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1、基于proteus的51单片机开发实例(3)--简易电子琴
1.1. 实验目的
本实例将让我们了解使用51单片机来实现简易电子琴的设计,本例中使用蜂鸣器来模拟发出乐音,通过按下不同的按键,发出“do、re、mi、fa、so、la、ti、do”的音符,并且还可以通过播放键播放一小段音乐。
1.2. 设计思路
本实例涉及到以下内容:
1、发声器件的选择--蜂鸣器,如何使用51单片机控制蜂鸣器发出我们想要的各种声音;
2、如何编写基本音符的编程代码;
3、如何控制不同的按键发出不同的音符声音。
4、单片机端口如何驱动大电流器件。
1.3. 基础知识
1.3.1. 蜂鸣器的基础知识
本实例中我们使用蜂鸣器作为发出各种声音的器件。下面就来了解一下蜂鸣器的相关知识。
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
根据工作原理,蜂鸣器分为有源蜂鸣器(又称为压电式蜂鸣器)和无源蜂鸣器(又称电磁式蜂鸣器)两种。图1所示为有源蜂鸣器。图2所示为无源蜂鸣器。
图1 无源蜂鸣器
图2 有源蜂鸣器
有源或者无源蜂鸣器中的“源”不是指的电源,而是指振荡源。有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的最大区别是有源蜂鸣器只需要在蜂鸣器的两端加上固定的电压差,它就可以发声了,而无源蜂鸣器必须在其两端加上一定频率的振荡信号,它才能够发声。
1.有源蜂鸣器(压电式蜂鸣器)主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1500~2500HZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
2.电磁式蜂鸣器(无源蜂鸣器)主要由由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。
一般情况下,蜂鸣器发声时需要比较大的电流(一般要大于10mA),而单片机端口的驱动能力是有限的(一般小于10mA),所以需要设计专门的驱动电路来驱动蜂鸣器。本例中使用三极管来驱动蜂鸣器。
图3是典型的蜂鸣器驱动电路。其工作原理是,当单片机的P3.7口输出高电平时,三极管导通,电流从VCC经过三极管驱动蜂鸣器,从而使蜂鸣器发声,当单片机的P3.7口输出低电平时,三极管截止,蜂鸣器不能发声,这样实际上单片机的端口只是起到了控制三极管的导通或截止的作用。
图3 蜂鸣器驱动电路
1.3.2. 51单片机控制蜂鸣器发出乐音
首先我们都知道,乐音是有规律的声音,而本例中简易电子琴所要播放的声音就是乐音。
简易电子琴所使用的乐音范围通常从每秒振动16次(最低音)到振动4186次(最高音),这个范围可以划分成97个等级。
我们都知道“do、re、mi、fa、so、la、ti、do”的音符,对应简谱中的“1,2,3,4,5,6,7”。对应乐音的持续时间使用节拍数来表示。对于一段音乐来说,它是由许多不同的音符组成的,而每个音符对应不同的频率,所以简易电子琴可以使用发声系统进行不同频率的发声,并且加上以节拍数对应的延时,从而产生音乐。
由于乐音是由不同的频率构成的,所以可以使用51单片机的定时器来产生不同的脉冲,用这些脉冲来驱动蜂鸣器,进而得到对应的音符。
我们假设51单片机的工作时钟为12MHz,使用定时器的工作方式1来实现定时操作,其初始化值和音符的对应关系如图4所示。
图4 音符和定时器的初值的关系
另外,一段音乐除了和音符有关系外,和节拍也有关系。也就是51单片机驱动蜂鸣器发出乐音的长度,可以使用延时来实现。图5所示是各个节拍对应的延时长度。
图5 各个节拍对应的延时长度
1.4. 电路设计
