基于51單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)

高書陽

摘 要 本設(shè)計(jì)是基于Proteus51單片機(jī)電子琴的設(shè)計(jì)。主要是以51單片機(jī)為主要核心，通過按鍵來獲取信息，然后通過單片機(jī)一些部件來實(shí)現(xiàn)蜂鳴器發(fā)出聲音，與此同時(shí)用數(shù)碼管同步顯現(xiàn)出來。該系統(tǒng)具有播放彈奏樂曲的功能，最大的優(yōu)點(diǎn)就是：電路簡(jiǎn)單、大部分功能能夠很好的實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定性好。一首歌曲是由許多不同的音階組成的，在51單片機(jī)里每個(gè)音階對(duì)應(yīng)這每個(gè)頻率，我們可以利用這個(gè)特點(diǎn)，通過輸入一些不同的頻率的組合從而構(gòu)成一首我們想要的音樂。對(duì)于單片機(jī)來說，產(chǎn)生一些不同的頻率是非常簡(jiǎn)單的，我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)和計(jì)時(shí)器T0來產(chǎn)生這些不同的頻率信號(hào)，所以我們只需要把構(gòu)成一首歌曲的所有音階對(duì)應(yīng)的頻率弄正確就可以了

關(guān)鍵詞 Proteus 數(shù)碼管 按鍵 蜂鳴器 音階

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）05-0001-09

1 緒論

1.1 課題背景

鍵盤分為單列、雙鍵盤，是20世紀(jì)50年代，日本從美國(guó)進(jìn)口的鍵盤。1959年雅馬哈公司生產(chǎn)的第一個(gè)垂直鍵盤在世界上被稱為“伊萊克特拉”器官鍵盤。1980年，通過集成電路的不斷發(fā)展，電子琴開始向小型化發(fā)展，如雅馬哈等廠商便攜式單鍵盤（portatone portasound）。1983年雅馬哈DX7合成電鋼琴。1986年有HX先進(jìn)的電子出版的歷史。最常見和最熟悉的鍵盤是日本1991年后生產(chǎn)的EL，ELS系列和雙便攜ddk7的。

在1958年，中國(guó)北京郵電學(xué)院已經(jīng)開發(fā)出了一個(gè)單一的電子管。由于種種原因，1977年，中國(guó)生產(chǎn)了大量的電子琴。在1989年，中國(guó)有200萬套兒童電子琴，輸出39萬套，電子琴在中國(guó)快速的發(fā)展。[1]

1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，電子琴也在日益成長(zhǎng)，它是一種新型的鍵盤樂器，在如今的樂器里面擔(dān)任著重要的角色。單片機(jī)具有強(qiáng)大的功能，現(xiàn)代生活中人們隨處可以看到它的身影。這個(gè)設(shè)計(jì)主要是以STC89C51單片機(jī)為主要控制器，設(shè)計(jì)的一個(gè)電子琴。用單片機(jī)作為主要的控制中心，與鍵盤、揚(yáng)聲器等元件組成核心主控制模塊，在主控模塊上設(shè)有8個(gè)按鍵。[2]

基于單片機(jī)電子琴的硬件組成：可以通過單片機(jī)制造出不同的頻率來獲得我們需要的音階，最后能夠隨意的進(jìn)行演奏，并且分別從原理圖、主要芯片、各模塊原理及各模塊的程序的調(diào)試來詳細(xì)闡述。

對(duì)于單片機(jī)來講，可以很方便的產(chǎn)生不同的頻率，我們能夠利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0產(chǎn)生不同的頻率信號(hào)，所以就可以彈奏出不同的歌曲了。

2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及主控芯片介紹

2.1 系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)思路

彈奏的歌曲通過揚(yáng)聲器播放出來。電路包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、鍵盤以及單片機(jī)周邊最小系統(tǒng)和晶振電路。

2.1.1 各部分說明

（1）八個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)八個(gè)音符，用來演奏樂曲。

（2）單片機(jī)通過一系列信號(hào)的輸出來驅(qū)動(dòng)控制每個(gè)部分的正常工作。

2.1.2 系統(tǒng)工作過程

單片機(jī)在CPU中產(chǎn)生音頻脈沖，CPU隨時(shí)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行處理。閱讀相應(yīng)的寄存器，CPU將處理過的讀值通過I/O端口使用揚(yáng)聲器輸出播放音樂。

