单片机简易电子琴程序_软件运维

R5音调延时值R6从内存中读到的数据

9H--TABLE1~11数据20H--TL1初值21H--TH1初值22H--修正后的按键值30H--TABLE1~11地址计数器

0AH--d奏音调延时值0BH--内存地址0CH--读写到内存的数据0DH--按键值0EH--内存器件地址

PORT1 EQU P1

PORT2 EQU P2

SCK BIT P3.0

SDA BIT P3.1

ORG 0H

SJMP MAIN

ORG 0BH

LJMP TIME0

ORG 1BH

LJMP TIME1

ORG 30H

--------------------------------------------------------------------------

MAIN: CLR TR0

CLR TR1

MOV SP,#4FH

MOV R0,#100

CLR P3.4

LCALL DELAY5

MOV 9H,#0

MOV 0AH,#0

MOV 0BH,#0

MOV 0CH,#0

MOV TMOD,#11H

MOV IE,#8AH

MOV 0DH,#88H

------------扫描放歌和d奏建------------------------------------

XIAN: JB P3.2,QT1 没按下放歌建跳qt1

SETB P3.4 按下放歌建LED发光

LCALL DELAY1

JNB P3.2,$ 放歌建没释放原地等待

LCALL DELAY1

Q1: LCALL SAO

CJNE R0,#0,Q11

SJMP Q1

Q11: LCALL TRANF

JZ MAIN

MOV 0DH,A 0DH=按键值

LJMP SING0

QT1: JB P3.3,QT4 没按d奏建跳QT3

SETB P3.4

LCALL DELAY1

JNB P3.3,$ d奏键没释放原地等待

LCALL DELAY1

QT2: LCALL SAO

CJNE R0,#0,QT3

SJMP QT2

QT3: LCALL TRANF

CJNE A,#0BH,QT11 若按键值=11转(B键)MAIN!=11键转QT11

LJMP MAIN

QT11: JC MAIN 若按键值<11转MAIN>11继续

CJNE A,#0CH,M4 若按键值!=12转M1=12(C键)继续即C键没按下转M1

MOV PORT1,#11101111B

JNB P1.3,$ 若C键没释放原地等待

MOV 0BH,#0

LJMP LOOP 输入乐曲存储并演奏

M4: LCALL DELAY1

LCALL DELAY1

LCALL RWX80 擦写内存数据全部为1

LJMP MAIN

QT4: LJMP XIAN 返回重新扫描放歌和d奏建

--------------------------------------------------------------------------

RWX80: CJNE A,#0DH,MM2 A!=13(D键)转M2若为D键继续D键没按下转M2

MOV 0EH,#0A2H 0EH=162=10100010B0EH为24c16页地址

SJMP MM

MM2: CJNE A,#0EH,MM3 A!=14(E键)转M3E键没按下转M3

MOV 0EH,#0A4H 0EH=164=10100100B

SJMP MM

MM3: MOV 0EH,#0A6H F键按下0EH=166=10100110B

MM: MOV 0BH,#0

MOV 0CH,#0H

RWX801: LCALL RKX02

LCALL WKX02

INC 0BH

MOV A,0BH

CJNE A,#0FFH,MM4

MOV 0BH,#0

MM4: INC 0CH

INC 0CH

CJNE A,#0H,RWX801

RET

--------读数据------------------------------

RKX02:

LCALL START

MOV A,#0A0H 24C16寻址10100000写

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV A,0BH 发送24c16子地址

LCALL WRBYT

LCALL TACK

LCALL START

MOV A,#0A1H 24C16寻址10100001读

LCALL WRBYT

LCALL TACK

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV 10H,R6

LCALL RDBYT

LCALL NOTACK

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV 11H,R6

LCALL RDBYT

LCALL NOTACK

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV 12H,R6

LCALL RDBYT

LCALL TACK

MOV 13H,R6

LCALL NOTACK

LCALL STOP

RET

---------写数据-----------------------

WKX02:

