簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目名稱：簡(jiǎn)易電子琴姓名：黃鵬程學(xué)號(hào)150712165班級(jí)15電本六班指導(dǎo)教師：王愛(ài)樂(lè)成績(jī)：工程技術(shù)學(xué)院信息工程與自動(dòng)化系摘要隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，音樂(lè)已成為我們生活中很重要的一部分，電子琴則是一種很常見(jiàn)的鍵盤 樂(lè)器，是現(xiàn)代電子科技和音樂(lè)結(jié)合的產(chǎn)物。在各個(gè)領(lǐng)域扮演很重要的角色，早已融入現(xiàn)代人們的 日常生活中，成為不可替代的一部分。簡(jiǎn)易電子琴主要是由8個(gè)按鍵控制，根據(jù)固定電阻的不同， 從而產(chǎn)生不同的振蕩頻率， 并且將信號(hào)放大后由揚(yáng)聲器輸出聲音。為了能得到頻率不同的波，波形產(chǎn)生部分首先使用了 NE555芯片，從而得到振蕩的正弦 波；將信號(hào)傳給LM386進(jìn)行功率放大，使揚(yáng)聲器發(fā)

2、出相應(yīng)的音階。 分塊調(diào)試測(cè)試電子琴，先 是震蕩電路的線路測(cè)試，再是功率放大電路的測(cè)試。經(jīng)過(guò)調(diào)試之后，焊接而成的作品能產(chǎn)生8個(gè)音調(diào)的不同振蕩頻率的音階。關(guān)鍵詞：NE555 LM386頻率 電子琴目錄第一章設(shè)計(jì)任務(wù)41.1設(shè)計(jì)要求41.2設(shè)計(jì)目的41.3總體思想構(gòu)圖5第二章系統(tǒng)組成及工作原理 72.1 NE555簡(jiǎn)介72.2邏輯符號(hào)82.3 NE555部原理圖 92.4邏輯功能10555定時(shí)器邏輯功能 -10-2.5 LM386芯片介紹 2.5.1外形、管腳排列及電路 -12-2.5.2 LM386主要性能指標(biāo)2.6簡(jiǎn)易電子琴系統(tǒng)組成 -13-2.6.1 按鍵模塊-13-2.6.2音調(diào)發(fā)生模塊13

3、2.6.3音響模塊-132.7簡(jiǎn)易電子琴的工作原理 -13-第三章模塊定路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算 3.1波形發(fā)生部分143.2功率放大部分第四章系統(tǒng)調(diào)試-17-4.1 調(diào)試步驟-17-4.2 調(diào)試過(guò)程-17-4.3 調(diào)試結(jié)論-17 -參考文獻(xiàn)附錄錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄一：元器件清單錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄二電路仿真.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄三制作作品原圖.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。HJB現(xiàn)在是信息高速發(fā)達(dá)的時(shí)代，了解一定的電子產(chǎn)品是相當(dāng)必要的。電子琴作為其中的一個(gè)典型代 表，引領(lǐng)著許多孩子進(jìn)入音樂(lè)的殿堂。因此，我們選擇了簡(jiǎn)易電子琴這個(gè)題目來(lái)制作，因?yàn)樗粌H能夠提高我的實(shí)踐動(dòng)手能力，還與實(shí)際生活有著緊密地聯(lián)系。模擬

4、電路是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，而此次課程設(shè)計(jì)依據(jù)的理論基礎(chǔ)是模擬電路的相關(guān)知 識(shí)。主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)事的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。鍛煉學(xué)生自學(xué)軟件的能力和分析并解決問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生在理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程制圖、查閱設(shè)計(jì)資料、計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面能力的訓(xùn)練和 提高。鞏固、深化和拓展學(xué)生的理論知識(shí)與初步的專業(yè)技能。在模擬電子課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中， 系統(tǒng)的概念十分重要?；痉椒ǔ藢?shí)驗(yàn)課中要求掌握的功 能測(cè)試、故障排除等各種一般方法以外，要特別注重使用“電路拼裝”的方法。課程設(shè)計(jì)的一般步驟 如下：（1 ）選擇一個(gè)課題；（2）查閱有關(guān)資料

5、；（3）進(jìn)行可行性論證；（4）通過(guò)設(shè)計(jì)方案的比較，定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案；（5）分解為多個(gè)模塊；（6）分別設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊電路，并完成調(diào)試；（7）組裝成完整的數(shù)字系統(tǒng)；（8）編寫(xiě)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試報(bào)告。第一章設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)要求1. 產(chǎn)生e調(diào)8個(gè)音階的振蕩頻率，它分別由1、2、3、4、5、6、7、0號(hào)數(shù)字鍵控制。其頻率分別為：1.261.6 2: 293.6 3 : 329.6 4 : 349.2 5 : 392.0 6 : 440.0 7 : 493.9 0 : 523。女口表1.1表1.1音階頻率對(duì)應(yīng)圖音階1234567I頻率（Hz）261.6293.7329.6349.2392.044049