2.2 控制器模塊

單片機(jī)的功能比較強(qiáng)大，使用靈活，可實(shí)現(xiàn)軟件編程的算法和控制邏輯。由于低功率單芯片，小體積、技術(shù)成熟和成本低廉，所以廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，且具有抗干擾性能。[3]

2.2.1 發(fā)聲模塊

發(fā)聲模塊是本設(shè)計(jì)的最主要的部分。

基本方案：聲音電路是電路部件的核心設(shè)計(jì)，它擔(dān)當(dāng)著把單片機(jī)所產(chǎn)生的語音信號(hào)放大并輸出重要的作用，并且該設(shè)計(jì)是由兩個(gè)S8050晶體管驅(qū)動(dòng)構(gòu)成聲音電路。S8050是一個(gè)功率晶體管放大器管，是NPN型晶體管，而判讀三極管有以下方法：

1.判斷三極管的基極。對(duì)于NPN型三極管，用黑表筆接在某一個(gè)電極，紅表筆連接到其他兩個(gè)電極，如果測(cè)得的電阻值是交換表筆后，兩個(gè)測(cè)得的電阻值都較大，這樣就可以分析黑筆的第一測(cè)量被連接到電極基部;如果測(cè)量值和一個(gè)小的值有很大的區(qū)別，則黑筆的第一測(cè)量沒有連接到電極基部，它應(yīng)當(dāng)更換另一電極重量度量。[4]

2.測(cè)量三極管發(fā)射極e和集電極c。晶體管基極由切換表筆兩次測(cè)量E、C之間的電阻后確定，如果兩個(gè)測(cè)量不相等，其中較小的一個(gè)所測(cè)量的電阻值是紅色筆，黑色筆e極與c極連接。對(duì)于PNP型晶體管，類似于NPN方法，但是測(cè)試的相反的效果之間進(jìn)行測(cè)量時(shí)導(dǎo)致角極端抗性。注意由于晶體管V（BR）CEO是非常小的，很容易擊穿發(fā)射結(jié)。當(dāng)確定了晶體管的管腳，就可以使用兩個(gè)晶體管形成一個(gè)達(dá)林頓配置。首先，單片機(jī)P1.0口輸出高電平由兩個(gè)達(dá)林頓晶體管組成，可以形成為導(dǎo)通，而且電流和某些擴(kuò)增接通之后，聲音更清晰（圖1）。

2.2.2 編程軟件模塊

方案1：采用匯編語言編程

與一些助記符字符的匯編語言指令有相應(yīng)的表達(dá)意義，所以它相比機(jī)器語言來說使用起來更容易，但是它使用的CPU資源，對(duì)于高級(jí)語言，似乎更加困難。

方案2：采用C語言編程

C語言具有靈活性、豐富性、兼容性、新穎性等特征。進(jìn)行深入分析主要特點(diǎn)，可以加深對(duì)C語言的理解;利用這些功能，可以大大提高實(shí)際應(yīng)用。[5]

2.2.3 最終方案

經(jīng)過反復(fù)論證，最終確定了如下方案：

（1）采用STC89C51單片機(jī)作為主要核心。

（2）采用達(dá)林頓效應(yīng)放大音樂信號(hào)。

（3）采用C語言編程。

2.3 STC89C51單片機(jī)

STC89C51是一種性能高消耗低的CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。在一個(gè)芯片上，由于存在這靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，讓STC8 9C51在許多嵌入式控制應(yīng)用上提供了高度的靈活，十分有效的解決了方案難題。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash、512字節(jié)RAM、32位I/O口線、看門狗定時(shí)器、內(nèi)置4KBE EPROM、MAX810復(fù)位電路、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)、全雙工串行口。另外STC89X51可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。在空閑模式下，CPU停止，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行口中斷工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35Mhz，可選6T/12T（圖2）。[6]

單片機(jī)是一種新型51內(nèi)核的單片機(jī)。片內(nèi)含有Flash程序存儲(chǔ)器、SRAM、UART、SPI、PWM等模塊。

2.3.1 STC89C51主要功能、性能參數(shù)

（1）內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)51內(nèi)核，機(jī)器周期：增強(qiáng)型為6時(shí)鐘，普通型為12時(shí)鐘;

