电子的实习报告怎么写？( 三 )

关键词：电子琴，单片机，外围电路，系统分析，汇编程序，仿真，PCB，调试
1 引言
本次设计的电子琴控制系统由单片机最小系统加上按键电路，数码显示电路，声音播放电路组成，通过单片机内烧写的汇编程序来输出控制信号控制外围电路的工作。电子琴设计不同于其他设计，需要输出1到7七个不同音阶的声音，因此信号的输出有其特殊性，可以利用单片机定时计数器产生不同频率的方波信号来形成七个不同的音阶，不同音阶的组合就能输出我们想要的音乐了。各个音阶的信息加以控制系统就能实现电子琴系统的设计。
2 总体设计方案
2.1 设计思路 2.1.1 硬件部分
由于需要实现的.系统功能有按键输入7个音阶，按键播放预置的音乐，复位，数码管显示按键输入的音阶，播放声音。因此确定几个电路模块：复位电路，按键电路，数码管显示电路，声音输出电路。为了使单片机能正常工作还需要晶振输入电路。输入信号从单片机指定引脚输入，输出信号从指定引脚输出。为了后期PCB图制作的方便，有必要在设计电路时考虑优化。
2.1.2 软件部分
软件设计思路和硬件相似，硬件分为几个不同的功能模块，软件也就对应分为几个模块。软件可分为：主程序，音阶设置程序，按键设置程序，数码显示程序，声音输出程序，定时计数器控制中断程序，延时程序，预置音乐数据表格等。各模块之间互相调用形成完整的电子琴控制系统。由于电子琴要输出不同频率的音阶，因此需要知道有关各个音阶对应频率的相关资料。编写程序时应特别注意程序信息与电路信息的对应。
2.2 设计方框图
硬件设计图见附录图1 。软件设计图见附录图2 。
3 设计原理分析
3.1 振荡电路的设计
振荡电路为单片机工作提供基准定时信号，其他信号在此信号基础上产生。振荡信号由晶体振荡器产生，51单片机内部有一个高增益反向放大器，其输入端（XTAL1，XTAL2）对外，只要外接晶振和电容组成的并联谐振回路，就构成一个自激振荡器，振荡器的频率取决于晶体的振荡频率，一般为12MHz，电容C1和C2的值有微调作用，一般取30pf左右。
振荡电路图见附录图3 。3.2 复位电路的设计
51单片机提供一个复位引脚RST，只要在其上施加持续一定时间的高电平。提供复位高电平的电路需要从外部接入RST引脚。实现复位功能的电路有多种形式。图4为此次采用的复位电路。上电时，+5V电源立即对单片机供电，同时给C3，C4充电，按下按键时RST上出现高电平，实现复位。电阻起限流作用。
复位电路图见附录图4 。3.3 按键电路的设计
按键电路由7个音阶输入按键1至7（分别对应7个音阶：do，rai,mi,fa,so,la,xi），和音乐选择按键8组成，接于p1口，7个按键代表7个音符。当按下按键时，单片机通过查询所按下的键，读取电子琴输入状态，跳转到对应的程序人口，实现按键发音。当读取需要电子琴已储存的歌曲时，按下按键8即可轮流播放以存储的歌曲。