**单片机设计介绍，基于单片机激光电子琴控制设计
一 概要
基于单片机激光电子琴的控制设计是一个综合性项目，涉及硬件设计、软件编程以及激光技术的应用。以下是该设计的概要：
一、硬件设计
单片机选型与电路设计：选择适合项目需求的单片机型号，并设计相应的外围电路，包括电源电路、晶振电路和复位电路等，以确保单片机的稳定工作。
激光发射与接收模块：激光发射模块采用激光二极管作为光源，通过调整激光二极管的发射角度和位置，构建出电子琴的弹奏区域。激光接收模块则采用光敏二极管作为接收器，当激光被遮挡时，光敏二极管接收到的光信号减弱，产生电信号变化。
音频输出模块：为了将激光遮挡产生的信号转换为音乐，设计音频输出模块。此模块可以采用蜂鸣器作为发声器件，通过单片机的PWM波控制蜂鸣器的频率和音量，实现不同音符的播放。同时，为了提高音质效果，还可以采用DAC（数字模拟转换器）输出音频信号至扬声器。
电源模块：电源模块为整个系统提供稳定的工作电压，可以采用直流稳压电源或电池供电方式，具体根据实际应用场景选择。
二、软件设计
软件设计是整个系统的核心，主要包括初始化程序、激光检测程序、音频输出程序和主程序等。
初始化程序：负责设置单片机的工作模式和初始化各功能模块。
激光检测程序：实时检测激光接收模块的信号变化，当激光被遮挡时，产生相应的中断信号。
音频输出程序：根据激光检测程序产生的中断信号，通过PWM波控制蜂鸣器或DAC输出对应的音符。
主程序：负责整个系统的流程控制，包括循环检测激光信号、处理中断、播放音符等。
三、激光电子琴工作原理
激光电子琴利用激光技术产生声音，其原理是通过激光发射、激光感应和声音合成三个部分相互配合实现的。激光发射部分产生一束高能量的激光束，当这束激光被物体（如手指）遮挡时，激光接收部分会产生电信号变化。这个电信号随后被单片机处理，并转化为相应的音符输出。
四、功能特点与拓展
功能特点：基于单片机激光电子琴设计可以实现基本的音符播放功能，同时还可以通过调整激光发射模块和接收模块的位置和数量，实现多音阶、多音色的演奏。
功能拓展：可以进一步添加其他功能，如录音、播放功能，使得电子琴能够记录并播放用户的演奏；也可以加入蓝牙模块，实现与智能设备的无线连接，从而通过APP进行远程控制或分享演奏作品。
总的来说，基于单片机激光电子琴的控制设计是一个富有挑战性和创新性的项目，它将单片机技术、激光技术和音乐技术结合在一起，为人们带来全新的音乐体验。
二、功能设计
一个非常漂亮的可弹奏激光电子竖琴，用手弹的时候遮挡住激光柱，就会发出相应的声音.
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
————————————————
仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
————————————————
原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
————————————————
六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25