一、设计背景

基于51单片机的电子琴是一款由51单片机控制器、音频模块和硬件阵列组成的数字化乐器。它可以模拟各种乐器的音效，同时也具有许多常规电子琴所没有的高级功能。

首先，这种电子琴是以数字信号处理技术为基础的。通过软件编程，将钢琴、电子琴等声音解析成数字信号，用DAC芯片将其转换成模拟音频信号后，再通过功率放大接口输出音量较大的模拟信号。这也意味着，使用者可以利用编程语言对电子琴进行个性化的改进与优化，如在乐曲演奏中添加特殊效果、提升音质、实现音乐合成等。

其次，基于51单片机的电子琴还具有更加灵活的人机交互界面。它不仅能够演奏出丰富多样的符合音律的音乐，还能通过调节参数、变换模式、修改程序，实现可视化、交互化的操作，以满足使用者的不同需求。

另外，基于51单片机的电子琴应用范围广泛，在学校教育、舞台演出、家庭娱乐方面均有不少应用。它不仅能够为初学者提供更加简便的发展通道，还可以激发创新思维、培养音感和节奏感，特别适合音乐人或创客们DIY和制作。

随着技术的成熟以及人们对音乐娱乐需求的日益增长，基于51单片机的电子琴已经成为了一种重要的乐器，为音乐产业带来了巨大的收益。

二、实现功能

本设计以51单片机为控制核心，设计一种基于51单片机的电子琴。整个系统包括MCU、晶振电路、时钟电路、功能按键、琴键键盘、扬声器以及数码管显示。该设计能够实现自然大调音阶do re mi fa sol la si的低、中、高音阶的演奏，能够实现“两只老虎”、“粉刷匠”、“祝你生日快乐”三首经典曲目的播放，并通过按键切换播放的顺序，利用共阴数码管实时显示播放的乐谱序号。可具体实现以下功能：

(1) 按下自然大调音阶do re mi fa sol la si对应的琴键能实现相应音阶的演奏。

(2) 按下功能按键后，开始演奏曲目，通过功能按键按下的次数，在‘’两只老虎‘’、“粉刷匠”、“祝你生日快乐”循环播放。

(3) 共阴数码管实时显示播放的乐谱序号，数字1表示播放‘’两只老虎‘’，数字2表示播放‘’粉刷匠‘’，数字3表示播放‘’祝你生日快乐‘’。

(4) 按下复位按键，系统恢复初始状态。

三、仿真演示

默认上电状态，按下音阶琴键可发出对应音阶，乐谱不播放。

按下功能按键，开始播放“两只老虎”，数码管显示1。

再次按下功能按键，开始播放“粉刷匠”，数码管显示2。

第三次按下功能按键，开始播放“祝你生日快乐”，数码管显示3。

第四次按下功能按键，系统恢复初始状态。

四、部分源程序


void Keyscans(void)
{
	P1=0x00;
	if(sth==0)
	{
		delay(2);
		if(sth==0)
		{
			m++;
			if(m>=4)m=0;
			while(sth==0);
		}
	}
	if(m) P1=LED[m];
	switch(m)
	{
		case 1:music1();break;
		case 2:music2();break;
		case 3:music3();break;
	} 
}

void main()
{
  Timer0Init();
	while(1)
	{
		Keyscans();
		KeyboardScan();
	}						
}