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1、北京郵電大學課題名稱：簡易電子琴的設計和制作學院：信息與通信工程學院專業(yè)：信息工程班級：2014211126姓名：李家威學號：2014210691班內序號：10指導老師：王丹志..一、摘要及關鍵字本課程設計以制作出一個簡易電子琴為最終目的。該電子琴以NE555為核心，通過公式計算不同頻率按鍵對應的阻值來實現不同的音調，然后通過運算放大器將信號放大并通過喇叭發(fā)出聲音。由此設計仿真電路圖，選擇合適器件進行電路搭建，并進行調試直至達到要求，最后進行數據統計。關鍵字：電子琴振蕩電路運算放大器二、設計任務及要求了解由555定時器
2、構成簡易電子琴的電路及原理。設計并利用NE555集成運算電路以及外加電阻，電容在第一級產生不同頻率的音樂，再利用LM386功率放大電路對音樂信號進行放大，最后通過揚聲器產生21個音符。三、設計思路、總體結構框圖設計思路555定時器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列直插8腳結構，體積小，使用起來方便。只要在外部配上幾個適當的阻容元..件，就可以構成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及多諧振蕩器等脈沖信號產生與變換電路。它在波形的產生與變換、測量與控制、定時電路、家用電器、電子玩具、電子樂器等方面有廣泛的應用。由555定時器電路組成
3、的多諧振蕩器，它的振蕩頻率可以通過改變振蕩電路中的RC原件的數值進行改變。根據這一原理，通過設定一些不同的RC數值并通過控制電路，按照一定的速度依次將不同的RC組件接入振蕩電路，就可以使振蕩電路按照設定的要求，有節(jié)奏的發(fā)射已設定的音頻信號與音樂?？傮w結構框圖..四、分塊電路和總體電路的設計分塊電路：琴鍵端（開關、電阻）NE555電路：..LM386電路：總體電路：五、所實現功能說明基本功能：通過按下不同的按鍵開關，能夠演奏出兩個八度音階。..擴展功能：將音階擴大到在降低八度，能演奏出低中高三個八度音階并將高音“7”輸出
4、功率提高到0.5W以上。主要測試數據：各音階實際頻率與對應阻值音階名（低音）1234567要求頻率（Hz）132148.5165176198220247.5實際測頻率（Hz）132151172176205213240對應阻值（Ω）43.5k38k32.8k31.9k26.5k25.4k22k音階名（中音）1234567要求頻率（Hz）264297330352396440495實際測頻率（Hz）258297325356402444495對應阻值（Ω）20k16.7k14.8k13.1k11k9.4k7.8k音階名（高音）
5、1234567要求頻率（Hz）528594660704792880990實際測頻率（Hz）525600657707791881992對應阻值（Ω）7.2k5.6k4.6k3.9k2.9k2k1.18k注：對應電阻為萬用表測得電阻。高音“7”的輸出功率：測得喇叭兩端電壓U=2.17V喇叭電阻為：R=8Ω..通過公式求得輸出功率P=0.589W必要的測試方法頻率的測量與調整：將示波器與NE555輸出端相接，調節(jié)示波器為顯示頻率模式，接通開關觀察顯示的頻率，并通過改變接入的電阻來調整頻率直至滿足要求。接入電阻的測量：頻率調整
6、完成后，用萬用表測量電阻并記錄。喇叭兩端電壓的測量：將交流毫伏表接到喇叭兩端接通與高音“7”對應的開關，待穩(wěn)定后記錄數據。六、故障及問題分析試驗中的故障：在焊接過程中容易出現電路接錯造成短路或斷路的問題，由于一些不規(guī)范的操作容易使運放器過熱或者燒壞。試驗中的問題以及分析：1)焊接前應注意各元器件的排布，提前規(guī)劃好元器件的排布會使得電路在實際焊接中變得簡單并減少錯誤地發(fā)生。主要為琴鍵與開關的排布。2)在連接NE555與運算放大器周圍的元件與導線時應盡量使各元件和導線分散，防止元器件和導線擠在一起造成不必要的錯誤，在檢查時
7、也比較困難。3)注意外加電壓應該在芯片的耐壓值范圍內，電壓太小，則聲音很小，效果不明顯，但是電壓過高，則可能燒壞芯片。4)..自制的電子琴音準并非那么精確，其主要原因為實驗所給的電阻精度不夠無法在一定精度內調整阻值。1)在焊接電路前要對各元器件進行檢測是否出現故障。七、總結和結論本次實驗我認為是很有必要的，不但是對所學知識的一種檢驗，可以讓我們在課程設計的過程中鞏固所學的知識，發(fā)現自己的不足，而且也是對動手能力的一種培養(yǎng)。只有將理論與實踐相結合，將理論用實踐的方法反映出來，才是學習這門課程的關鍵。通過3周的課程，基本完
8、成了簡易電子琴的制作。電子琴的制作涉及是模擬電路，這是電子領域中的基本電路，此次課題要求對模擬電路的搭建與調試，做出的電子琴具有發(fā)聲準、原理簡潔、電路簡單、制作成本低，有一定的實用性，可以作為某些簡易電子琴的實驗樣品，然后做成小玩具，具有市場前景，有很大的現實意義。本次電子琴設計關鍵部分在于發(fā)音部分，對于模擬發(fā)音，是通過555定時