6、3.9523.32利用集成功放放大該信號(hào)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。3.設(shè)計(jì)一聲調(diào)調(diào)節(jié)電路改變生成聲音的頻率。12設(shè)計(jì)目的1. 熟悉NE555和LM386等相關(guān)芯片的部結(jié)構(gòu)和功能，合理運(yùn)用其部及其功能，完成相應(yīng)的設(shè) 計(jì)工 作。2. 學(xué)會(huì)使用電路仿真軟件如:Mutisimo3. 能夠?qū)﹄娮与娐?、印刷電路板、電子元器件等一些相關(guān)與電子和焊接等方面的知識(shí)有進(jìn)一步的認(rèn) 識(shí)，并獨(dú)立對(duì)其進(jìn)行測(cè)試與檢查。4. 這次試驗(yàn)對(duì)焊接技術(shù)、排錯(cuò)調(diào)試、以及相關(guān)設(shè)備的使用等方面的得到了比較全面的鍛煉和提高。 并進(jìn)一步鞏固了在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。1.3總體思想構(gòu)圖如圖1.1,首先從輸入按鈕開(kāi)關(guān)開(kāi)始，然后通過(guò)頻率發(fā)生器根據(jù)不同值的固定電

7、阻產(chǎn)生不同頻率，然 后通過(guò)功率放大器放大，最后由揚(yáng)聲器表現(xiàn)出來(lái)。圖1.1總體思想構(gòu)圖【模塊功能】該電路包括按鈕開(kāi)關(guān)，定值電阻，555振蕩器和揚(yáng)聲器三部分組成,1輸入端：2頻率產(chǎn)生端：3揚(yáng)聲器端口 ：由八個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)與各自的定值電阻串聯(lián)在并聯(lián)組成輸入端 根據(jù)定值電阻的不同輸入，由555產(chǎn)生不同的信號(hào)頻率 接受信號(hào)頻率發(fā)出特定的頻率【設(shè)計(jì)方案一】555定日寸器 本實(shí)驗(yàn)采用兩個(gè)555集成定時(shí)器組成簡(jiǎn)易電子琴。整個(gè)電路由主振蕩器，顫音振蕩器， 揚(yáng)聲器和琴鍵按鈕等部分組成。主振蕩器由555定時(shí)器，8個(gè)琴鍵按鈕S0S7,外接電容C1、C2,外接電阻R以及R0R7等 元件組 成，顫音振蕩器由555定時(shí)器，電容

8、C等元件組成，顫音振蕩器振蕩頻率較低為64H乙若將其輸出電 壓U連接到主振蕩器555定時(shí)器復(fù)位端4,則主振蕩器輸出端出現(xiàn)顫音。按圖接線后閉合不同開(kāi)關(guān)即可令喇叭發(fā)出不同頻率的聲響,從而模擬出電子琴的工作?！驹O(shè)計(jì)方案二】LM324振蕩1.2所示。由RC選頻網(wǎng)絡(luò)、集成運(yùn)算放大器、信號(hào)發(fā)生器組成。其原理圖如圖1.2 LM324振蕩思路圖電阻、電容等組成RC橋式正弦波振蕩電路，選用8個(gè)電阻和電容構(gòu)成RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)分別取 不同的電阻值（通過(guò)琴鍵開(kāi)關(guān)接通RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的8對(duì)電阻）使振蕩器產(chǎn)生八個(gè)音階信號(hào)。通過(guò)運(yùn) 算放大電路的放大最后，通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出樂(lè)音。8個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)著電子琴8個(gè)音階琴鍵，使用時(shí)閉合不同的

9、開(kāi)關(guān)選擇不同電阻的大小，再 通過(guò)RC振 蕩電路，可以發(fā)出不同的聲音。【設(shè)計(jì)方案三】由兩個(gè)555芯片以及其他元件組成的簡(jiǎn)易電子琴電路如圖1.3 :該方案是用兩個(gè)555芯片組成。主要核心是555芯片，前一個(gè)555芯片是用來(lái)產(chǎn)生振蕩信號(hào)，接入不同阻值的 電阻Rw*產(chǎn)生不同的音階頻率信號(hào)，發(fā)出鋸齒波形。然后通過(guò)第二個(gè)555芯片，該555芯片接成施密特觸發(fā)器，用來(lái)將鋸齒波形轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲úㄐ危瑥亩玫?、2、3、4、5、6、7、0八個(gè)音頻音階所對(duì)應(yīng)的頻率，再經(jīng)LM386集成功率放大器將信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出對(duì)應(yīng)的音頻音階。最終選擇方案：方案一原因用555定時(shí)器比LM324方便簡(jiǎn)潔，而且在實(shí)際仿真過(guò)程中，L

