为学校或培训机构所欢迎。本文所设计的电子节拍器利用的是51单片机的定时和中断系统,定时和中断系统是单片机应用中最常用的结构。Р2 设计原理及思路Р2.1设计原理Р电子节拍器是要用声音指示节拍,所以先要知道发声原理。声音的产生是一种音频振动的效果,音频的范围为20Hz~200kHz,人类的耳朵比较容易辨识的声音大概是200Hz~20kHz。一般音响电路是以正弦波信号驱动喇叭,即可产生悦耳的音乐,在数字电路里,则是以脉冲信号驱动喇叭,以产生声音。同样的频率,以脉冲信号或以正弦波信号所产生的音效,对于人类的耳朵很难有所区别。Р要以8051产生声音,可利用程序通过控制单片机定时器的定时时间产生各种不同频率的音频脉冲,送到输入/输出端口,再从该点连接到蜂鸣器的驱动电路,即可驱动蜂鸣器发出声音。节拍指示的是各个音的快慢,即各种音符产生和持续的时间长短,这在单片机里边都可利用程序来控制。把乐谱中的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数,作为数据表格存放在存储器中。由程序查表得到定时常数和延时常数,分别用来控制定时器产生的脉冲频率和发出该音频脉冲的持续时间。Р2.2 设计思路Р既然是用脉冲信号来产生声音,只需利用单片机的定时/计数器和中断就可以了。脉冲信号其实就是方波信号,由声音的频率可以知道其周期,这样,只需让定时/计数器计满其半周期的时间,产生中断后再让某一位输出端口取反,即可产生方波信号。利用编程设置不同的计数初值,即可产生不同的方波信号,发出不同的声音了。再利用延时程序,各个音符有几拍就调用多长时间的延时,来可控制各音的快慢速度,即节拍。这样,优美的音乐就产生了。Р由于课题的要求,还要设置一个静机状态即暂停功能,这只需在播放程序中加一个扫描过程,硬件电路加一个开关按键,检查有没有开关按下,如果有就进入静机状态。静机状态中再扫描一次,再有按键就继续播放,一定时间范围内再没有就关机。
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