在设计基于51单片机的电子琴项目时，应该如何实现键盘控制以及LED显示功能？请详细描述硬件选择、电路连接以及软件编程的过程。

为了实现基于51单片机的电子琴项目中键盘控制和LED显示功能，首先需要对整体设计有清晰的规划。在硬件方面，可以选用矩阵键盘来实现多音符的输入，这样不仅节省了IO口，而且能够满足多键同时按下的需求。LED显示部分则可以使用七段LED或点阵LED显示屏来展示演奏信息或提示。

参考资源链接：[51单片机驱动的电子琴设计：课程实践与技术详解](https://wenku.csdn.net/doc/1bvreyagyg?spm=1055.2569.3001.10343)

具体操作如下：

1. **键盘控制电路**：使用4x4的矩阵键盘，它通过行线和列线交叉定义了16个按键。将键盘的行线连接到51单片机的一个端口（比如P1），列线连接到另一个端口（比如P2）。通过编程控制扫描这些端口，可以检测到哪个键被按下，并将其映射为相应的音符。

2. **LED显示电路**：根据需要显示的信息复杂度，可以选择七段LED或点阵LED。七段LED用于显示数字或简单的字符，而点阵LED则可以显示更复杂的字符和图案。通过I/O口控制LED的亮灭，可以显示不同的信息。

3. **软件编程**：软件方面，需要编写程序来控制键盘扫描和LED显示。使用C语言或汇编语言编写程序，首先初始化单片机的各个端口，并设置定时器中断来定时扫描键盘矩阵。当检测到按键按下时，通过查表法或其他算法计算得到对应的音符频率，并启动对应的定时器产生PWM波形驱动音频功放输出声音。同时，编写LED显示函数，根据需要显示的状态或信息，控制LED的亮灭。

4. **调试与测试**：将设计好的电路板搭建起来，编写好程序后，使用仿真器或直接在单片机上进行烧录和调试。通过实际按键输入检查音符是否正确对应，以及LED显示是否准确反映状态信息。在遇到问题时，使用逻辑分析仪或示波器等调试工具来分析和定位问题所在，逐一解决。

通过以上步骤，可以完成一个基本的基于51单片机的电子琴设计，具备键盘控制和LED显示功能。进一步地，可以通过加入音乐播放、录音、存储等更多高级功能来扩展电子琴的性能和应用场景。

推荐查看《51单片机驱动的电子琴设计：课程实践与技术详解》一文，该文档详细介绍了从理论到实践的全过程，包括硬件电路设计、软件编程方法以及调试技巧，对于希望深入了解并实践51单片机在电子琴设计中的应用的学生和爱好者来说，是一份宝贵的资源。

参考资源链接：[51单片机驱动的电子琴设计：课程实践与技术详解](https://wenku.csdn.net/doc/1bvreyagyg?spm=1055.2569.3001.10343)