明了自己心中的那种淡定和宠辱不惊的高尚情怀,生活宁静而幽美。这几句话是出自《选择》这首歌。扩展资料相信大家都听过这首歌《选择》,尤其是最近几年来,网络的发达和短视频的红火,很多老歌又重新焕发了它的岁月青春。许多老歌以前觉得不好听,现在再细心听起来,却是回味无穷,就像一壶老酒,越久越香,听得懂的人估计都是有故事的人。
有人说,喜爱听这首的人,大概都已经是大叔大妈级别的人了,或者是80后以前的人了。可是,据网上网友的评论,其实有很多的90后00后都对这首歌很喜爱。
3、风起的日子优秀作文
在学习、工作、生活中,大家最不陌生的就是作文了吧,作文是一种言语活动,具有高度的综合性和创造性。还是对作文一筹莫展吗?下面是我为大家收集的风起的日子优秀作文,希望对大家有所帮助。
风起了,云涌着,蓦然竟以至深秋。
我裹紧了衣服,走在狭窄的田埂上。放眼望去,田中的稻子早已化为了颗粒,只留下稻秆还静静地躺在原地。风中,农作物的香气清新而又熟悉。 定睛一看,远处的稻秆中,有一个小小的身影在田间穿梭着。
她快速地弯下腰,扶起几丛稻秆,紧接着又利落地从中抽出一根,将它们绑在一起。撑开底部后的稻草,仿佛小型的埃菲尔铁塔一样,屹立在她瘦弱的身子旁。而她,似乎是一台不知疲倦的永动机。
终于,她终于直起了腰,眼神不再专心致志地只盯着土地。她抹了抹额间的汗,拍了拍手掌中的灰土,环顾四下。看到我的一刹那,她是惊讶的,随即便是喜笑颜开,眼角的皱纹像两朵绽放的黑色花儿。
她一路小跑着,走近时,微风扑面而来,夹裹着阳光的气息、汗水的味道。 “孙女儿,你来啦!走,奶奶给你摘橘子去,刚熟的,新鲜着嘞!” 她牵着我的手来到了门前的橘子树前。繁密的枝叶垂下,那沉璧一样的绿呀,其中还夹杂着橙色的.琥珀。
她闪入其中,皱着眉头,左挑右选,犹豫不决,但嘴角却又分明流露出一道充满温暖的弧,眼中的幸福似乎快要溢出来了。 风起了,枝叶摇晃,沙沙作响。细碎的阳光透过树叶的缝隙密密洒下,抹在奶奶那张早已松垮了的脸上。这样的画面似乎成了慢镜头,一帧一帧地刻进了我的脑子了。
良久,她终于从树下出来了,揉搓着橘子,擦去上面的灰尘。继而又小心翼翼地剥开,掰一瓣放入嘴中,细细品味一番。然后面含微笑点点头,将剩余的橘子递到我的面前,满意地说说道:“很甜的,吃吧!” 我接过,尝了一口。
4、风起的日子作文
在日常学习、工作和生活中,大家都经常接触到作文吧,写作文可以锻炼我们的独处习惯,让自己的心静下来,思考自己未来的方向。还是对作文一筹莫展吗?以下是我为大家整理的风起的日子作文,希望对大家有所帮助。
风起的日子作文1 不知不觉中,天气渐渐凉了。
好不容易到了周末,我慵懒地躺在床上,听着室外“呼呼”的寒风,魔爪一般刮着玻璃的声音,一个寒颤,下意识地把头又往被子里缩了缩,怎么也不想起来。 “吱……吱……”的一声,门轻轻地开了,又轻轻关上了。我知道,这几天,父亲接了一笔大生意,这又起早赶工去了。 忽然,我又听到“吱……吱……”的开门声和关门声。
紧接着,轻快的脚步声响起。这分明是母亲的脚步声,怎么他们俩都外出啊?把我一个人留在家里? 好奇心促使我披上衣服,趴在窗户边上向下望去。 一个高大的背影出现了,是父亲,远了,远了。