（2）工作頻率范圍：0～40MHZ，相當(dāng)于普通8051的0～80MHZ;

（3）STC89C51RC對(duì)應(yīng)Flash空間：4KB;

（4）內(nèi)部存儲(chǔ)器（RAM）：512B;

（5）定時(shí)器＼計(jì)數(shù)器：3個(gè)16位;

（6）通用異步通信口（UART）1個(gè);

（7）中斷源：8個(gè);

（8）有ISP（在系統(tǒng)可編程）＼IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器＼仿真器;

（9）通用I＼O口：32＼36個(gè);

（10）工作電壓：3.8～5.5V;

（11）外形封裝：40腳PDIP、44腳PLCC和PQFP等。

2.3.2 STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)

最小系統(tǒng)包括微處理器和所需的電源、時(shí)鐘、復(fù)位和其他組件，從而使微處理器始終在正常使用中。電源和時(shí)鐘電路允許通過搜索系統(tǒng)的最小系統(tǒng)的一個(gè)必要條件是，擴(kuò)展的存儲(chǔ)器和A/D擴(kuò)張的核心部分的運(yùn)行要在裝置中，因此MCU需要執(zhí)行更復(fù)雜的功能。

STC89C51ROM/EPROM芯片，芯片至少有簡(jiǎn)單和可靠的系統(tǒng)配置。因?yàn)楸贿B接到2-3中時(shí)要使用STC89C52芯片配置的應(yīng)用系統(tǒng)中的一個(gè)，所以只要在MCU時(shí)鐘和復(fù)位，在所述集成電路圖案的結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用程序就可以使用較小的控制單元的最小數(shù)量（圖3）。[7]

中斷技術(shù)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制，單片機(jī)的中斷請(qǐng)求源提交服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，會(huì)及時(shí)響應(yīng)和快速治療反應(yīng)。這是通過芯片實(shí)現(xiàn)中斷系統(tǒng)引起的。當(dāng)中斷請(qǐng)求源中斷請(qǐng)求時(shí)，如果中斷請(qǐng)求被允許，當(dāng)前正在執(zhí)行的微控制器會(huì)暫停主程序，并中斷服務(wù)處理器來執(zhí)行中斷請(qǐng)求。中斷服務(wù)請(qǐng)求后中斷服務(wù)會(huì)處理程序，并在此之后返回到原來的地方懸掛程序（斷點(diǎn)），以繼續(xù)中斷的主程序（圖4）。

如果沒有中斷單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)大量的時(shí)間，在是否有輪詢操作的服務(wù)請(qǐng)求查詢中被浪費(fèi)了。中斷技術(shù)完全消除了微控制器等待現(xiàn)象，這大大提高了微控制器和實(shí)時(shí)的效率。

3 硬件電路設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)總體框圖

本設(shè)計(jì)采用STC89C51單片機(jī)作為主控制器，外部加上三極管驅(qū)動(dòng)放音設(shè)備（系統(tǒng)總體框圖5所示）。

3.2 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

最小系統(tǒng)包括微處理器和所需的電源、時(shí)鐘、復(fù)位和其他組件，從而使微處理器始終在使用中正常運(yùn)行。擴(kuò)展的存儲(chǔ)器和A/D擴(kuò)張核心部分運(yùn)行的裝置為電源和時(shí)鐘電路的一個(gè)必要條件是允許通過搜索系統(tǒng)的最小系統(tǒng)，因此MCU執(zhí)行更復(fù)雜的功能。[8]

3.3 時(shí)鐘電路

車削放大器、引腳RXD和TXDSTC89C51內(nèi)部振蕩器的形成是一個(gè)放大器的輸入和輸出。它可能是由內(nèi)部或外部時(shí)鐘發(fā)生器來形成。內(nèi)部時(shí)鐘這里不詳細(xì)介紹，外部時(shí)鐘電路、接地RXD、TXD連接外部振蕩器。外部振蕩器信號(hào)沒有特殊要求，只需要12MHz晶體或11.0592MHZ常用頻率的脈沖寬度。

