基于51单片机的4×4矩阵键盘电子琴

左手的ㄟ右手 2022-08-19 15:26 266阅读 0赞

前些日子，做而论道写了一篇关于单片机发音的文章，后来，就不断有网友来电询问单片机电子琴的设计方法。  
以前制作过一个24键（独立按键）的，程序是用汇编语言写的，估计多数人看不了。  
下面，把新设计的16按键的电子琴，公布给网友。  
电路图如下：

![基于51单片机的4×4矩阵键盘电子琴 - 非著名博主 - 电子信息角落][51_4_4_ - _ -]  
图片链接：[http://xiangce.baidu.com/picture/detail/b05f67dd8b5c82da3af483a4f974902b5660a0da][http_xiangce.baidu.com_picture_detail_b05f67dd8b5c82da3af483a4f974902b5660a0da]

制作说明：  
　　单片机采用51系列的都行，AT89C2051也可；  
　　图中没有画出复位和晶振电路，实际制作时，不可省略，晶振可以使用11.0592或12MHz；  
　　扬声器应该按照图中给出的附图加上驱动电路；  
　　显示器及七段译码器不接，单片机电子琴也可以正常工作。

74LS47 和数码管之间，应该接上“限流电阻”，约 470 欧姆即可。

Ｃ语言程序如下：  
/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*   
\* 程序功能 : 对4×4矩阵键盘进行扫描，显示键值和输出音响   
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/   
\#include <reg51.h>   
\#include <intrins.h>   
\#define uint unsigned int   
\#define uchar unsigned char

sbit SPK = P3^7;                  //P3.7外接扬声器  
uint FreqTemp;  
unsigned int code Freqtab\[\] = \{ //定时半周期的初始值  
     64021,64103,64260,64400,      //低音3 4 5 6  
     64524,64580,64684,64777,      //低音7,中音1 2 3  
     64820,64898,64968,65030,      //中音4 5 6 7  
     65058,65110,65157,65178\};     //高音1 2 3 4

//关于半周期的初始值与频率的关系，可见：

//[http://hi.baidu.com/do\_sermon/item/8cff22baf5142245bb0e1247][http_hi.baidu.com_do_sermon_item_8cff22baf5142245bb0e1247]  
/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*   
\* 函数功能 : 用扫描法读 P1 外接 4×4 键盘  
\* 函数返回 : 按下键：返回0~15、如无键按下：返回16  
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/   
uchar Keyscan(void)   
\{   
     uchar i, j, temp, Buffer\[4\] = \{0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7\};   
     for(j = 0; j < 4; j++) \{    //循环四次，扫描四行  
       P1 = Buffer\[j\];           //在低四位分别输出一个低电平  
       \_nop\_();   
       temp = 0x80;              //计划先读出P1.7位  
       for(i = 0; i < 4; i++) \{ //循环四次，检查四列  
         if(!(P1 & temp)) \{      //从高四位，截取1位  
           return (i + j \* 4); //返回取得的按键值   
         \}  
         temp >>= 1;             //换右边一位  
     \} \}  
     return 16;                  //没有键按下就返回16  
\}   
/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*   
\* 函数功能 : 将参数分成十位、个位，分别显示到P2  
\* 输入 : k (键盘数值)   
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/   
void Display(uchar k)  
\{  
     P2 = ((k / 10) << 4) + (k % 10);  
\}  
/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*   
\* 主函数   
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/   
void Main(void)   
\{   
     uchar Key\_Value = 16, Key\_Temp1, Key\_Temp2;//读出的键值   
     TMOD = 0x01;                   //T0定时方式1  
     ET0 = 1;                       //允许T0中断  
     EX0 = 1;                       //允许X0中断  
     EA = 1;  
     while(1) \{   
       TR0 = 0;                     //暂不发音  
       Key\_Temp1 = Keyscan();       //读入按键  
       if(Key\_Temp1 != 16) \{        //有键按下  
         Display(Key\_Value);        //显示键值、延时消抖   
         Key\_Temp2 = Keyscan();     //再读一次  
         if (Key\_Temp1 == Key\_Temp2) \{//两次相等  
           Key\_Value = Key\_Temp1; //就确认下来  
           FreqTemp = Freqtab\[Key\_Value\]; //根据键值，取出定时半周期的初始值  
           Display(Key\_Value);      //显示  
           TR0 = 1;                 //启动定时器，发音  
           while (Keyscan() < 16); //等待释放  
           SPK = 1;                 //停止发音  
\} \} \} \}  
//===============================================   
void T0\_INT(void) interrupt 1  
\{  
     TL0 = FreqTemp;                //载入定时半周期的初始值  
     TH0 = FreqTemp >> 8;  
     SPK = ~SPK;                    //发音  
\}   
//===============================================

[51_4_4_ - _ -]: /images/20220731/534cbf10dda442b68268d510bdf73a26.png
[http_xiangce.baidu.com_picture_detail_b05f67dd8b5c82da3af483a4f974902b5660a0da]: http://xiangce.baidu.com/picture/detail/b05f67dd8b5c82da3af483a4f974902b5660a0da
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