【9A文】簡易電子琴實(shí)驗(yàn)報告

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1、【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】北京郵電大學(xué)課題名稱：簡易電子琴的設(shè)計和制作學(xué)院：信息與通信工程學(xué)院專業(yè)：信息工程班級：20RR211126姓名：李家威學(xué)號：20RR210691班內(nèi)序號：10指導(dǎo)老師：王丹志一、摘要及關(guān)鍵字本課程設(shè)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(yīng)的阻值來實(shí)現(xiàn)不同的音調(diào)，然后通過運(yùn)算放大器將信號放大并通過喇叭發(fā)出聲音。由此設(shè)計仿真電路圖，選擇合適器件進(jìn)行電路搭建，并進(jìn)行調(diào)試直至達(dá)到要求，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計?！綧eiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】關(guān)鍵字：電子

2、琴振蕩電路運(yùn)算放大器二、設(shè)計任務(wù)及要求了解由555定時器構(gòu)成簡易電子琴的電路及原理。設(shè)計并利用NE555集成運(yùn)算電路以及外加電阻，電容在第一級產(chǎn)生不同頻率的音樂，再利用LM386功率放大電路對音樂信號進(jìn)行放大，最后通過揚(yáng)聲器產(chǎn)生21個音符。三、設(shè)計思路、總體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)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(jié)構(gòu)，體積小，使用起來方便。只要在外部配上幾個適當(dāng)?shù)淖枞菰涂梢詷?gòu)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(chǎn)生與變換電路。它在波形的產(chǎn)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(yīng)用。由555定時

3、器電路組成的多諧振蕩器，它的振蕩頻率可以通過改變振蕩電路中的RC原件的數(shù)值進(jìn)行改變。根據(jù)這一原理，通過設(shè)定一些不同的RC數(shù)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(shè)定的要求，有節(jié)奏的發(fā)射已設(shè)定的音頻信號與音樂?！綧eiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】總體結(jié)構(gòu)框圖四、分塊電路和總體電路的設(shè)計分塊電路：琴鍵端（開關(guān)、電阻）【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】NE555電路：LM386電路：總體電路：【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒

4、文檔】五、所實(shí)現(xiàn)功能說明基本功能：通過按下不同的按鍵開關(guān)，能夠演奏出兩個八度音階。擴(kuò)展功能：將音階擴(kuò)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”輸出功率提高到0.5W以上。主要測試數(shù)據(jù)：各音階實(shí)際頻率與對應(yīng)阻值音階名（低音）1234567要求頻率（Hz）132148.5165176198220247.5實(shí)際測頻率（Hz）132151172176205213240對應(yīng)阻值（Ω）43.5k38k32.8k31.9k26.5k25.4k22k音階名（中音）1234567要求頻率（Hz）264297330352396440495實(shí)際測頻率（Hz）25829

5、7325356402444495【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】對應(yīng)阻值（Ω）20k16.7k14.8k13.1k11k9.4k7.8k音階名（高音）1234567要求頻率（Hz）528594660704792880990實(shí)際測頻率（Hz）525600657707791881992對應(yīng)阻值（Ω）7.2k5.6k4.6k3.9k2.9k2k1.18k注：對應(yīng)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(diào)整：將示波器與

6、NE555輸出端相接，調(diào)節(jié)示波器為顯示頻率模式，接通開關(guān)觀察顯示的頻率，并通過改變接入的電阻來調(diào)整頻率直至滿足要求。接入電阻的測量：頻率調(diào)整完成后，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(yīng)的開關(guān)，待穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)。六、故障及問題分析試驗(yàn)中的故障：在焊接過程中容易出現(xiàn)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(yùn)放器過熱或者燒壞。試驗(yàn)中的問題以及分析：1)焊接前應(yīng)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(shí)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(guān)的排布。2)在連接NE555與運(yùn)算放

7、大器周圍的元件與導(dǎo)線時應(yīng)盡量使各元件和導(dǎo)線分散，防止元器件和導(dǎo)線擠在一起造成不必要的錯誤，在檢查時也比較困難。3)【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】【MeiWei_81重點(diǎn)借鑒文檔】注意外加電壓應(yīng)該在芯片的耐壓值范圍內(nèi)，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。1)自制的電子琴音準(zhǔn)并非那么精確，其主要原因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所給的電阻精度不夠無法在一定精度內(nèi)調(diào)整阻值。2)在焊接電路前要對各元器件進(jìn)行檢測是否出現(xiàn)故障。七、總結(jié)和結(jié)論本次實(shí)驗(yàn)我認(rèn)為是很有必要的，不但是對所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，可以讓我們在課程設(shè)計的過程中鞏固所學(xué)的知識，發(fā)現(xiàn)自己的不足，而且也是

8、對動手能力的一種培養(yǎng)。只有將理論與實(shí)踐