3.4 按鍵控制模塊

電子琴設(shè)有8個(gè)按鍵，8個(gè)按鍵分別代表8個(gè)音符，包括中音段的全部音符，可通過軟硬件設(shè)計(jì)（如圖7）。

3.5 播放模塊

播放這塊是由2個(gè)三極管組成，三級(jí)管將信號(hào)放大，然后傳輸?shù)嚼?，喇叭幾乎不存在一點(diǎn)噪聲，音響效果很好。

下圖8是該模塊電路：

該晶體管是一個(gè)電流放大器，元件中有三個(gè)極，被稱為集電極C，基極B，發(fā)射極（E.NPN和PNP）。我們把NPN晶體管共發(fā)射極放大電路作為一個(gè)例子來解釋所述晶體管放大器電路的基本原理。

3.5.1 電流放大

NPN硅晶體管對(duì)于下面的分析，如圖8所示。目前的基B的發(fā)射極E的流量被稱為基本電流Ib;從集電極C與發(fā)射極E中的流量被稱為電流集電極電流Ic。這兩個(gè)是流出的發(fā)射器的電流方向，發(fā)射極E可以通過電流方向箭頭來表示。放大晶體管是這樣的：集電極電流由基極電流控制限制（假設(shè)電源可以提供足夠的電流），基極電流微小的變化會(huì)引起集電極電流的巨大變化，而變化會(huì)滿足一定的比例關(guān)系：集電極電流的變化的量的β倍的電流變化是β倍放大的變化量的基極電流，所以我們稱之為放大晶體管β（β通常比1大得多，例如：數(shù)十、數(shù)百個(gè)）。如果我們改變其中一點(diǎn)并施加到基極發(fā)射極的信號(hào)，這將導(dǎo)致在基本電流Ib的變化，1b中的變化會(huì)擴(kuò)增，導(dǎo)致在IC中的顯著變化。如果流過電阻R的集電極電流Ic發(fā)生變化，根據(jù)公式U=R上的電壓，我可以認(rèn)為電阻兩端的電壓會(huì)發(fā)生很大的變化。我們?cè)賹⑦@個(gè)電壓的電阻器取出，會(huì)得到放大的電壓信號(hào)。[9-10]

3.5.2 偏置電路

在實(shí)際的晶體管放大電路使用中，還需要添加相應(yīng)的偏置電路。有幾個(gè)原因：第一是由于非線性BE結(jié)型晶體管（相當(dāng)于一個(gè)二極管），基極電流在一定程度上必須輸入電壓。當(dāng)基極-發(fā)射極電壓小于0.7V時(shí)，基極電流可以被認(rèn)為是零。但在實(shí)踐中被放大的信號(hào)通常比0.7V小，如果沒有偏置，這樣的小信號(hào)不足以引起基極電流的變化（因?yàn)樾∮?.7V時(shí)，基極電流為0）。如果我們讓晶體管加適當(dāng)?shù)碾娏骰鶚O（稱為偏置電流，電阻Rb上圖中用于提供該電流，因此它被稱為基極偏置電阻器），那么當(dāng)疊加有一個(gè)偏置小信號(hào)時(shí)，小信號(hào)將導(dǎo)致基極電流的變化，基極電流變化后，輸出將被放大。另一個(gè)原因是，輸出信號(hào)的范圍要求，如果不存在偏差，那么只有那些附加信號(hào)放大，而降低的信號(hào)是無效的（因?yàn)闆]有收集器偏置電流為零，不能減少）。并加入預(yù)先偏移以便當(dāng)輸入基極電流減小時(shí)，集電極電流可以減小一定集電極電流;當(dāng)輸入基極電流增加時(shí)，集電極電流增大。信號(hào)和增加的信號(hào)可以被減小，從而放大電流。

3.5.3 作用開關(guān)