本实例的电路所用器件较多,所以需要合理划分51单片机的I/O端口,以使不同的端口控制、驱动不同的器件。
本实例的电路主要由51单片机、播放按键、播放指示灯、蜂鸣器等几部分组成,各部分详细说明如下。
1、51单片机:简易电子琴系统的核心控制器;
2、按键:本电路中共9个按键,其中k1~k8是音符按键,分别对应音调“1”~“#7”,及按下按键,会发出相应的音符声音。而K9按键是音乐播放按键,按下K9,会播放一段音乐;
3、发声器件:本例中的发声器件是蜂鸣器,蜂鸣器的驱动采用三极管驱动;
4、指示灯:本例中共8个LED指示灯,采用“灌电流”的驱动方式,为保护单片机端口,采用了一个排阻。
本实例的电路如图6所示。
图6 简易电子琴电路
细心的大家可能会发现,按键K1~K8与单片机端口的连接电路与按键K9与单片机的连接电路不一样,这是因为51单片机P1管脚内部接有上拉电阻,而P2端口内部是漏极开路,所以必须外接上拉电阻,外接电阻的阻值一般选择3~10K欧姆,如果电阻太小,则电流就可能过大,从而会烧毁单片机的P2管脚。
1.5. 程序设计
本实例的程序代码如下。程序中使用了数组这样一个51单片机C语言中的重要数据类型,并且使用了一维数组和两维数组,其中二维数组freq[][2]用来存放不同音符对应的定时器的初始化值,一位数组MUSIC[]存放了一段音乐对应的音符数据。主循环中通过对不同按键的状态判断进行不同的处理。
将程序编译后生成的HEX文件,载入到proteus环境下51单片机中,然后开始仿真,仿真结果如下所示。 视频加载中... 本例中,我们有如下收获: 1、从实际应用中了解了51单片机P0口和P2口不同的内部结构,以及实际电路中的差别; 2、还了解了51单片机如何用管脚驱动大功率器件的方法和电路; 3、如何使用定时器让蜂鸣器发出不一样的声音。 30岁为壮年/青年 在中国按年龄划分为四个年龄组,即青年组(29岁以下),中青年组(30一39岁),中年组(40-49岁)和中老年组(50岁以上)。 一般来说,古人这样划分时间:童年是12岁以下,12岁以上称为少年总角时代,20岁弱冠,就是青年了,也有人认为18以后为青年,30而立,就进入了中年,40不惑,称为壮年,50而知天命,当然算老年了,还有60花甲,70古稀,80、90岁耄耋之年,100岁颐之年。 年龄计算方法 1、虚岁年龄 中国在习惯上常用的年龄计算方法,按出生后所经历的日历年头计算,即生下来就算1岁,以后每过一次新年便增加1岁。一般按农历新年算,也有按公历算的。 例如,12月末出生的婴儿,出生后就算1岁,过了公历1月1日或当地农历新年又算1岁。这样,婴儿出生才几天,已算虚岁2岁了。 2、周岁年龄 指从出生到计算时为止,共经历的周年数或生日数。例如,1990年7月1日零时进行人口普查登记,一个19-89年12月15日出生的婴儿,按虚岁计算是2岁,实际刚刚6个多月,还未过一次生日,按周岁计算应为不满1周岁,即0岁。 30岁属于青年。 30岁主要指的是30岁的人,虽然还很年轻,但已是人到中年的“前奏曲”。此间步入婚姻生活的时间还不算长,初为人父母,但已开始感受太多的压力以及来自家庭和社会的各种义务。 虽然在中国30岁属于青年,但是青年的`含义在全世界不同的社会中是不同的,而青年的定义随着政治经济和社会文化环境的变更一直在变化。因社会文化、制度、经济和政治因素各不相同,不同国家对“青年”的实际定义和对该术语的理解存在着细微的差别。 30岁,是人生的一道岔路口,一边是舒适安逸的生活,就像温水煮青蛙,每天重复昨天的故事,最终失去了挑战生活的勇气和信心;另外一边则是充满荆棘、坎坷、泥泞的未知之路,机遇与挑战并存,但是正是这未知让人生之路多了一点憧憬和乐趣。 30岁,是人生的一道鸿沟,跨过去了,也许未来会丰富多彩,多姿多样,你可以做你自己想做的事情,去想去的地方。但是,如果你没能跨过,眼前就是一眼可以看到死的未来。 