基于stm32F10x 系列微控制器的智能电子琴（附完整项目源码、详细接线及讲解视频）

news2025/6/10 13:25:48

注：文章末尾网盘链接中自取成品使用演示视频、项目源码、项目文档

所用硬件：STM32F103C8T6、无源蜂鸣器、4×4矩阵键盘、flash存储模块、OLED显示屏、RGB三色灯、面包板、杜邦线、usb转ttl串口

stm32f103c8t6                           

面包板                                        

杜邦线                                        

USB转TTL串口模块                   

RGB三色灯                                

4×4矩阵键盘                              

无源蜂鸣器                                

OLED液晶屏（128*64点阵屏）​

flash存储模块                            ​

所用软件：keil5

一、项目介绍

本项目是一个基于 STM32F10x 系列微控制器的音乐播放系统，集成了按键控制、音乐播放、OLED 屏幕显示和三色 LED 指示以及 Flash 存储等功能。用户可以通过按键选择不同的操作模式，播放内置的多首歌曲，还能在播放过程中实时控制音乐的音色和音量，同时 OLED 屏幕会显示相应的操作提示和信息，三色 LED 则用于指示当前的工作模式。

二、功能介绍

（一）按键控制

  • 模式选择：通过键盘上的按键，用户可以在不同的操作模式之间进行切换，包括音乐选择模式和按键弹奏模式。
  • 声音控制：在播放音乐过程中，用户可以使用按键控制声音的音色和音量。
  • 歌曲切换：在音乐选择模式下，用户可以通过按键切换不同的内置歌曲进行播放。

（二）内置歌曲

系统内置了多首歌曲，每首歌曲都有对应的音符频率和持续时间数据。这些歌曲包括《生日快乐》《两只老虎》等经典曲目。

（三）屏幕显示

  • 操作提示：OLED 屏幕会显示操作提示信息，引导用户进行模式选择和歌曲选择。
  • 信息显示：在播放歌曲时，屏幕会显示相应的歌曲信息或提示内容。

（四）LED 指示

通过三色 LED（红、绿、蓝）的不同颜色组合，指示当前系统所处的工作模式，方便用户直观了解系统状态。

   (五）Flash存储

提供了 Flash 读写功能，可以将数据存储到 Flash 中，也可以从 Flash 中读取数据。这为后续扩展功能，如保存用户自定义歌曲或设置提供了可能。

三、模式选择

（一）音乐选择模式（MODE_PLAYING）

  • 进入方式：按下键盘上对应的按键（如按键 1），系统进入音乐选择模式，此时三色 LED 显示绿色。
  • 功能操作：
    • OLED 屏幕显示歌曲选择提示信息。
    • 用户可以通过按键选择不同的内置歌曲进行播放。
    • 在播放过程中，用户可以按下特定按键（如按键 16）停止当前歌曲的播放。
    • 播放结束或用户停止播放后，系统自动返回默认模式，三色 LED 恢复红色显示。

（二）按键弹奏模式（MODE_PLAYING_KEYBOARD）

  • 进入方式：按下键盘上对应的按键（如按键 2），系统进入按键弹奏模式，此时三色 LED 显示蓝色。
  • 功能操作：
    • OLED 屏幕显示弹奏提示信息。
    • 用户按下键盘上的按键（1 - 15），系统会播放对应的音符。
    • 按下按键 16，系统退出按键弹奏模式，返回默认模式，三色 LED 恢复红色显示。

四、引脚接线

1、GND引脚都接到GND即可

2、VCC引脚都接到3.3V即可

3、USB转TTL串口的5V引脚连接到单片机的5V；3.3V引脚不使用

4、USB转TTL串口

TXD~A10

RXD~ A9

5、OLED液晶屏

SCL~B7

SDA~B6

6、矩阵键盘

C1~PA0
C2~PA1    
C3~PA2    
C4~PA3    
R1~PA4    
R2~PA5    
R3~PA6    
R4~PA7

7、RGB三色灯

R~B3

G~B4

B~B5

8、蜂鸣器

I/O引脚~B0

9、FLASH模块

CS~A4

D0~A6

SLK~A5

D1~A7

五、关键部分代码实现

1、键盘初始化

#include "keyboard.h"

void Keyboard_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // C1 - C4 A0 - A3
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // R1 - R4 A4 - A7
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

2、OLED初始化

#include "OLED.h"
#include "oledfont.h"

void OLED_Init(void)
{
    unsigned char temp[20] = {0};
    // 初始化IIC接口
    IIC_Init();
    // 初始化OLED屏幕
    // 1. 关闭显示
    temp[0] = 0xAE;
    OLED_SendCMD(temp, 1);

    // 2. 开启电荷泵
    temp[0] = 0x8D;
    temp[1] = 0x94;
    OLED_SendCMD(temp, 2);

    // 翻转
    temp[0] = 0xA1;
    OLED_SendCMD(temp, 1);

    temp[0] = 0xC8;
    OLED_SendCMD(temp, 1);

    // 3. 开启显示
    temp[0] = 0xAF;
    OLED_SendCMD(temp, 1);
}

3、音乐初始化

#include "hz.h"
#include "stm32f10x.h"

void music_init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    // GPIO 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

4、音乐选择

#include "music.h"

void music_choice(void)
{
    while(1)
    {
        OLED_Clear();
        OLED_ShowChinese(0,0,7);
        OLED_ShowChinese(0,16,6);
        OLED_ShowChinese(0,32,8);
        OLED_ShowChinese(0,48,9);
        int key = Keyboard_Output();
        int i = 0;
        if(key != -1)
        {
            printf("key%d\n",key);
            switch(key)
            {
                case 1: 
                    while(data_11[i]!=-1)
                    {
                        music_birthday(data_11[i]);
                        int key = Keyboard_Output();
                        if (key == 16)
                        {
                            break;
                        }
                        delay_ms(data_12[i]);	
                        i++;
                    }		
                    i = 0;
                    break;
                // 其他音乐选择情况...
                case 16: 
                    do {
                        delay_ms(20);
                    } while(Keyboard_Output() != -1);
                    break;
            }
            do
            {
            }
            while(Keyboard_Output() != -1);
            music_birthday(0);
        }
        delay_ms(500);
        if(key == 16)
        {
            break;
        }
    }
}

5、音乐播放

#include "hz.h"
#include "stm32f10x.h"

void music_birthday(int i)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = i; 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;  
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; 
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, & TIM_TimeBaseStructure); 

    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; 
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; 
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = i/2; 
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = ENABLE; 
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; 
    TIM_OC3Init(TIM3, & TIM_OCInitStructure); 

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

六、项目所需硬件及大致介绍结束，闲言少叙，开启正题，链接在此

链接: https://pan.baidu.com/s/1x-E5vJe-R4OsvBmG6CMnmw?pwd=1111 提取码: 1111

家人们，觉得有帮助点个赞吧，自学一周做的第一个项目，你的点赞支持就是我继续学习更新的最大动力，谢谢！！！！

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