下面說說三極管飽和。圖像上面，因?yàn)橛呻娮鑂c的限制（Rc為一個(gè)固定值，則U/RC，其中U是電源電壓的最大電流），集電極電流不能無限期向下增加。當(dāng)基極電流增加時(shí)，集電極電流不能繼續(xù)增加，該晶體管進(jìn)入飽和。通常它確定晶體管是否飽和標(biāo)準(zhǔn)：磅*β>IC。后進(jìn)入與集電極-發(fā)射極的晶體管的飽和電壓將是小的，它可以作為一個(gè)開關(guān)閉合來理解。這樣我們就可以得到該晶體管作為開關(guān)：當(dāng)基極電流是零，晶體管集電極電流是零（這就是所謂的晶體管斷開），等效開關(guān)關(guān)斷;當(dāng)基極電流是大的，從而使晶體管飽和，相當(dāng)于開關(guān)閉合。如果三極管和飽和度截止主要工作，那么我們通常把該晶體管叫做開關(guān)。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1 單片機(jī)發(fā)聲概述

一般情況下，單芯片不像其他專業(yè)的儀器，可以起到不包含相應(yīng)的幅度共振頻率很多聲音的聲音。SCM播放音樂的基本音調(diào)頻率。因此，微控制器是比較簡(jiǎn)單的播放音樂，只是可以清楚地“音”和“打”的兩個(gè)概念就可以了。間距是指一個(gè)音符唱多高的頻率。

我們知道一個(gè)音符的頻率后，他們微控制器可以發(fā)出對(duì)應(yīng)于振蕩頻率的信號(hào)，產(chǎn)生相應(yīng)的音符的聲音。通過單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)中斷，最終單片機(jī)I/O端口設(shè)置為高或低的來回，所以揚(yáng)聲器將聲音放在單片機(jī)的中斷服務(wù)程序。通過敲打所需的時(shí)間，每注都計(jì)算，使用循環(huán)延遲控制方法，實(shí)現(xiàn)了音符唱很長(zhǎng)一段時(shí)間，從而構(gòu)成了第一個(gè)完整的音樂。

主間距由所述聲音的頻率來確定。和頻率純音及音高液壓電梯一樣強(qiáng)度，聲音的純音頻率、高頻低頻純音在體積增大增加的生長(zhǎng)聲音的強(qiáng)度降低。

因?yàn)槌霈F(xiàn)在音頻聲音的頻率結(jié)構(gòu)，它也取決于結(jié)構(gòu)和語調(diào)。一般情況下，比低頻音調(diào)響度和響度的2000Hz的純音低增長(zhǎng)高頻率的聲音超過3000赫茲的純音的下降。例如，在音樂往往定位標(biāo)準(zhǔn)中C高音A，頻率f=440Hz，與他們的聲音其余部分進(jìn)行比較。F1和用于兩個(gè)音符F2中，如果兩個(gè)音符間的頻率差加倍，即當(dāng)F2=2*F1，F(xiàn)2稱為比F1以上的八度。

一個(gè)八度僅有的區(qū)別，在音符1音樂學(xué)說和注2、注2和注3......等等這一個(gè)八度之間的差異。在一個(gè)八度，有12個(gè)半音。由于聽覺效果，其中12個(gè)規(guī)模大致關(guān)系來劃分的數(shù)量。只知道12個(gè)音符球場(chǎng)，這是它的基本頻率，就可以得到其他基調(diào)頻率音符之間的關(guān)系八度。

高音頻率標(biāo)準(zhǔn)為F=440Hz的，其相應(yīng)的周期為：T=1/F=四百四十零分之一=2272us。要求單片機(jī)I/O口輸出周期T=2272us方波脈沖，即T=T/2=二分之二千二百七十二= 1136us。

換句話說，單片機(jī)的定時(shí)器中斷起飛時(shí)間1136us。如果使用定時(shí)器微控制器工作1時(shí)，振蕩器頻率信號(hào)是第十二計(jì)數(shù)脈沖。提供外部晶體振蕩器的頻率為f，用下面的公式來確定定時(shí)器預(yù)設(shè)的初始值：

Temp = 65536-（50000/CurrentFre）*10/（12000000/SYSTEM_OSC）

TH = Temp /256

TL = Temp %256

4.2 編程軟件KeilC51

KEILC51Keil公司是一家美國(guó)公司，生產(chǎn)的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編、C語言函數(shù)相比，對(duì)結(jié)構(gòu)、可讀性、可維護(hù)性等有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易于使用。二手匯編語言，然后用C開發(fā)，更有深刻的體會(huì)。KEILC51軟件提供了豐富的庫(kù)函數(shù)、功能強(qiáng)大的集成開發(fā)、調(diào)試工具和一個(gè)完整的Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看看生成編譯的匯編代碼，就能體會(huì)到通過的KeilC51生成的目標(biāo)代碼的效率是非常高的，多數(shù)生成的匯編代碼的語句是非常緊湊的，易于理解。在大型軟件的開發(fā)中，可以更好地體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)說明各部分的功能和使用KeilC51開發(fā)系統(tǒng)（如圖10所示的KeilC軟件界面）。