忽然,母亲出现在我的视线中,手上抓着两件大衣。 父亲似乎察觉到母亲的存在,转身,回头,母亲一个箭步上前,递过手中的衣服。 父亲低下了头,似乎是害羞了,募地,抬头。
眼神中,似乎是一片宁静宽广的湖水。浅浅地发着幽光,那眼神仿佛隔了千年,柔柔地,柔柔地穿过那月色和湖光,落在了母亲的脸上。 依稀中,我听到爸爸说:你一人打理着你挚爱的工作,还得照顾儿子的学习,也够辛苦的,你也要多保重! 母亲的脸一下子变红了,像少女初恋时的羞涩。
风儿穿过衣裳,吹起了母亲的衣角,她的青丝在风中飘扬。母亲忽然打了一个颤,父亲赶忙把手中的大衣披在她的身上。风儿似乎被这温馨的场面感染了,渐渐小了,小了。 天边出现了一抹朝霞,那朝霞宛如被这场景感动了。
滑落到桂花叶间,一不留神,摔落到母亲的青丝上,把它染红了。父亲笑了,美若朝霞的笑容在他的脸上绽放出来。 我站在室内,深吸了一口气。忽的觉得胸膛内燃烧起来,热烘烘的。
我想也许是这场面太过温馨,只能分一些给我了吧。 我急忙穿起衣服,拿起昨天晚上还没有读完的书,急急地朝书房走去。 尽管户外的风,还在刮着,但是心中的那份激情,那份温暖,已在我的内心深处燃烧着…… 风起的日子作文2 微风泛过湖面,漾起丝丝涟漪。真是好美呀!在那风起的日子里,你为我撒下一帘幽梦。
我静静地走在寂静的路上,心里不时泛起几许酸楚。几声银铃般的笑声传入我的耳。我转过头来,几张满脸笑容的脸映入我的眼帘。
夕阳下,她们仿佛天使般的美丽。我陷入了沉思:曾几何时,我也似她们般天真活泼?又曾几何时,我变得今天这般忧郁无神…… 我一如既往独自一人走在校园的小道上,你却静静地走在我的身后,但我却浑然不知。直到教学楼的拐弯处,我才发现你一直在我的身后。
这时,你灿烂的笑容扑入我的眼里,我轻轻地问了一声:“你一直在我的后边吧?”你轻轻点点头。顿时,我的心弥漫着丝丝暖流。 还记得那一天,我和往常一样站在走廊上,无神的双眼望着远处那幽暗的山。不远处,偶尔掠过一两只小鸟儿。
这时,我的身旁,一个人轻轻地走来,顿足,静止,无语。我知道,又是你来了。我转过头,望着你。
此时你却一反常态望着远处,深邃的眸子仿佛有一丝不为人知的伤感。我轻轻地拍了一下你,你继而微笑着看着我,始终想用你的笑来温暖我,让我找回以前的自己。 后来的后来,我才知道事情的真相。那一天,你的妈妈生病住院了,你不想让我担心,不想再让我变得更烦恼,所以你没有告诉我,反而还用笑掩饰你的悲伤,我的心变得很沉重。
雨后的天空,洁净无瑕;雨后的高山,娟然如拭。你微笑着的脸庞在我面前飞扬,你说只要我开心了,你也会开心;你说,我永远是你最真挚的朋友…… 在风起的日子里,是你的陪伴温暖了我; 在风起的日子里,是你的关心感动了我; 在风起的日子里,让我们的友谊如花一般盛开。 风起的日子作文3 海岸的风徐徐吹来,似一位醉酒的诗人,举杯邀明月,饮的是碧海,睡的是四方,正轻轻诉说思念之情。
三十多年前的一天,一声响亮的啼哭声打破沉寂,婴儿呱呱落地。风,轻拂着一张张喜悦的笑脸,却也吹散了一家人团聚的生活。。
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