北邮简易电子琴制作.docx

简易电子琴的制作学院：信息与通信工程班级：16班学号：2012210453姓名：魏嘉毅一、 摘要及关键词本课程设计以制作一个简易电子琴为最终结果，主要以硬件测试为主。首先进行电路分析，设计电路图，然后通过555的特点计算不同频率按键所对应的不同阻值，其次考虑所有可能出现的问题，完善电路图，再选择合适的器件，最后按照电路图线路搭试，调试测试，直至达到理想的目标，最后测量各个参数并记录。关键词：电子琴 振荡电路 放大器二、 设计任务及要求设计任务：1.学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力。2.了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。设计要求：设计一个简易电子琴，按下不同琴键时改变RC值，能八个不同基本音调，用运算放大器构成振荡电路，用集成功放电路输出；选择方案，完成对确定方案电路的设计，并按照方案画出总体电路原理图，计算出元件参数，仿真实现后选购元件，并完成电子琴的制作。三、 设计思路555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。由555定时器电路组成的多谐振荡器，它的振荡频率可以通过改变振荡电路中的RC原件的数值进行改变。根据这一原理，通过设定一些不同的RC数值并通过控制电路，按照一定的速度依次将不同的RC组件接入振荡电路，就可以使振荡电路按照设定的要求，有节奏的发射已设定的音频信号与音乐。四、 总体结构框图输入按钮开关功率放大555多胁振荡器扬声器五、 分块电路及总体电路的设计分块电路：开关输入端：555电路：386电路：总体电路：六、 所实现功能的说明可以演奏低中高三个音阶的八个音. 当按下按键开关后，能够按照实验者的设计发出“哆”,“来”,“咪”,“发”,“嗦”,“啦”,“西”,7个音调。并且，可以演奏一首乐曲，可以有三个八度的音域。七、 故障及问题分析当按下按键开关后，能够按照实验者的设计发出“哆”,“来”,“咪”,“发”,“嗦”,“啦”,“西”,7个音调，虽然音调并不是很准当然没有市场上电子琴的声音好，且前面四个音调没有后四个音调效果好，；音调不准可能是调节电阻值存在误差。在焊接完成后我们不急于一次性把所有的都连好,逐级焊接和测试,每条电路都检查是否有虚焊和少焊。待电路全部焊接完毕后，再次检查防止电路短路,在确保无误后我们开始进行最后测试,电路能很好的实现它的功能。实验中的问题及解决办法：（1）焊接前要注意排版，排版的合适性直接影响实验各器件的正常工作，而且要使接线方便，不容易使电路板导线短路；（2）在焊接电路时，由于焊料本身有一定的电阻，所以在焊接时，应该使元器件尽量贴着万能板，距离大概留23毫米。同时既要保证不虚焊，也不能焊的过多，以免造成短路；（4）导线分布要合适，所用导线不宜过长，过长主要有三点敝处：a.由于导线过长对电路产生大的误差；b.防止过长的导线相互缠绕不方便之后的调试；c.线过长容易在调试时把接线弄断。在每焊好一条线后都要对其进行检查，使其更牢固。避免在出问题后进行的大规模检查；（5）注意外加电压应该在芯片的耐压值范围内，电压太小，则声音很小，效果不明显，但是电压过高，则可能烧坏芯片;（6）买来的元器件应首先检查是否有用，如果不检查则使调试变得十分困难。八、 总结及结论本次实验我认为是很有必要的，不但是对所学知识的一种检验，可以让我们在课程设计的过程中巩固所学的知识，发现自己的不足，而且也是对动手能力的一种培养。只有将理论与实践相结合，将理论用实践的方法反映出来，才是学习这门课程的关键。通过两周的课程设计，基本完成了简易电子琴的制作。电子琴的制作主要涉及是模拟电路和数字电路，这是电子领域中的基本电路，此次课题要求完把数字模拟相结合，并且完成模拟电路的调试，做出的电子琴具有发声准、原理简洁、电路简单、制作成本低，有一定的实用性，可以作为某些简易电子琴的实验样品，然后做成小玩具，具有市场前景，有很大的现实意义。本次电子琴设计大部分采用IC芯片，当然关键部分在于发音部分，对于模拟发音，是通过555定时发生器产生不同频率的脉冲，利用调节电位器改变接入有效电阻，易于频率的调试。手动控制和自动控制是用模块化设计，通过模拟开关将两个独立的部分连接起来，模块化的设计主要方便于电路的纠错、改进、测试。完成的电子琴实物作品整体布局美观、线路连接分明，系统功能良好。通过对简易电子琴的设计，认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。而且通过对此课程的设计，我不但知道了以前不知道的理论知识，而且也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛。也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因。他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题，提高我们的动手能力。在整个设计到电路的焊接以及调试过程中，我个人感觉调试部分是最难的，因为你理论计算的值在实际当中并不一定是最佳参数，我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好。而参数的调试是一个经验的积累过程，没有经验是不可能在短时间内将其完成的，而这个可能也是老师要求我们加以提高的一个重要方面吧！九、 Multsim仿真原理图及波形图仿真原理图：实验波形图1、开关闭合无信号输入时的波形图如下图所示。2、打开开关时的波形图如下。十、 所用元件及测量仪器清单所用元件：电键 21个、电位计1个、NE555多谐振荡器1个、LM386功率放大器1个、扬声器1个、电阻若干、电容若干、导线若干、面包板1个。测量仪器： 示波器、万用表。十