MOV R1,#10H

LCALL START

MOV A,#0A0H

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV A,0BH

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV A,0CH

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV R0,#4

WKX021: MOV A,@R1

LCALL WRBYT

LCALL TACK

INC R1

DJNZ R0,WKX021

LCALL STOP

LCALL DELAY5

RET

-------输入乐曲存储并演奏--------------------------------------------

LOOP: CLR TR0

CLR TR1

AAA: JB P3.3,LOOP4 d奏键按下向下执行存储乐曲并演奏否则转LOOP4继续输入乐曲

LCALL DELAY1

MOV 0CH,#0

LCALL WBAY 存00结束乐谱

LCALL DELAY1

MOV 0DH,#12

LJMP SING0 播放d奏的乐曲

LOOP4: LCALL SAO

CJNE R0,#0,KEYIN

LJMP LOOP

KEYIN: LCALL TRANF

SWAP A

MOV 09H,A

SWAP A

CJNE A,#0,ZZZ 非0键转ZZZ

CLR TR1

CLR TR0

LJMP ZZZZ 0键转ZZZZ

ZZZ: DEC A A为按键值因从1键值音调序号对应TABLE频率表0位置故减1

MOV 22H,A 22H存修正后(A=A-1)的按键值

CLR C

RLC A A*2因TABLE一个单元为2字节(1字),指向该单元的第1个字节

MOV DPTR,#TABLE

MOVC A,@A+DPTR

MOV TH1,A TH1赋初值

MOV 21H,A TH1初值存21H

MOV A,22H

CLR C

RLC A A*2因TABLE一个单元为2字节(1字)

INC A 指向该单元的第2个字节

MOVC A,@A+DPTR

MOV TL1,A TL1赋初值

MOV 20H,A TL1初值存20H

MOV TH0,#0C2H

MOV TL0,#0F6H

SETB TR0

SETB TR1

ZZZZ: MOV A,PORT1

ORL A,#0F0H

CJNE A,#0FFH,ZZZZ

CLR TR0

CLR TR1

MOV A,0AH d奏乐谱频率延迟值赋A

CLR C

RRC A

CLR C

RRC A

CLR C

RRC A d奏乐谱频率延迟值/8

CJNE A,#0FH,NODE

SJMP DDD

NODE: JC DDD

MOV A,#0FH d奏乐谱频率延迟值/8后若>15则=15

DDD: ORL 09H,A

MOV 0AH,#0

WWW:&nbsp MOV A,09H

MOV 0CH,A

LCALL WBAY

LCALL DELAY5

INC 0BH

LJMP LOOP

-----频率延时-----------------------------------------

DELAY: MOV R7,#125

DLY2: MOV R4,#02

DLY3: MOV R3,#248

DJNZ R3,$

DJNZ R4,DLY3

DJNZ R7,DLY2

DJNZ R5,DELAY

RET

---------延时----------------------

DELAY1: MOV R7,#30

MOV R6,#0

S1: DJNZ R6,$

DJNZ R7,S1

RET

DELAY5: MOV R7,#10

MOV R6,#0

S5: DJNZ R6,$

DJNZ R7,S5

RET

-----扫描按键子程序----------

SAO: MOV R0,#4

MOV R3,#11101111B

MOV R2,#11111111B

NLINE1: MOV A,R3

MOV PORT1,A

MOV A,PORT1

ORL A,#0F0H

CJNE A,#0FFH,KEYIN1

MOV A,R3

RL A

MOV R3,A

DJNZ R0,NLINE1

RET

KEYIN1: LCALL DELAY1

LCALL DELAY1

LCALL NOPEN

RET

-----按键延时-------------

NOPEN: MOV A,PORT1

MOV R2,A

ORL A,#0F0H

CJNE A,#0FFH,NOPEN1

SJMP NOPEN

NOPEN1: LCALL DELAY1

LCALL DELAY1

RET

----------键盘码转换为按键值-----------------

TRANF: MOV B,#0

MOV A,R2

C1: RRC A

JNC C2 C=0跳C2

INC B

INC B B=B+4

LJMP C1

C2: MOV A,R2

RR A

C3: RRC A

JNC C4

INC B

LJMP C3

C4: MOV A,B B为按键值

RET

---------按键值散转表-------------------

SING0:

MOV 30H,#00H 30H为TABLE1~11地址计数器

NEXT: MOV A,0DH

CJNE A,#1,NN1

MOV DPTR,#TABLE1

LJMP WW

NN1: CJNE A,#2,NN2

MOV DPTR,#TABLE2

LJMP WW

NN2: CJNE A,#3,NN3

MOV DPTR,#TABLE3

LJMP WW

NN3: CJNE A,#4,NN4

MOV DPTR,#TABLE4

LJMP WW

NN4: CJNE A,#5,NN5

MOV DPTR,#TABLE5

LJMP WW

NN5: CJNE A,#6,NN6

MOV DPTR,#TABLE6

LJMP WW

NN6: CJNE A,#7,NN7

MOV DPTR,#TABLE7

LJMP WW

NN7: CJNE A,#8,NN8

MOV DPTR,#TABLE8

LJMP WW

NN8: CJNE A,#9,NN9

MOV DPTR,#TABLE9

LJMP WW

NN9: CJNE A,#10,NN10

MOV DPTR,#TABLE10

LJMP WW

NN10: CJNE A,#11,NN11

MOV DPTR,#TABLE11

LJMP WW

NN11: CJNE A,#12,NN12

MOV 0EH,#0A1H

MOV 0BH,#0

LJMP NN

NN12: CJNE A,#13,NN13

MOV 0EH,#0A3H

MOV 0BH,#0H

LJMP MAIN

NN13: CJNE A,#14,NN14

MOV 0EH,#0A5H

MOV 0BH,#0H

LJMP MAIN

NN14: CJNE A,#15,NN

MOV 0EH,#0A7H

MOV 0BH,#00H

LJMP MAIN

--------------------------------

NN: LCALL RBAY 读内存

NNT: MOV A,R6 R6为从内存中读到的数据

LJMP IIC

-----------奏乐--------------------------------------------

WW: MOV A,30H

JZ WW0

MOVC A,@A+DPTR

SJMP IIC

WW0: MOVC A,@A+DPTR

MOV 30H,#1

MOV 31H,A

SJMP WW

IIC: MOV R2,A

JZ ENDF A=00 结束标志跳ENDF程序重新开始

ANL A,#0FH 低4位为延时值

MOV R5,A R5延时值频率延时(DELAY)程序用

MOV A,R2

SWAP A

ANL A,#0FH 高4位为音调序号若

JNZ SING 为0则

CLR TR1 为休止符

SJMP DLY1

SING: DEC A 频率表从0位置开始,音调序号表从1位置开始,0位置数据是解密数据

PUSH ACC

MOV A,0DH

CJNE A,#11,BD 若>11(B)键,即为C~F键转BD0若<=11(B)键转DE,音调序号+31H

POP ACC

SJMP DE

BD: POP ACC

JNC BD0

DE: ADD A,31H

BD0: MOV 22H,A

RL A

MOV DPTR,#TABLE

MOVC A,@A+DPTR

MOV TH1,A

MOV 21H,A

MOV A,22H

RL A

INC A

MOVC A,@A+DPTR

MOV TL1,A

MOV 20H,A

SETB TR1

DLY1: INC R5

ACALL DELAY

INC 30H

INC 0BH

MOV A,0DH 取按键值判断是读内存键还是读乐谱序号键

CJNE A,#0BH,NNBD 若按键值<11取下1个乐谱若按键值为12~15(C~F)转NNBD读内存

NEXT1: LJMP NEXT

NNBD: JC NEXT1

LJMP NN 读内存

--------程序重新开始---------------------------------------

ENDF: CLR TR1

LJMP MAIN

--------T0中断服务d奏频率延迟时间---------------------------------------------

TIME0: INC 0AH d奏乐谱频率延迟值

MOV TH0,#0C2H

MOV TL0,#0F6H 定时初值 =49910 计数次数为 2^16(65536)-49910=15626=16ms

RETI

--------T1中断服务发声-----------------------

TIME1: PUSH ACC

PUSH PSW

MOV TL1,20H

MOV TH1,21H