30岁,是一个分水岭,从童年的无知到少年的叛逆,再到青年的稳重,然后,3变成一个要为柴米油盐酱醋茶操心的中年大叔。 30岁,是人生中的一个转折点,曾经的天真被埋葬,曾经的菱角被磨平,不再意气用事,变得沉稳稳重,不再锋芒毕露,变得韬光养晦。是成长,更是一种适应社会发展生存的手段。 面对这个尴尬的30岁,我们是继续展望,还是延续昨天的故事呢? 我们应该反思,曾经不被看好的少年,如今已经事业有成,曾经不起眼的小女孩,现在也变成了女强人。以前,不如自己优秀,如今成就却大于自己。 是的,可能现在已经有了家庭,生活也过得安逸,但是在安逸中我们要选择一直安逸下去吗?不!人生需要进取,需要拼搏,在自己还可以努力一把的时候,就应该再拼尽全力去奋斗一次,即使失败,人生也不留遗憾。泰戈尔说过:“天空没有留下鸟的痕迹,但它已经飞过!” 我们应该努力,那些比我们优秀的人比我们更加努力,我们有什么理由不努力呢?我们应该反思,在反思中我们才能清楚自己的现状,才能看清前进的道路。反思,让我们更加睿智,让我们成长更快,也让我们的人格得到升华。 我们要学会做人生的减法,要懂得如何取舍,要找到那个最切合自身情况的目标。曾经的我有过很多梦想,也定过很多目标,但是没有哪个得以实现。所以,目标太多并不见得是什么好事。当我学会舍弃的时候,我突然发现,原来曾经自己一直在追求完美,最终的结果证明,完美并不美! 我们都听过一万个小时定律,是的。一个人只有在一件事情上倾注所有才可能在这个领域做出非凡的成就。坚持把一件事情当成自己终生事业的人才是人生真正的赢家。 三十多岁,虽然是个尴尬的年龄,但是不晚,我们还有大半辈子的时间来专注做好一件事情。从现在开始,给自己一个目标,持之以恒,虽然坚持的过程中会有阵痛,但是咬咬牙挺过去了,人生就会有一个新的改变! 三十多岁,要加强学习。学会调节自己的脾气并加以控制。让自己拥有更好的心态去面对生活的一切! 三十多岁,要加强锻炼,让自己有一个健康的体魄,可以随时应对生活中的任何挑战。 三十多岁,要好好充实自己,去掉那些无用的社交,也不要经常拿个手机刷屏,谈论八卦。多花点时间来学习,会有意想不到的结果。 三十多岁,学会反思,多多学习,把握机会,用心经营。努力付出的你一定会收获一个美好的人生! 30岁:壮年 中国的年龄分段: 1、童年。 0岁—6岁(周岁,下同) (1)婴儿期0-3周月; (2)小儿期4周月—2、5岁; (3)幼儿期2、5岁后—6岁; 2、少年。 7岁—17岁。 (1)启蒙期7岁—10岁; (2)逆反期11岁—14岁; (3)成长期15岁—17岁。 3、青年。 18岁—40岁。 (1)青春期18—28岁; (2)成熟期29—40岁; 4、中年。 41—65岁。 (1)壮实期41—48岁; (2)稳健期49—55岁; (3)调整期56-65岁; 5、老年。 66岁以后。 (1)初老期67—72岁; (2)中老期73—84岁; (3)年老期85岁以后。 联合国世界卫生组织提出新的年龄分段: 1、44岁以下为青年人 2、45岁至59岁为中年人 3、60岁至74岁为年轻老年人 4、75岁至89岁为老年人 5、90岁以上为长寿老人。 现在的年龄划分: 1、0-7 童年 2、8-13 少年 3、14-25 青年 4、26-35 壮年 5、36-45 盛年 6、46-55 达年 7、56-65 中年 8、66-75 老年 9、76-85 寿年 10、86-100 暮年 本文关键词:30多岁是什么年龄段的,30岁是什么年龄段的人,30岁的年龄段,30多岁是哪个年龄段,30岁是什么年龄段不惑。这就是关于《30岁属于什么年龄段,30多岁是什么年龄段(基于proteus的51单片机开发实例)》的所有内容,希望对您能有所帮助!#include1.6. 实例仿真
1.7. 总结
2、30岁属于什么年龄段:30多岁是什么年龄段
30多岁是什么年龄段
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