1． 实验任务 （1． 由4X4组成16个按钮矩阵，设计成16个音。 （2． 可随意弹奏想要表达的音乐。 2．电路原理图 
图4.22.1 3．系统板硬件连线 （1． 把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN端口上； （2． 把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上； 4． 相关程序内容 （1． 4X4行列式键盘识别； （2． 音乐产生的方法； 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。现在以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示 | 音符 | 频率（HZ） | 简谱码（T值） | | 音符 | 频率（HZ） | 简谱码（T值） | | 低1 DO | 262 | 63628 | # 4 FA# | 740 | 64860 | | #1 DO# | 277 | 63731 | 中 5 SO | 784 | 64898 | | 低2 RE | 294 | 63835 | # 5 SO# | 831 | 64934 | | #2 RE# | 311 | 63928 | 中 6 LA | 880 | 64968 | | 低 3 M | 330 | 64021 | # 6 | 932 | 64994 | | 低 4 FA | 349 | 64103 | 中 7 SI | 988 | 65030 | | # 4 FA# | 370 | 64185 | 高 1 DO | 1046 | 65058 | | 低 5 SO | 392 | 64260 | # 1 DO# | 1109 | 65085 | | # 5 SO# | 415 | 64331 | 高 2 RE | 1175 | 65110 | | 低 6 LA | 440 | 64400 | | # 2 RE# | 1245 | 65134 | | # 6 | 466 | 64463 | 高 3 M | 1318 | 65157 | | 低 7 SI | 494 | 64524 | 高 4 FA | 1397 | 65178 | | 中 1 DO | 523 | 64580 | # 4 FA# | 1480 | 65198 | | # 1 DO# | 554 | 64633 | 高 5 SO | 1568 | 65217 | | 中 2 RE | 587 | 64684 | # 5 SO# | 1661 | 65235 | | # 2 RE# | 622 | 64732 | 高 6 LA | 1760 | 65252 | | 中 3 M | 659 | 64777 | # 6 | 1865 | 65268 | | 中 4 FA | 698 | 64820 | 高 7 SI | 1967 | 65283 | 下面我们要为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据 低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间 TABLE: DW 0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0 DW 0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0 DW 0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0 DW 0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0 DW 0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0 DW 0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0 DW 0 2、音乐的音拍，一个节拍为单位（C调） | 曲调值 | DELAY | | 曲调值 | DELAY | | 调4/4 | 125ms | | 调4/4 | 62ms | | 调3/4 | 187ms | | 调3/4 | 94ms | | 调2/4 | 250ms | | 调2/4 | 125ms | 对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。 下面就用AT89S51单片机产生一首“生日快乐”歌曲来说明单片机如何产生的。 在这个程序中用到了两个定时/计数器来完成的。其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍。 5．程序框图  
 
图4.22.2 6．汇编源程序 KEYBUF EQU 30H STH0 EQU 31H STL0 EQU 32H TEMP EQU 33H ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EA WAIT: MOV P3,#0FFH CLR P3.4 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY1 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK1 MOV KEYBUF,#0 LJMP DK1 NK1: CJNE A,#0DH,NK2 MOV KEYBUF,#1 LJMP DK1 NK2: CJNE A,#0BH,NK3 MOV KEYBUF,#2 LJMP DK1 NK3: CJNE A,#07H,NK4 MOV KEYBUF,#3 LJMP DK1 NK4: NOP DK1: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,@A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK1A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK1A CLR TR0 NOKEY1: MOV P3,#0FFH CLR P3.5 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY2 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK5 MOV KEYBUF,#4 LJMP DK2 NK5: CJNE A,#0DH,NK6 MOV KEYBUF,#5 LJMP DK2 NK6: CJNE A,#0BH,NK7 MOV KEYBUF,#6 LJMP DK2 NK7: CJNE A,#07H,NK8 MOV KEYBUF,#7 LJMP DK2 NK8: NOP DK2: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,@A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK2A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK2A CLR TR0 NOKEY2: MOV P3,#0FFH CLR P3.6 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY3 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK9 MOV KEYBUF,#8 LJMP DK3 NK9: CJNE A,#0DH,NK10 MOV KEYBUF,#9 LJMP DK3 NK10: CJNE A,#0BH,NK11 MOV KEYBUF,#10 LJMP DK3 NK11: CJNE A,#07H,NK12 MOV KEYBUF,#11 LJMP DK3 NK12: NOP