CPL P3.7

POP PSW

POP ACC

RETI

--------读数据--------------------

RBAY: LCALL START

MOV A,#0A0H

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV A,0BH

LCALL WRBYT

LCALL TACK

LCALL START

MOV A,0EH

LCALL WRBYT

LCALL TACK

LCALL RDBYT

LCALL NOTACK

LCALL STOP

RET

-------写数据-------------------

WBAY: LCALL START

MOV A,#0A0H

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV A,0BH

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV A,0CH

LCALL WRBYT

LCALL TACK

LCALL STOP

RET

---------写数据---------------

WKX03: MOV R1,#10H

LCALL START

MOV A,#0A2H

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV A,0CH

LCALL WRBYT

LCALL TACK

MOV R0,#4

WKX031: MOV A,@R1

LCALL WRBYT

LCALL TACK

INC R1

DJNZ R0,WKX031

LCALL STOP

LCALL DELAY1

RET

-------启动24C16读写时序------------------

START: SETB SDA

NOP

SETB SCK

NOP

CLR SDA

NOP

CLR SCK

NOP

RET

-------停止信号------------------

STOP: CLR SDA

NOP

SETB SCK

NOP

SETB SDA

NOP

CLR SCK

NOP

RET

-------应答信号-----------------

TACK: SETB SDA

CLR SDA

NOP

SETB SCK

NOP

CLR SCK

NOP

SETB SDA

NOP

RET

-------------------------

CHACK: SETB SDA

NOP

SETB SCK

NOP

MOV C,SDA

CLR SCK

NOP

RET

-----------------------------

NOTACK: NOP

SETB SDA

NOP

SETB SCK

NOP

CLR SCK

NOP

RET

------读IIC-24C16------------------

RDBYT: MOV R7,#8

SETB SDA

NOP

RDBYT1: SETB SCK

NOP

MOV C,SDA

MOV A,R6

RLC A

MOV R6,A

CLR SCK

NOP

DJNZ R7,RDBYT1

RET

------写IIC-24C16---------------

WRBYT: MOV R7,#8

WRBYT1: RLC A

MOV SDA,C

JC WRBYT2

CLR SDA

NOP

SETB SCK

NOP

CLR SCK

NOP

DJNZ R7,WRBYT1

RET

WRBYT2: SETB SDA

NOP

SETB SCK

NOP

CLR SCK

NOP

CLR SDA

NOP

DJNZ R7,WRBYT1

RET

-------TABLE为频率值 -------------------------------------

TABLE: DW 0F88CH,0F95BH,0FA15H,0FA67H,0FB04H,0FB90H,0FC0CH 低音1~7

DW 0FC44H,0FCACH,0FD09H,0FD34H,0FD82H,0FDC8H,0FE06H 中音1~7

DW 0FE22H,0FE56H,0FE85H,0FE9AH,0FEC1H,0FEE4H,0FF03H 高音1~7

--------TABLE1~11为音调序号和音调延时表调数据高4位是-----------------------------------

--------音调序号低4位是音调延时值-----------------------------------------------------------------

