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《數(shù)電課程設計——簡易電子琴》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、物理與電子信息工程系課程設計報告題目：簡易電子琴專業(yè)：班級：姓名：學號：指導教師：10摘要：以555時基電路為核心構成的多諧振蕩電路，通過控制琴鍵的通斷來改變輸出頻率，從而當每按下一個琴鍵，喇叭發(fā)出一個音符的聲音。設計簡單，易實現(xiàn)，而且演奏時的音量和節(jié)拍可以調節(jié)，以滿足演奏的需要。關鍵字：NE555多諧振蕩RC充放電音量節(jié)拍目錄1.系統(tǒng)設計31.1設計任務31.2方案論證[1]31.3系統(tǒng)框圖32.單元電路設計42.1多諧振蕩電路42.1.1電路原理[2]42.1.2器件參數(shù)的選擇42.2音階發(fā)生電路52.2.1電路
2、原理52.2.2器件參數(shù)選擇52.3節(jié)拍發(fā)生電路52.3.1電路原理52.2.2器件參數(shù)選擇52.4喇叭發(fā)音電路62.4.1電路原理62.4.2器件參數(shù)的選擇63.系統(tǒng)測試63.1調試要點63.2調試過程出現(xiàn)的問題及解決方案63.3數(shù)據(jù)記錄74結果分析75.設計工作總結86.參考文獻87.附錄87.1元器件明細表87.2器件封裝97.3總原理圖97.4PCB圖10101.系統(tǒng)設計1.1設計任務(1)玩具電子琴設有八個琴鍵，分別代表1、2、3、4、5、6、7、八個不同的音符，每按下一個琴鍵，揚聲器發(fā)出一個音符的聲音。(
3、2)演奏時的音量和節(jié)拍可以調節(jié)，以滿足演奏一般歌曲的需要。1.2方案論證[1]方案一：該方案由CD4069構成多諧振蕩電路，并由三極管放大輸出，電路簡單，但帶負載能力差，且性價比低，因此不選此方案。按鍵電路CD4069構成的多諧振蕩器按鍵電路喇叭發(fā)音電路三極管放大按鍵電路方案二：該方案采用NE555構成多諧振蕩器，輸出驅動電流大，帶負載能力強，操作靈活、方便，且性價比高，故選此方案。555構成的多諧振蕩器按鍵電路喇叭發(fā)音電路按鍵電路1.3系統(tǒng)框圖如圖1所示，電路中采用555構成多諧振蕩電路，通過按下不的鍵來改變輸入電
4、阻，改變輸出頻率。輸出的信號通過濾波電路送到喇叭。還可進行音調、音量、節(jié)拍的調節(jié)。555構成的多諧振蕩器按鍵電路喇叭發(fā)音電路濾波電路按鍵電路音量調節(jié)電路音調切換電路圖1101.單元電路設計2.1多諧振蕩電路2.1.1電路原理[2]電路由NE555及其外部電路構成多諧振蕩電路，電阻R3、R4與電路中電位器的R，電容C4構成充放電電路。電容的充電時間：放電時間：電路的振蕩周期：電路振蕩頻率：C3為了防止引入高頻信號。2.1.2器件參數(shù)的選擇根據(jù)上述公式和發(fā)音頻率值算出電容和電阻值，取R3=10K，R4=2K，C4=0.1
5、uF。102.2音階發(fā)生電路2.2.1電路原理電路通過按下不同的鍵，根據(jù)各發(fā)音頻率公式計算得的電阻值，調節(jié)對應的電位器，得到所需要的電阻值。當,按下S8，時，調節(jié)RW8,使555的3腳輸出的頻率為523.3Hz，R=RW8;按下S7時，調節(jié)RW7,使555的3腳輸出的頻率為493.9Hz，R=RW8+RW7,依此類推，調節(jié)各電位器值，使按下不同按鍵時發(fā)出各種不同的聲音，R4起限流作用。2.2.2器件參數(shù)選擇根據(jù)上述分析，取RW8=10K,RW7=10K,RW6=10K,RW5=10K,RW4=10K,RW3=10K,
6、RW2=10K,RW1=10K。2.3節(jié)拍發(fā)生電路2.3.1電路原理通過電阻R1、R2，電位器RW9、RW10，電容C1構成充放電電路。二極管縮短電容充放電時間，電位器RW9、RW10可以調節(jié)555三腳輸出頻率來調節(jié)節(jié)拍快慢。2.2.2器件參數(shù)選擇根據(jù)上述分析，取RW9=50K,RW10=50K,C1=10uF，R1=R2=10K,C2=1000pF。102.4喇叭發(fā)音電路2.4.1電路原理如右圖所示，NE555三腳輸出的信號經RW12，再經C5送到喇叭。調節(jié)RW12來改變電位器的分壓好值比，改變輸出信號的幅度，從而
7、達到調節(jié)聲音大小的效果。C5起濾波的作用，使高、低頻率不能通過，中頻通過。2.4.2器件參數(shù)的選擇由上面分析得，取RW12=100Ω,C5=100uF。3.系統(tǒng)測試3.1調試要點3.1.2調節(jié)音階部分接上5V直流電源，音階發(fā)生電路裝上555芯片，用示波器測NE555的3叫輸出波形，并根據(jù)頻率調節(jié)各電位器，從S8依次向S1調節(jié)。3.1.2調節(jié)節(jié)拍部分接上5V直流電源，節(jié)拍發(fā)生電路裝上555芯片，發(fā)出“啪，啪…”調節(jié)電位器RW9、RW10，調節(jié)節(jié)拍快慢。3.1.2調節(jié)音量部分通過調節(jié)RW11來調節(jié)音階音量，調節(jié)RW12來
8、調節(jié)節(jié)拍音量。3.2調試過程出現(xiàn)的問題及解決方案問題一：調試完后，下次再接上電源是發(fā)現(xiàn)原先調試的頻率都變了。10解決方案：經多次調試發(fā)現(xiàn)，555三腳輸出頻率隨電源電壓增大而增大，所以每次調節(jié)都應確保所接電源電壓一樣。問題二：節(jié)拍的音量調節(jié)無法調到零。解決方案：將電位器RW11換成1K。增大電位器RW11的分壓幅度，從而增大音量控制幅度。表1頻率