10、M324方案未能成功，故為保險(xiǎn)起見(jiàn)選擇了 555定時(shí)器，方案三中電路雖然簡(jiǎn)單，但是經(jīng)過(guò)實(shí)踐，得到的聲音很小，得到的音階不是很 準(zhǔn)，不能很好的實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果，所以此方案也不用。方案一的電路相對(duì)二者比較合理，選擇的元器件也不 多，由于電路比較簡(jiǎn)單，得到的音階準(zhǔn)，聲音較大，符合設(shè)計(jì)的要求，所以選用的是此方案。第二章系統(tǒng)組成及工作原理2.1 NE555 簡(jiǎn)介多諧振蕩器是能產(chǎn)生矩形波的一種自激振蕩器電路，由于矩形波中除基波外還含有豐富的高次諧波，故稱為 多諧振蕩器。多諧振蕩器沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，在自身因素的作用下，電路就在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間來(lái) 回轉(zhuǎn)換，故又稱它為無(wú)穩(wěn)態(tài)電路。由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩

11、器如圖2.1 (a)所示，R1, R2和C是外接定時(shí)元件，電路中將高電平觸發(fā)端(6腳)和低電平觸發(fā)端(2腳)并接后接到R2和C的連接處，將放電端(7腳)接到R1, R2的連接處。由于接通電源瞬間，電容C來(lái)不及充電，電容器兩端電壓uc為低電平，小于(1/3) Vcc,故高電平觸發(fā)端與低電平觸發(fā)端均為低電平，輸出 uo為高電平，放電管VT截止。這時(shí)，電源經(jīng)R1, R2對(duì)電容C充電，使 電壓uc按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)uc上升到(2/3) Vcc時(shí)，輸出uo為低電 平，放電管VT導(dǎo)通，把uc從(1/3) Vcc升到(2/3) Vcc這段時(shí)間電路的狀態(tài)稱為第一暫穩(wěn)態(tài)，其維持時(shí) 間TPH的長(zhǎng)短與電容的充電時(shí)間

12、有關(guān)。充電時(shí)間常數(shù)T充=(R1+ R2) Co由于放電管VT導(dǎo)通，電容C通過(guò)電阻R2和放電管放電，電路進(jìn)人第二暫穩(wěn)態(tài)其維持時(shí)間TPL的長(zhǎng)短與電容的放電時(shí)間有關(guān)，放電時(shí)間常數(shù)T放二R2C0隨著C的放電，uc下降，當(dāng)uc下降到(1/3 ) Vcc時(shí)，輸出uo。為高電平，放電管VT截止，Vcc再次對(duì)電容c充電，電路又翻轉(zhuǎn)到第一 暫穩(wěn)態(tài)。不難理解，接通電源后，電路就在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間來(lái)回翻轉(zhuǎn)，則輸出可得矩形波。電路一旦起振后，uc電壓總是在(1/3-2/3 ) Vcc之間變化。圖2.1(b)所示為工作波形。眼據(jù)的波形圖可以確定振満周期為廠二T祎rp有時(shí)應(yīng)充電時(shí)間八廠=0.7（八+wjc八兔對(duì)應(yīng)放電吋間輪

13、二0 7/t2C振蕩周期T二廠+人=0.7（/?, +2a） c（9斗1）掘蕩頻率/= 1/7圖21 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器電路及工作波形集成555定時(shí)器有雙極性型和CMOS型兩種產(chǎn)品。一般雙極性型產(chǎn)品型號(hào)的最后三位數(shù)都是555, CMOS型產(chǎn)品型號(hào)的最后四位數(shù)都是7555.它們的邏輯功能和外部引線排列完全相同。器件電源電壓推薦為4. 512V,最大輸出電流200mA以，并能與TTL、CMO邏輯電平相兼容。2.2邏輯符號(hào)555定時(shí)器的部電路框圖及邏輯符號(hào)和管腳排列分別如圖2.2 :(a)2.3 NE555部原理圖放國(guó)電ta Vcc 端(c)圖2.2 555 定時(shí)器的部電路框圖及邏輯符號(hào)和

14、管腳uiVCCAST rrrTH?30N圖2.3 555定時(shí)器的部原理圖Vi1 TH):高電平觸發(fā)端，簡(jiǎn)稱高觸發(fā)端，又稱閾值端，標(biāo)志為TH=Vi2( TR):低電平觸發(fā)端，簡(jiǎn)稱低觸發(fā)端，標(biāo)志為 TFoVCO控制電壓端。VO輸出端。Dis :放電端。Rd:復(fù)位端。555定時(shí)器含一個(gè)由三個(gè)阻值相同的電阻R組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生VCC和VCC兩個(gè)基準(zhǔn)電壓；兩個(gè)電壓比較器C1、C2;-個(gè)由與非門G1、G2組成的基本RS觸發(fā)器(低電平觸發(fā))；放電三極 管T和輸出反相緩沖器G3Rd是復(fù)位端，低電平有效。復(fù)位后，基本RS觸發(fā)器高端為1 （高電平），經(jīng)反相緩沖器后, 輸出為0 （低電平）。2.4邏輯功能表2.1