--------兰花草---------------------------------------

TABLE1: DB 02H,42H,82H,82H,82H,84H,02H,72H,62H,72H,62H

DB 52H,48H,0B2H,0B2H,0B2H,0B2H,0B4H,02H,0A2H

DB 12H,0A2H,0D2H,92H,88H,82H,0B2H,0B2H,0A2H,84H

DB 02H,72H,62H,72H,62H,52H,44H,02H,12H,12H,62H

DB 62H,52H,44H,02H,82H,72H,62H,52H,32H,48H,00

-------哈巴--------------------------------------------

TABLE2: DB 04H,42H,42H,42H,52H,64H,04H,62H,62H,62H,72H,84H,04H

DB 92H,92H,82H,72H,64H,04H,82H,82H,52H,62H,44H,04H

DB 42H,42H,42H,52H,64H,04H,62H,62H,62H,72H,84H,04H

DB 92H,92H,82H,72H,64H,04H,82H,82H,52H,62H,44H,04H,00H

-------生日快乐---------------------------------------

TABLE3: DB 04H,82H,01H,81H,94H,84H,0B4H,0A4H,04H

DB 82H,01H,81H,94H,84H,0C4H,0B4H,04H

DB 82H,01H,0F4H,0D4H,0B4H,0A4H,94H

DB 0E2H,01H,0E1H,0D4H,0B4H,0C4H,0B4H,04H,00H

-------不倒翁--------------------------------------------

TABLE4: DB 04H,84H,94H,88H,64H,54H,68H,84H,64H

DB 54H,44H,62H,82H,42H,62H,58H1

DB 84H,94H,88H,64H,54H,68H,84H,64H2

DB 54H,44H,52H,42H,52H,62H,48H,00

-------妹妹背着洋娃娃---------------------------------------

TABLE5: DB 04H,84H,02H,82H,64H,54H,64H,54H,48H,64H

DB 02H,52H,44H,24H,14H,24H,18H1

DB 24H,02H,22H,42H,24H,44H,54H,68H,54H2

DB 02H,52H,84H,84H,54H,64H,48H,00

-------两只老虎-------------------------------------------------

TABLE6: DB 04H,44H,54H,64H,44H,44H,54H,64H,44H,64H,74H,88H,64H,74H,88H1

DB 82H,92H,82H,72H,64H,44H,82H,92H,82H

DB 72H,64H,44H,44H,84H,48H,44H,14H,48H,00

-------三只小猫----------------------------------------------

TABLE7: DB 04H,62H,82H,82H,62H,98H,92H,0B2H,0B2H,82H,98H

DB 2H,82H,82H,52H,68H,92H,0B2H,0B2H,82H,98H

DB 62H,82H,82H,62H,92H,92H,94H

DB 92H,0B2H,0B2H,92H,84H,94H,0B8H,0B4H,04H,00

-------绿-------------------------------------------------------

TABLE8: DB 02H,42H,82H,82H,82H,84H,02H,72H,62H,72H,62H,52H,48H

DB 0B2H,0B2H,0B2H,0B2H,0B4H,02H,0A2H

DB 12H,0A2H,0D2H,92H,88H,82H,0B2H,0B2H,0A2H,84H

DB 02H,72H,62H,72H,62H,52H,44H,02H,12H

DB 12H,62H,62H,52H,44H,02H,82H,72H,62H,52H,32H,48H,00

-------绿岛小夜曲-----------------------------------------------

TABLE9: DB 00H,0C2H,0D2H,0F2H,0D2H,0C4H,0D2H,0F2H

DB 0D2H,0C2H,0A2H,92H,0A8H

DB 92H,0A2H,0C2H,0A2H,92H,82H,62H,82H,58H,58H

DB 0C4H,22H,0D2H,0C4H,0A4H,92H,0A2H,92H,82H,92H,0A4H,092H

DB 84H,82H,32H,54H,22H,62H,052H,058H

