基于单片机的电子琴的设计与实现开题报告.doc

(完整版)基于单片机的电子琴的设计与实现开题报告

毕 业 设 计（论文）
开 题 报 告

题 目：基于单片机的电子琴的设计与实现

学 院: 计算机学院
专业名称： 计算机科学与技术
学 号： 201040410222
学生姓名： 何佳萍
指导教师： 田嵩

2014年 2 月 25 日

1、课题来源
电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。

2、研究目的和意义
20世纪末，电子技术获得了飞速的发展,现代电子产品渗透了社会生活各个领域，有力的推动了社会生产力的发展和生活水平的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新更快.人们的生活节奏也越来越快,时间观念也越来越强，时间等于金钱的观念也被大家接受,特别是对于那些时间把握非常严格和准确的人或事来说电子时钟具有非常重要的作用。21世纪节能低碳是生活的主旋律，而作为一种低功耗,高效率，功能强大，成本低廉的单片机作为电子时钟的主要部件则应运而生。也正是单片机改变了人们对时钟的认识，结构小巧，时尚美观，功能实用而强大等等优点使得电子时钟成为人们日常生活和工作不可缺少的工具。
本设计就是要利用这种低功耗,高效率，成本低廉设计一款功能强大，实用新颖的电子时钟，从而使自己学习的知识运用于实际生活工作中。
通过此次实物制作,增强了我们的动手能力，把理论与实践融合在一起.同时，也进一步加深了对单片机的硬件结构的理解和巩固,编程能力也得到了提高.在此将电子钟制作过程中用到的知识进行了一些总结，并记录了遇到的问题，希望今后能够注意改进。

3、国内外研究现状和发展趋势综述
技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着我国电子琴市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点.了解国内外电子琴生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，
提高市场竞争力十分关键。国内外对电子琴的研究都很深也很广泛，在电子琴领域也都取得了很多令人可喜的研究成果。如黑龙江省双排键电子琴教学研究中心,曾多次被评为哈尔滨市甲级办学单位，多年来一直以培养优秀的音乐人才为教学宗旨，先后向国家重点音乐学院输送了大批双排键音乐人才，为我国双排键音乐事业的发展起到了积极的推动作用。

4、本课题的主要研究内容及拟采取的技术路线、试验方案
主要研究内容:Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件，它包括ISIS、ARES等软件模块，ARES模块主要用来完成PCB的设计，而ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。Proteus的软件仿真基于VSM技术，它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及单片机外围电路，比如键盘、LED、LCD等等。通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验室。
本设计是要应用PROTEUS的ISIS软件进行单片机系统的电子琴的设计与仿真的实现方法，该方法既能准确验证所设计的系统是否满足技术要求，又能提高系统的设计与质量，降低开发成本，提高系统价值。
通过使用本系统，沟通更具备实时性和准确性，能够有效地提高工作效率。系统完全基于Proteus模式。
技术路线：本设计是以AT89C51为核心的电子琴，能够实现简短奏乐。
试验方案:采用Protel软件进行电路设计，keil进行单片机编程,Proteus进行仿真试验

5、研究基础
（1） 在该领域已取得的研究成果
电子琴使用简单，深受广大音乐爱好者推崇。目前市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。这些电子琴大都采用集成电路设计。它不但可以帮助我们的音乐教师进行传统音乐文化的教育教学工作,而且由于它又具备现代音乐,特别是电子音乐、电脑音乐的基本结构、特征，因而使我们的教师在进行现代音乐、电子音乐、电脑音乐的教学时，更直接、更简便.1959年,由雅马哈（YAMAHA)株式会社生产了世界上第一台立式电子琴,取名为”伊莱克通“（，它有三层键盘.1980年，随着电子集成电路的出现,电子琴开始向小型化发展，雅马哈等厂家生产了便捷式单键盘电子琴。1983年，雅马哈生产的电子合成器DX7和电钢琴问世.1986年，HX系统高级历史电子琴问世.我们常见并熟悉的双排键电子琴是日本于1991年之后生产的EL，ELS系列以及便携式双排键DDK7。在中国,1958年北京邮电学院研制了一台电子管单音电子琴。由于种种原因，至1977年后，我国才大批生产电子琴。1989年,我国年产儿童电子琴200万台，并出口39万台.中国的电子琴事业正在迅速发展。电子琴发展很快，琴的各项功能日趋完善.音色和节奏有最初的几种发展到几百种。除寄存音色外，还可通过插槽外接音色卡。合成器的某些功能，如音色的编辑修改、自编节奏、多轨录音、演奏程序记忆等也运用到电子琴上。
(2）试验条件
相关资料和设备指导老师已经提供，其他资料由自己在图书馆或者网上资料中查找，可满足设计需要；
个人计算机，运行环境为windows7，相关软件为Proteus、Protel、keil4。

6、预期达到的目标及进度安排
6。1 预期目标:本设计预期实现电子琴的基本功能即播放音乐，.
6。2 进度安排： 1 基础知识准备 3月1日~3月15日
2 系统需求分析和应实现功能 3月16日~3月25日
3 系统体系结构设计 3月26日～4月1日
4 系统前台搭建 4月2日～4月15日
5 程序仿真运行,完成论文初稿 4月16日～4月30日
6 系统美化及试用，论文再次修改 5月1日～5月7日
7 论文完成 5月8日～5月15日
8 答辩 5月22日

7、阅读的主要文献、资料
［1］。电脑爱好者，用PC键盘模拟电子琴, 1998-01-08，赵奕。
[2］.吉林工业大学学报，微机模拟电子琴的程序设计思想，1994-04-30,刘壮，张晓 华。
［3]刘兰香，张秋生。51单片机应用与开发实例[M]。机械工业出版社,2005。
[4].电子技术，单音电子琴的音源 ，1981-05-01,陆大钧； 鲁文焕.
［5]童诗白等.模拟电子技术基础［M］。高等教育出版社,1998.
［6]陈小忠等.单片机接口技术［M］。人名邮电出版社，2005。
[7］朱清慧。PROTEUS教程：电子线路设计制版与仿真[M]。清华大学出版社，2008。
［8]周景润,张丽娜.PROTEUS入门实用教程[M]。机械工业出版社，2007.
［9］阎石等.数字电子技术基础[M］。高等教育出版社，1998。
[10］徐新艳．单片机原理、应用与实践[M]．北京：高等教育出版社，2005年3月．
［11] 杨恢先，黄辉先。单片机原理及应用［M］。北京:人民邮电出版社，2006。
[12] 张虹。单片机原理及应用[M］.北京：中国电力出版社,2009。

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