4.3 畫圖軟件Protel99SE

Protel99SE是PORTEL公司在20世紀(jì)80年代后期推出的EDA軟件。把Protel99SEEDA設(shè)計(jì)軟件用在Windows9X/ 2000/NT操作系統(tǒng)上，采用設(shè)計(jì)庫(kù)管理模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的開放的數(shù)據(jù)交換能力和3D仿真功能，是一個(gè)32位的設(shè)計(jì)軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)、印刷電路板的設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等，可設(shè)計(jì)為信號(hào)層32，16的功率地層和16加工層。

用Protel99SE軟件功能：

（1）可生成30種電連接網(wǎng)表格式;

（2）強(qiáng)大的全球編輯功能;

（3）選擇在示意的設(shè)備的水平，在同一裝置的PCB也將被選擇;

（4）運(yùn)行原理圖和PCB，開放的原理圖和PCB圖之間允許雙向跨找到組件、銷、網(wǎng);

（5）可以有成分標(biāo)簽的正面評(píng)價(jià)（從原理圖、PCB），也可以將意見（PCB電路圖）保持電氣原理圖和PCB設(shè)計(jì)的一致性;

（6）為了滿足國(guó)際需求計(jì)劃（包括離職的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)題欄，GB4728國(guó)標(biāo)庫(kù)），*易于使用數(shù)字-模擬混合仿真（SPICE3F5兼容）;

（7）按照政治學(xué)PLD的設(shè)計(jì)模式支持中國(guó)大學(xué)生，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的JED下載文件;*的PCB可以被設(shè)計(jì)為32的信號(hào)層，電源16-16形成處理層;

（8）“基于規(guī)則”強(qiáng)大的設(shè)計(jì)環(huán)境，包括在線和批處理設(shè)計(jì)規(guī)則檢查線;

（9）智能銅、鈾可以自動(dòng)重鋪路面覆蓋;

（10）多個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的印刷電路板的設(shè)計(jì)模型;

（11）可以導(dǎo)入和導(dǎo)出DXF，DWG文件格式，AutoCAD等軟件和交流信息;

（12）智能包裝導(dǎo)航系統(tǒng)（與復(fù)雜的PGA，BGA封裝有用的結(jié)構(gòu)）;

（13）輕松打印預(yù)覽功能，不能直接改變控制PCB文檔打印;

（14）可以看到主板的一些獨(dú)特的3D顯示的效果;

（15）有效CAM軟件可以讓您輕松實(shí)現(xiàn)輸出Gerber文件、材料清單、鉆孔文件、貼片機(jī)、測(cè)試點(diǎn)報(bào)告;

（16）算法時(shí)，傳輸線和完成驗(yàn)證的精確仿真，特征信號(hào)在PCB的開頭是完整性數(shù)據(jù);

（17）測(cè)量?jī)x器、促進(jìn)反射和串?dāng)_仿真波形顯示相結(jié)合的結(jié)果;

工作用的Protel99SE接口是標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面，主要包括：標(biāo)題欄、主菜單、標(biāo)準(zhǔn)工具欄。繪圖工具欄上，狀態(tài)欄按鈕附近，預(yù)覽控制按鈕的目標(biāo)，在預(yù)覽窗口中模擬控制按鈕，選擇對(duì)象窗口，最后選圖像編輯窗口。

4.4 系統(tǒng)總體程序流程

按下按鍵，系統(tǒng)檢測(cè)到有按鍵值輸入，通過單片機(jī)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的頻率，再利用揚(yáng)聲器播放出聲音。

5 調(diào)試與實(shí)現(xiàn)

這是本設(shè)計(jì)中比較難的部分，需要經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，以達(dá)到預(yù)期的效果，下面的硬件和軟件將是不在話下。兩個(gè)部分描述了調(diào)試的過程中，遇到的調(diào)試過程和解決方法。