DB 64H,22H,52H,64H,84H,92H,0A2H,92H,82H,92H,0A4H,0C2H

DB 92H,94H,0A2H,0C4H,22H,0D2H,0C8H,0C8H

DB 0D2H,0D4H,0C2H,0A2H,0A2H,92H,82H,92H,0A2H,0C2H,0A8H

DB 92H,94H,82H,62H,52H,52H,82H,98H,98H

DB 0A2H,0A4H,92H,0A2H,0C2H,0A4H,92H,0A2H,92H,82H,68H

DB 52H,0C2H,0A2H,0F2H,0C2H,0D2H,0A2H,92H,88H,88H

DB 0D2H,0D2H,0D2H,0C2H,0A2H,0A2H,22H

DB 92H,94H,82H,62H,52H,62H,82H,98H,98H

DB 0C2H,0D2H,0C2H,92H,0A2H,0A4H,0A2H

DB 92H,94H,82H,64H,84H,0C8H,0D1H,0C1H,0A2H,0C2H,0D4H,0D2H,0E2H

DB 0C2H,0D2H,0C2H,0A2H,98H

DB 0A4H,92H,82H,64H,22H,82H,92H,0A1H,91H,82H,92H,0A4H,22H,0C2H

DB 0D4H,22H,0A2H,94H,0A2H,92H,88H,88H,00

---------------------------------------------------------------------------

TABLE10:DB 00H,04H,42H,52H,62H,42H,42H,52H,62H,42H,62H,72H,86H,62H,72H,86H1

DB 82H,92H,82H,72H,62H,42H,82H,92H,82H

DB 72H,62H,42H,42H,82H,46H,42H,12H,48H,00

----------------------------------------------------------------------------

TABLE11:DB 00H,23H,01H,63H,01H,51H,61H,41H,51H

DB 64H,22H,92H,51H,61H,72H,64H

DB 04H,63H,01H,93H,01H,81H,91H,0A1H,0A1H

DB 94H,53H,61H,41H,51H,41H,31H,24H,04H

DB 53H,61H,41H,51H,41H,31H,24H,04H,53H,61H,82H

DB 92H,0AAH,02H,93H,0A1H,91H,81H,98H,04H,91H

DB 81H,92H,04H,61H,51H,62H,04H,56H,42H,12H

DB 22H,32H,32,28H,08H,00

--------------------------------------------------------------------------

TABLE12:

DB 01H,00H

---------------------

END

在手机上能d的电子琴。

工具／原料：华为P20PRO、EMUI10.0.0、微信8.0.15

1、首先打开手机【微信】APP软件，如下图所示。

2、然后点击右上角【放大镜】图标，如下图所示。

3、然后搜索【电子琴】，如下图所示。

4、然后点击【小程序】，如下图所示。

5、然后点击【模拟钢琴】，如下图所示。

6、最后点击【钢琴键】即可d电子琴了，如下图所示。

解析MIDI电子琴的设计用单片机是如何实现的

摘要:用单片机控制通用MIDI音源模块制作制作出的电子琴，结构简单，可靠性高，并且价格低廉，具有实用的价值。这种电子琴能够支持单音和复音d奏，如果与高品质的音源芯片连接，音质更可与高档电子琴相媲美。我们在实验过程中，也曾采用手机中通用的音乐芯片构成音源模块，效果不错，价格更低廉，如韩国产的QS6400 等，这些芯片的驱动要复杂一些，需要对芯片进行初始化设置，详细内容可参看国防工业出版社出版的《MIDI原理与开发应用》一书中的相关章节。

关键字:电子琴,单片机,音源板,MD2064

1、电子琴的硬件设计方案

本电子琴包含48个按键键盘，即具有4个8度的音域，单片机AT89C51通过对所d按键的识别，产生相应的MIDI消息。它支持单音d奏和最多16个复音d奏。电子琴结构示意图和电路原理图分别如图1和图2所示。AT89C51作为主控芯片，它使得键盘矩阵模块、通道和音色选择以及串口发送等各功能模块协调工作。48按键行列式键盘矩阵构成MIDI电子琴的键盘扫描输入端，由于89C51的P0口内部没有上拉电阻，故这里采用电阻R14——R21将列线拉至高电平，与六条行线组合完成48个琴键的扫描识别，在图1中，单片机与键盘矩阵间的双箭头线表示单片机在扫描键盘矩阵时，P0口和P2口分别作为输入/输出口使用。人机接口电路则利用了单片机P1口的大部分口线，并通过或门向INT0发出中断请求，该部分电路主要完成MIDI电子琴的通道设置和音色选择等人机交互功能。键盘的d奏信息以及通道、音色信息经CPU处理后，由串口将标准的MIDI数据发送给MIDI音源及放大器，推动扬声器发声。

