一、基于Proteus的51单片机简易电子琴开发实例
简易电子琴电路概述
1.1 实验目的
本实践旨在让学习者掌握使用51单片机设计简易电子琴的方法。通过此例，我们将利用蜂鸣器模拟发出乐音，通过按下不同按键发出“do、re、mi”等音符，并实现播放键播放一小段音乐的功能。
1.2 设计思路解析
本实例主要涉及以下要点：
发声器件的选择——蜂鸣器，以及如何控制其发出所需的声音。
编程代码的编写，特别是基本音符的表示方法。
不同按键与发出不同音符声音的对应关系。
单片机端口如何驱动大电流器件，如蜂鸣器。
1.3 基础知识详解
1.3.1 蜂鸣器基础
本例中，蜂鸣器作为主要发声器件。蜂鸣器是一种电子讯响器，采用直流电压供电，分为压电式和电磁式两种类型。
压电式蜂鸣器，也称为有源蜂鸣器，通过施加固定电压差即可发声。而电磁式蜂鸣器，或称无源蜂鸣器，需施加一定频率的振荡信号才能发声。
有源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等组成。当接通电源后，多谐振荡器起振，驱动压电蜂鸣片发声。
电磁式蜂鸣器则主要由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片等组成。接通电源后，电磁线圈产生磁场，使振动膜片振动发声。
1.3.2 51单片机控制蜂鸣器发声
乐音是有规律的声音，本例中简易电子琴所使用的乐音是通过51单片机控制的。通过使用单片机的定时器功能，可以产生不同频率的脉冲信号，进而驱动蜂鸣器发出不同音符的声音。
单片机的时钟频率和定时器的设置决定了音符的频率和时长。通过调整定时器的初值，可以产生不同音符对应的脉冲信号。
通过延时程序可以控制音符的持续时间，实现音乐的播放。
1.4 电路设计要点
电路设计需合理分配51单片机的I/O端口，以控制不同的器件。电路主要由51单片机、播放按键、播放指示灯、蜂鸣器等组成。
51单片机作为核心控制器，负责整个系统的协调工作。按键用于触发不同的操作，如音符的播放和音乐的播放。蜂鸣器作为主要发声器件，其驱动电路需特别注意，以保证其正常工作。
指示灯的驱动电路也需特别设计，以保护单片机的端口。
1.5 程序设计概览
程序设计是本实例的关键部分。程序中使用了数组等数据结构，以存放音符数据和音乐数据。主循环中通过对不同按键的状态进行判断，执行相应的操作。
程序设计需注意逻辑的清晰和代码的可读性，以确保程序的正确性和稳定性。
1.6 实例仿真
将编译后的程序载入Proteus仿真环境中的51单片机，进行仿真测试。仿真结果将显示电路和程序的正确性。
1.7 总结与收获
通过本实例的学习与实践，学习者将收获以下几点：
了解51单片机的P0口和P2口的不同内部结构及其在实际电路中的应用差异。
掌握51单片机驱动大功率器件的方法和电路设计。
学会使用定时器让蜂鸣器发出不同声音的技术。