程序主要是從一個(gè)音樂播放器沒有任何功率放大部，也沒有按鈕的一部分。在此基礎(chǔ)上，它第一要修改的是，在保留原來的音調(diào)產(chǎn)生程序的前提下，所進(jìn)行的主程序的設(shè)計(jì)，首先端口初始化，直到按下該按鈕輸入的一部分的周期，防止抖動(dòng)到程序中，如果沒有晃動(dòng)，再進(jìn)入音樂播放器，直到松開按鈕，再次按下按鈕，進(jìn)入等待的部分。

不斷改進(jìn)KEIL軟件后生成hex文件，然后輸入開發(fā)板程序，并通過STC-ISP刻錄軟件刻錄，最終將它完成。

在節(jié)目一開始是簡(jiǎn)單的中斷延遲，在歌曲的串聯(lián)方面需要大量的工作，連接互聯(lián)網(wǎng)之后，找了很多資料，選用一個(gè)程序來做音樂播放器，他也是基于在中斷后可以立即執(zhí)行播放，而且他編輯歌曲的靈活性，有很大的發(fā)展空間，所以我用他完成計(jì)劃的一部分。

因此，主要考慮的是如何打一個(gè)音節(jié)進(jìn)入這個(gè)等待狀態(tài)。對(duì)于方案保護(hù)，預(yù)防和治療抖動(dòng)部分的主要手段是扣子，所以待機(jī)按鈕被按下時(shí)，程序使用一個(gè)短暫的延遲，確定按鈕是否被再次按下，然后輸入播放器。

（1）承插焊接安裝的組件應(yīng)該遵循先小后大，先輕后重，第一個(gè)高后一個(gè)低，在外面先的原則，這是一個(gè)很好的組裝順利進(jìn)行。

（2）陶瓷電容、電解電容、晶體管和垂直安裝其他組件，不能太長(zhǎng)，否則降低部件的穩(wěn)定性;但不能太短，以免焊接期間將組件過熱的損壞。電路板一般要求2毫米，并注意電解電容的極性，不能插錯(cuò)。

（3）IC，焊接過程中，我們必須先了解鉛腳的順序，并與電路板焊盤定位，經(jīng)核實(shí)后，第一個(gè)固定IC，然后確認(rèn)焊接剩下的引腳后重復(fù)檢查。由于IC引線腳密集，焊接檢查虛焊、連焊的現(xiàn)象后，還要保證焊接質(zhì)量。

（4）烙鐵應(yīng)在插入插頭，電烙鐵需要進(jìn)行加熱。

（5）焊接時(shí)，與電路板、電烙鐵和板焊接角度優(yōu)選為45度，形成90度的焊料和烙鐵角度。

（6）焊接時(shí)，焊烙鐵不宜過長(zhǎng)，以免造成泄漏或過度焊錫;時(shí)間也不要太短，以免引起虛焊。

（7）元素盡可能的要直，不要延長(zhǎng)太久，1毫米最好，最后可以切斷多余的。

（8）完成后焊接，優(yōu)選在圓形錐的形式焊接，使其具有金屬光澤。

（9）設(shè)計(jì)安裝在三節(jié)AA電池，確保4.5V～5.5V之間的電壓，首先檢測(cè)電路板有無焊接短路，然后通電。確保萬無一失！

參考文獻(xiàn)：

[1] 付家才，等.單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2] 及力.電子CAD基于protel99SE[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2008.

[3] 白熾貴.單片機(jī)C語言案例教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[4] 周良權(quán).模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2005.

[5] 卜錫濱.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2011.

[6] 王洋.基于單片機(jī)的微型電子琴研究與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2013.

[7] 章丹.基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2014，13：3179-3181.

[8] 潘曉利，陳學(xué)煌，祝祥迪.基于單片機(jī)的MIDI電子琴的設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)量技術(shù)，2008，06：174-176.

[9] 任肖麗，王驥.基于STC89C51單片機(jī)的電子琴設(shè)計(jì)[J].電子元器件應(yīng)用，2010，07：27-28，31.

[10] 和麗花，張海龍.基于Proteus的單片機(jī)電子琴的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，11：91.