简易电子琴课程设计

1、简易电子琴电路的设计与制作一实验目的1、将课程的理论知识转换为技能。2、掌握简易电子琴的组成原理及设计方法。 3、掌握集成555定时器应用电路的设计、制作与调试方法。4、掌握制作电子电路的技能。5、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则， 掌握电子仪器的正确使用6、学会电子电路的安装与调试技能。7、学会撰写课程设计总结报告。8、通过课程设计的综合训练，为以后毕业设计打下一定的基础二实验设备ne555两个、琴键开关8个（小体积）、按键开关1个、扬声器1个（5v蜂鸣器）、电容0.1f1个、电容0.01f1个电容4.7f1个,、22f1个、系列电阻：148k、121k、95k、86

2、k、66k、48k、32k、25k、10 k、1 k、5 k、2 k、4.7k若干。三极管9013、9012、9014各两个。3红色发光管8个。可调电阻（电位器）60100 k8个（参考型号104、105、103、504、503），面包板用独股线导线若干。大面包板1块，三联焊接板1块，焊锡、焊油若干。万用表一块、镊子一把、斜嘴一把。三课程设计任务及要求1、用555定时器和电子元件设计一个简易电子琴，实现c调八个音阶1.2.3.4.5.6.7.i，具有一般演奏功能。2、设计电路，按照音阶频率要求选择器件参数，各音阶对应的频率为：1（264hz）、2（297hz）、3（330hz）、4（352hz

3、）、5（396hz）、6（440hz）、7（495hz）、 i（528hz）。3、用琴键控制音阶，用指示灯显示发出音阶，按下琴键相应指示灯亮，发出准确的音阶音。4、仿真验证设计电路，接通仿真电路琴键开关可以听到扬声器发出的准确音阶。5、在面包板上搭接电路，调整电路参数，达到仿真音阶，做到用人耳识别，音色不失真。6、设计电路板，组装、焊接、调试达到设计的仿真实验效果，使设计尽量成品化。7、功能扩展：自动演奏功能、声音延续功能等。8、完成设计报告四实验设计原理 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，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成史密特触发器

4、、单稳态触发器及自激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。简易电子琴主要使用555定时器和电子元件实现c调八个音阶1.2.3.4.5.6.7.i，具有一般演奏功能。以下为555定时器的结构及工作原理电路组成：1).分压器：三个5k电阻构成2).比较器：两个比较器c1和电路组成：3) . 基本r-s触发器4) .放电晶体管t5) .输出缓冲门 【逻辑符号】 由555定时器组成多谐振荡器，其主要参数为：高电平维持时间：（正脉冲宽度）tp1=(r1+r2)c ln20.7(r1+r2)c 低电平维持时间：（负脉

5、冲宽度）tp2=r2c ln20.7r2c 周期时间：（振荡周期）t=tp1+tp20.7(r1+2r2)c 占空比 振荡频率： 其震荡原理为：通电前，ucc=uc=0,通电后由于接通电源瞬间，电容c来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）vcc，故高电平触发 端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管vt截止。这时，电源经r1，r2对电容c充电，使 电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）vcc时，输出uo为低电平，放电管vt导通，把uc从（1/3）vcc 上升到（2/3）vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间tph的长短与电容的充电时间有关 。充

6、电时间常数t充=（r1r2）c。由于放电管vt导通，电容c通过电阻r2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时间tpl的长短与电 容的放电时间有关，放电时间常数t放r2c0随着c的放电，uc下降，当uc下降到（1/3）vcc时，输出uo。 为高电平，放电管vt截止，vcc再次对电容c充电，电路又翻转到第一暂稳态。不难理解，接通电源后，电 路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。电路一旦起振后，uc电压总是在（1/32/3）vcc 之间变化。 由多谐振荡器组成的简易电子琴电路如下：通过公式 f=1.43/(r+2r)c)，已知r2=10k,c=0.1f,可以计算出r1rn电阻值极其相应

7、的搭配方式。f（hz)电阻值(k)电阻搭配实际值k1（264）34.166100k3个并联，再串联一个1k电阻34.3332(297)28.148100k4个并联再串联3个1k电阻283(330)23.3332个10k一个4.7k电阻串联24.74(352)20.625两个10k一个470电阻串联20.475(396)16.111一个10k一个4700四个470电阻串联16.116(440)12.5一个10k两个1k一个470电阻串联12.477(4985)8.888一个100k并联两个相串联的4700的电阻8.59i(528)7.083两个1k一个4700一个470电阻串联7.175 模拟电

8、路仿真 在模拟实验箱上按照简易电子琴电路图连接电路，检查无误后接通5v直流电源，在接入不同电阻的情况下测试不同的音节。如下图：示波器测试： 将电路图中的蜂鸣器换成示波器，对电路的输出波形进行测试，得出相应的波形及输出频率，以完成对电路的测试。 下图为频率为264hz时音节1的波形图 分析： 下图中方波带有毛刺，并且波形频率为250hz，原因在于实际接入电阻与计算值相差近200，波形有一些失真。 下图为频率为297hz时音节2的波形图下图为频率为330hz时音节3的波形图下图为频率为352hz时音节4的波形图下图为频率为396hz时音节5的波形图下图为频率为440hz时音节6的波形图下图为频率为495hz时音节7的波形图下图为频率为528hz时音节i的波形图 以上几幅音节为2 4 5 6 7 i 的图中，实际接入电阻与计算值相比在其误差范围内，波形频率与计算值相比很接近，且