DK3: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,@A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK3A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK3A CLR TR0 NOKEY3: MOV P3,#0FFH CLR P3.7 MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY4 LCALL DELY10MS MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JZ NOKEY4 MOV A,P3 ANL A,#0FH CJNE A,#0EH,NK13 MOV KEYBUF,#12 LJMP DK4 NK13: CJNE A,#0DH,NK14 MOV KEYBUF,#13 LJMP DK4 NK14: CJNE A,#0BH,NK15 MOV KEYBUF,#14 LJMP DK4 NK15: CJNE A,#07H,NK16 MOV KEYBUF,#15 LJMP DK4 NK16: NOP DK4: MOV A,KEYBUF MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A MOV A,KEYBUF MOV B,#2 MUL AB MOV TEMP,A MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,@A+DPTR MOV STH0,A MOV TH0,A INC TEMP MOV A,TEMP MOVC A,@A+DPTR MOV STL0,A MOV TL0,A SETB TR0 DK4A: MOV A,P3 ANL A,#0FH XRL A,#0FH JNZ DK4A CLR TR0 NOKEY4: LJMP WAIT DELY10MS: MOV R6,#10 D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET INT_T0: MOV TH0,STH0 MOV TL0,STL0 CPL P1.0 RETI TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H TABLE1: DW 64021,64103,64260,64400 DW 64524,64580,64684,64777 DW 64820,64898,64968,65030 DW 65058,65110,65157,65178 END 7． C语言源程序 #include unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}; unsigned char temp; unsigned char key; unsigned char i,j; unsigned char STH0; unsigned char STL0; unsigned int code tab[]={64021,64103,64260,64400, 64524,64580,64684,64777, 64820,64898,64968,65030, 65058,65110,65157,65178}; void main(void) { TMOD=0x01; ET0=1; EA=1; while(1) { P3=0xff; P3_4=0; temp=P3; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) { for(i=50;i>0;i--) for(j=200;j>0;j--); temp=P3; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp & 0x0f; switch(temp) { case 0x0e: key=0; break; case 0x0d: key=1; break; case 0x0b: key=2; break; case 0x07: key=3; break; } temp=P3; P1_0=~P1_0; P0=table[key]; STH0=tab[key]/256; STL0=tab[key]%6; TR0=1; temp=temp & 0x0f; while(temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp & 0x0f; } TR0=0; } } P3=0xff; P3_5=0; temp=P3; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) { for(i=50;i>0;i--) for(j=200;j>0;j--); temp=P3; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp & 0x0f; switch(temp) { case 0x0e: key=4; break; case 0x0d: key=5; break; case 0x0b: key=6; break; case 0x07: key=7; break; } temp=P3; P1_0=~P1_0; P0=table[key]; STH0=tab[key]/256; STL0=tab[key]%6; TR0=1; temp=temp & 0x0f; while(temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp & 0x0f; } TR0=0; } } P3=0xff; P3_6=0; temp=P3; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) { for(i=50;i>0;i--) for(j=200;j>0;j--); temp=P3; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp & 0x0f; switch(temp) { case 0x0e: key=8; break; case 0x0d: key=9; break; case 0x0b: key=10; break; case 0x07: key=11; break; } temp=P3; P1_0=~P1_0; P0=table[key]; STH0=tab[key]/256; STL0=tab[key]%6; TR0=1; temp=temp & 0x0f; while(temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp & 0x0f; } TR0=0; } } P3=0xff; P3_7=0; temp=P3; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) { for(i=50;i>0;i--) for(j=200;j>0;j--); temp=P3; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp & 0x0f; switch(temp) { case 0x0e: key=12; break; case 0x0d: key=13; break; case 0x0b: key=14; break; case 0x07: key=15; break; } temp=P3; P1_0=~P1_0; P0=table[key]; STH0=tab[key]/256; STL0=tab[key]%6; TR0=1; temp=temp & 0x0f; while(temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp & 0x0f; } TR0=0; } } } } void t0(void) interrupt 1 using 0 { TH0=STH0; TL0=STL0; P1_0=~P1_0; }
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