初学单片机，基于51单片机的电子琴程序结构

前面我们用了快一周的时间不断更新制作过程，实物终于打造完成了，到了最后阶段——给单片机编写程序。

这里采用c语言编写单片机程序。在编程之前先来分析一下程序的组成部分：

单片机电子琴设计——程序结构简化图

用一张图片来介绍程序的详细结构：

单片机电子琴设计——程序结构图

单片机头文件：

由于STC15系列单片机相对于传统51单片机多了很多寄存器和功能，因此最好获取一个头文件，然后在主程序main.c里声明一下，就可以了。在官方软件STC-ISP里面找到“头文件”选项，选择正确的系列，点击“保存文件”，保存到主程序文件所在文件夹里。

从官方工具软件里获取单片机头文件截图

定时器初装值对应频率表格：

开始制作了一个表格，后来针对1T单片机重新制定了一个。这里要说明的是：该系列单片机的定时器时钟既可以设置为1T，也可以设置为12T，前面的担心是多余的。

下面是新制作的“定时器时钟1T模式”表格图片，频率做了删减，保留了12个常用音的频率：

单片机电子琴设计——定时器初装值对应频率表截图

初始化函数：

初始化I/O端口。

信号输出端口P2.6设置为强推挽输出；

按键检测端口设置（开机默认）为准双向（弱上拉）。

初始化定时器0。

初始化不用赋值，不开计数，等到按键按下去再打开计数，定时器中断就会不断取反信号输出端口，产生相应频率的音频信号。

定时器0中断函数：

在中断里面只做一件事情，就是对信号输出端口取反，形成方波信号。

按键检测函数：

需要注意的问题：

不使用“等待按键释放”的函数语句。因为按键按下的时候应该发出声音，如果等待按键释放会产生延时，影响效果。按键松开则关闭定时器计数，音频停止。

同时按下两个或者多个按键的处理方法？这一点应该可以解决，此处暂未修改，当多个按键按下时，应该检测到无效键值，不产生声音。

关于按键检测的详细思路内容较多，本处暂且略过，以后再细聊。

主函数：

需要注意的问题：因“按键检测函数”不使用“等待按键释放”的函数语句，所以按键检测是连续循环的，但是不能不断的给定时器赋值，所以需要定义一个变量来记录按键值，当检测到相同的按键时不需要重复赋值给定时器。

以上是程序设计的结构和需要注意的问题。按照上面结构图中的框架，用kile软件新建一个工程，编写c语言程序，然后编译完生成烧写代码hex文件。

单片机下载hex文件：

用STC-ISP软件，通过串口小板把hex文件下载到单片机里面，单片机就可以工作了。当然一般需要反复修改程序，反复下载代码，直到单片机正常工作为止。

下载单片机代码截图

下载代码时，在新版软件里面，硬件选项里除了频率需要设置为12.000（MHz）以外，其它不用设置，用默认值就可以。

结合本周前面的多篇文章，制作一款基于51单片机的简易电子琴应该很简单了。由于头条没有提供下载附件功能，因此无法上传单片机烧写代码文件，当然办法是有的。

今天就聊到这里，如果您感兴趣，可以关注：头条号/春天说，后续文章会提供单片机代码文件，以及下载方法。欢迎在评论区交流，如果喜欢，也可以分享给更多朋友。

初学单片机，基于51单片机的电子琴PCB图可以更简单

前面介绍了我的小目标“单片机电子琴”的设计思路和原理图，今天继续PCB图的制作。

出于对节省时间和费用的考虑，采用“洞洞板”制作比较易行。

由于单片机STC15W408AS为贴片封装，大体积的只有SOP28封装，比较适合。我们在程序没有设计完成之前，没有必要专门制作PCB蚀刻电路板。用洞洞板的话先要解决贴片转直插的问题，用排针来转换。两排插针焊装在洞洞板上，把贴片封装的单片机管脚用细导线连接到插针上，如图所示：

基于51单片机的电子琴PCB图

当然，如果手边有转换小板的话，就不用手工焊接连线了。

下面是3D展示图：

基于51单片机的电子琴PCB立体图

背面连线图（从背面看到的，不是正面看到的）：

基于51单片机的电子琴PCB背面图

为了更简单的制作电路，这里把按键省略，双排插针省略，只连接用到的连线。如下图：

基于51单片机的电子琴精简PCB图

不用按键怎么使用呢？可以用金属尖镊子、万用表笔、自制金属头的笔等方法，只要连线到R1就可以。使用的时候用笔尖接触单片机管脚即可。

图中用到的元器件说明：

P2 ：电源接口。如果用USB供电，可换成USB插座；如果用杜邦线取电自下载小板，可以换成插针；

S13 ：电源开关。

LED1, R4 ：电源指示。可以不用。

C2 ：电源滤波电容。耐压>6V，例如16V；容量100~470uF。供电良好的情况下也可以省略。

C1 ：高频滤波电容。一般采用独石电容，也可用瓷片电容。

Q1 ：C8050，9013均可。

LS1 ：蜂鸣器。无源型，5v的，直径12mm。

R3 ：限流电阻。1~10欧。

R1 ：限流电阻。防止对单片机管脚直接接地（在I/O口设置错误的情况下）造成损坏。阻值可改变。

P1 ：串口下载程序代码的接口。

R2 ：限流电阻。阻值可根据供电电压调整。

U1 ：STC15W408AS系列单片机。401、402、404、408均可，建议容量大点的。

最后说下什么是“洞洞板”？看图吧：

采用洞洞板焊接的线路图片

注：图中的绿色元件同上文中的P2（电源接线端子），适合连接电池盒的导线。

以上介绍了单片机电子琴的材料和PCB布局连线图，如果您感兴趣，欢迎在评论里交流讨论，也欢迎关注头条号/春天说，我们将继续单片机的学习之旅。。。

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