图1:MIDI电子琴结构示意图

图2:MIDI电子琴电路图

音源模块采用MD2064 套板，如图3所示。它是一种模块化的MIDI音源产品，由得理电子公司开发，具有标准MIDI接口，该板能接受标准GM MIDI命令进行音乐播放，自带3D, REVERB, CHORUS等效果处理。由于该套板的MIDI 接口采用了光耦合器，电流驱动，故设计了由Q1、Q2等器件组成的驱动电路，使单片机串口数据得以正常传输。在模块的耳机输出端取得信号后，经小功率放大即可推动扬声器发声。

2、电子琴的软件设计特点

该电子琴软件采用模块化设计方法，程序也较简单。软件中各功能模块都由相应的子程序完成，主要包含通道选择模块，音色选择模块，48按键键盘扫描模块，串口发送模块等，其中为了及时完成用户命令，音色选择模块采用了中断服务子程序，可以在演奏中快速响应使用者的请求。

主程序在完成串口初始化、相关变量的初始化以及设置通道后，即进入键盘扫描、发送音符消息流程，为了使按键识别准确可靠，还设置了两个缓冲区BUFF1和BUFF2保存键盘扫描值。主程序流程图如图3。

图3:MIDI电子琴程序的流程图

以下是部分功能模块的程序设计介绍。

2.1 音色选择模块的设计

该模块的功能是使MIDI电子琴能按要求快速改变音色，所以采用了中断服务子程序。当某个音色选择按键压下时，通过或门向单片机的INT0发出中断请求，CPU响应后进入该中断服务子程序。MIDI技术规范规定，标准MIDI含有128种音色，它们的编号范围是0~127，为了能够快速找到所需音色，硬件中设置3个按键，其中2个用于音色编号的单步增加和减小，每次增加或减小1个音色编号，另外一个键用于音色快进，当快进键有效时，每次增加8个音色编号，选择增加8个音色的原因是：标准MIDI的128种音色是按每8个音色一组编排的，共包含16个乐器组。电子琴开机时默认的音色编号是0，即大钢琴音色。

单片机的P1.2口线连接着音色增加按键，P1.3则连接音色减小按键，P1.4连接音色快进键。低电平时按键有效，这三个按键通过与门连接外部中断INT0，以便实时响应音色设置。该外部中断0的中断服务子程序流程图见图4，（图中省去了按键延时去抖动部分）：

图4:音色改变子程序流程图

在该子程序中，变量TAMBER中存放当前音色，其值可在0~127间循环，当TAMBER是最大值127时，加1后又变为0；而当TAMBER为0时，减1则变为127；在边界范围加8取模后，刚好为其对应的音色值。

2.2 串口发送模块

串口发送模块主要用于发送产生的MIDI消息，串口采用的模式1，发送的波特率是31.25KBPS。串口通过驱动电路连接MIDI音源，发送MIDI消息。通道号存放在变量CHANNEL中，通过与90H相与，所得值就是当前所设置的通道号。

2.3 键盘扫描模块

本电子琴提供了48个MIDI按键，即4个8度音的音域范围，当按下单个键时，产生一条MIDI消息，当按下多个键值时产生对应键值的多条MIDI音符开消息，当某个键值被释放时，发送对应的音符关消息。这些MIDI消息通过串口发送给MIDI音源，产生MIDI音乐。音乐的时值由按键的时间长度控制，当按键被释放，实时产生MIDI消息，关闭被释放的键值音。

由P0口和P2口的P2.0~P2.5构成行列式键盘，也可继续扩展键盘，例如改为常用的49键或64键。因为支持复音按键，键盘扫描程序必须扫描到行列式键盘的每个键值，扫描所得的键值存放在缓冲区BUFF1或BUFF2中。键盘扫描程序获得的键盘编号范围是0~47，还需将这个键盘编号值转换为MIDI设备能够识别的钢琴键盘编号，这个功能由一个子程序来完成，限于篇幅本文不再详述。键盘扫描子程序流程如图5。

图5:键盘扫描子程序

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单片机简易电子琴程序

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