《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)：簡(jiǎn)易電子琴

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1、鄭州科技學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)易電子琴學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)12級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化3班學(xué)號(hào)院（系）電氣工程學(xué)院指導(dǎo)教師完成時(shí)間2014年5月24日引言隨著電子技術(shù)的不斷地發(fā)展，模似電子技術(shù)的缺點(diǎn)和局限性越發(fā)明顯，并且也會(huì)阻礙電子技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。19世紀(jì)興起的數(shù)字電路以其先天的便捷、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代電子技術(shù)電路中占有越來(lái)越重要的地位。數(shù)字電子技術(shù)與模似電子技術(shù)相比有顯而易見(jiàn)的穩(wěn)定性。最經(jīng)幾年來(lái)，數(shù)字電子技術(shù)又有了巨大的發(fā)展。隨著當(dāng)代科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品在人們的日常生活中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。

2、生活中使用到許多的電子設(shè)備，它帶給我們生活上的便利與影響。而電子琴就作為其中的一個(gè)典型代表，引領(lǐng)許多孩子進(jìn)入音樂(lè)的殿堂。而這些有時(shí)甚至含有內(nèi)建音樂(lè)，有時(shí)又可以千變?nèi)f化，真誘惑人想動(dòng)手試試看，因此我們對(duì)它產(chǎn)生了許多問(wèn)題與想象。在數(shù)字電路中，可以用施密特多諧振蕩器產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的方波，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，是制做簡(jiǎn)易電子琴的一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇方案。在電子課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，系統(tǒng)的概念十分重要，熟悉從系統(tǒng)的層次分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方式。根據(jù)555多諧振蕩器的產(chǎn)生電路。NE555是屬于555系統(tǒng)的計(jì)時(shí)IC的

3、其中的一種型號(hào)，555系列IC的接腳功能及應(yīng)用都是相容的，只是型號(hào)不同的因其價(jià)格不同其穩(wěn)定性、耗電量以及產(chǎn)生的振蕩頻率也不太一樣，但是其總體上的計(jì)時(shí)精度高，其穩(wěn)定度好，并且價(jià)格低；它的延時(shí)范圍非常廣555的操作電源電壓范圍非常大。目錄摘要11課程設(shè)計(jì)的目的22課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求22.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)22.2課程設(shè)計(jì)的要求33設(shè)計(jì)方案和論證34電路工作原理及其說(shuō)明65單元電路的設(shè)計(jì)（計(jì)算與說(shuō)明）86硬件的制作與調(diào)試126.1電烙鐵的使用126.2焊接實(shí)物圖136.3焊接過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題146.4調(diào)試1

4、57Multisim仿真177.1電路的仿真177.2仿真圖的調(diào)試188總結(jié)20參考文獻(xiàn)23附錄一：總體電路原理圖24附錄二：實(shí)物圖25附錄三：元器件清單26摘要本次設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的是一塊簡(jiǎn)易電子琴，主要是通過(guò)NE555定時(shí)器構(gòu)成施密特多諧振蕩器產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的方波，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，這個(gè)電子琴主要是由NE555定時(shí)器、一些電阻、電容、開(kāi)關(guān)以及RC選通網(wǎng)絡(luò)組成。根據(jù)555多諧振蕩器的產(chǎn)生電路。確定RC選通網(wǎng)絡(luò)的電阻、電容的參數(shù)，通過(guò)改變電阻、電容的參數(shù)來(lái)改變各音符的頻率，從而達(dá)到所需音符的頻率要求

5、，最后通過(guò)3W的揚(yáng)聲器發(fā)出不同頻率的聲音。我們這次的課程設(shè)計(jì)是采用數(shù)字電路來(lái)產(chǎn)生C調(diào)的低、中、高二十一個(gè)音符。對(duì)于固定簡(jiǎn)單功能的實(shí)現(xiàn)，數(shù)字電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、成本低等優(yōu)點(diǎn)。制作中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，通過(guò)共同的分析研究得到解決，此次的課程設(shè)計(jì)鞏固了前階段的理論知識(shí)，增強(qiáng)了動(dòng)手實(shí)踐能力。關(guān)鍵字：電子琴、NE555定時(shí)器、RC選通網(wǎng)絡(luò)、施密特多諧振蕩器321課程設(shè)計(jì)的目的1.學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，鞏固和掌握數(shù)字電路設(shè)計(jì)的綜合理論知識(shí)、基本方法，掌握元件的特點(diǎn)應(yīng)用、電路的

6、仿真、典型電路的應(yīng)用及線路焊接實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求，鍛煉實(shí)際動(dòng)手操作能力，同時(shí)培養(yǎng)交流、表達(dá)與合作能力；2.培養(yǎng)實(shí)踐技能，掌握電子電路安裝和調(diào)試的方法及和故障排除方法，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。3.學(xué)會(huì)簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì)和性能指標(biāo)測(cè)試方法提高電子電路實(shí)驗(yàn)技能及儀器使用能力，了解由555定時(shí)器構(gòu)成簡(jiǎn)易電子琴的電路及原理，一定要掌握對(duì)電子測(cè)量，焊接，電路的深層次認(rèn)識(shí)；4.通過(guò)老師、同學(xué)間的幫助及通過(guò)查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)資料，感受實(shí)際操作中設(shè)計(jì)和制作的一般操作流程，培養(yǎng)對(duì)實(shí)踐操作的興趣、以及

7、與搭檔合作交流意識(shí)，逐步形成良好的工程意識(shí)。2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求2.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)32電子琴在豐富人類的精神生活上有著非常重要的作用，電子琴已經(jīng)進(jìn)入了家家戶戶的生活。電子琴是很好的娛樂(lè)工具，大人小孩都愛(ài)玩，甚至一玩就是幾個(gè)小時(shí)。而我們的設(shè)計(jì)任務(wù)是利用其基本的工作原理設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易電子琴，簡(jiǎn)易電子琴可以利用模擬電路和數(shù)字電路產(chǎn)生不同頻率信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)是采用數(shù)字電路來(lái)產(chǎn)生C調(diào)的低、中、高二十一個(gè)音階，達(dá)到基本的電子琴的要求，每按下一個(gè)琴鍵，揚(yáng)聲器發(fā)出一個(gè)聲音，演奏時(shí)的音量和節(jié)拍可以調(diào)節(jié)，

8、當(dāng)然也能彈奏出簡(jiǎn)單的曲目。2.2課程設(shè)計(jì)的要求1.使用NE555定時(shí)器構(gòu)成施密特多諧振蕩器、RC選通網(wǎng)絡(luò)、電阻、電容、開(kāi)關(guān)、揚(yáng)聲器等器件設(shè)計(jì)完成簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì)與制作；2.用單刀三擲開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)正常、高音階和低音階的切換，能夠較便捷地完成音階的升降；3.當(dāng)單刀三擲開(kāi)關(guān)接不同的電阻、電容時(shí)，可以改變選通網(wǎng)絡(luò)RC選通網(wǎng)絡(luò)的振蕩頻率，從而驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器有節(jié)奏地發(fā)出已設(shè)定的音頻信號(hào)或音樂(lè)，能夠彈奏出至少21個(gè)音符，其音長(zhǎng)由彈奏著自由控制。4.選擇電路方案，完成對(duì)所確定方案電路的設(shè)計(jì)。