15、 555定時(shí)器邏輯功能RSTTHTROUT0XX012/3VCC1/3VCC011/3VCC不變12/3VCCP 2/3VCC1/3 VCC1在555定時(shí)器的VCC端1/3和地之間加上電壓，并讓VCO懸空，則比較器C1的同相輸入端 接參 考電壓1/3VCC,比較器C2反相輸入端接參考電壓2/3VCC,為了學(xué)習(xí)方便，我們規(guī)定：當(dāng)TH端的 電壓1/3VCC時(shí)，寫(xiě)為VTH=1,當(dāng)TH端的電壓v2/3VCC時(shí)，寫(xiě)為VTH=O當(dāng)TR端的電壓2/3VCC時(shí)，寫(xiě)為VTR=1,當(dāng)TR端的電壓1/3VCC時(shí)，寫(xiě)為VTR=O 低觸發(fā)：當(dāng)輸入電壓Vi2vVCC2/3且Vi1v1/3VCC時(shí)，VTR=Q VTH=Q比

16、較器C2輸出為 低電 平，C1輸出為高電平，基本RS觸發(fā)器的輸入端TH=QTR=1,經(jīng)輸出反相緩沖器后，V8 1, T 截止。這時(shí)稱555定時(shí)器“低觸發(fā)”; 保持：若Vi21/3VCC且Vi1v2/3VCC,貝U VTR=1, VTH=Q基本RS觸發(fā)器保持，V0和T狀 態(tài)不變，這時(shí)稱555定時(shí)器“保持” 高觸發(fā):若Vi12/3VCC,則VTH=1,kt較器C1輸出為低電平，無(wú)論C2輸出何種電平, 基本RS觸發(fā)器，經(jīng)輸出反相緩沖器后，V0=0; T導(dǎo)通。這時(shí)稱555定時(shí)器“高觸發(fā)”。555 定時(shí)器的“低觸發(fā)”、“高觸發(fā)”和“保持”三種基本狀態(tài)和進(jìn)入狀態(tài)的條件（即 VTHVTR的“ 0”、“1 ”

17、）必須牢牢掌握。VCO為控制電壓端，在VCO端加入電壓，可改變兩比較器 C1、C2的參考電壓。正常工作時(shí)， 要在VCO和地之間接0.01卩F （電容量標(biāo)記為103）電容。放電管TI的輸出端Dis為集電極開(kāi)路 輸出。原理圖如圖2.4(t) 電時(shí)建料欣整謂按fihit電站圖2.4 555定時(shí)器原理圖IC555組成自激多諧振蕩器，在腳與電源之間加入一組音調(diào)電阻R1 -R8,即是一架玩具電子琴。未按琴鍵K1-K5時(shí)，時(shí)基電路555不振蕩，揚(yáng)聲器不發(fā)聲；按下某一琴鍵時(shí)，揚(yáng)聲器依555 的振蕩頻率，發(fā)出相應(yīng)的聲響。電阻R1-R8的選擇調(diào)整方法，是用一只60100k Q的電位器，先接入電路，從高音(或低音)

18、開(kāi)始，轉(zhuǎn)動(dòng)電位器，使揚(yáng)聲器發(fā)出一個(gè)起始的標(biāo)準(zhǔn)音階，測(cè)出電位器的阻值，并換上相同阻值的 固定電阻，這樣即可確定各音階所需的電阻阻值。多諧振蕩的頻率：f=1.43/(R+2R*)C)這是個(gè)約等于，其中R指7管腳與電源之間的電阻，R指7管腳與6管腳之間的電阻，C是2管腳與地之間的電容。實(shí)驗(yàn)過(guò)按鍵使R的阻值改變，從而改變振蕩頻率，揚(yáng)聲器就可與發(fā)出不同的聲音，如果R的阻值取得好，揚(yáng)聲器就可以發(fā)出類似電子琴的聲音了。仿真圖如圖2.5圖2.5 NE555振蕩仿真電路圖2.5 LM386芯片介紹2.5.1 外形、管腳排列及電路LM 386是一種低電壓通用型音頻集成功率放大器，廣泛應(yīng)用于收音機(jī)、對(duì)講機(jī)和信號(hào)發(fā)生

19、器中；LM 386的外形與管腳圖如圖2.2所示,它采用8腳雙列直插式塑料封裝。時(shí)外唐圖去電輸 m Hi n n n 8765LM 3S6怕曽弄11列崗12)4圖2.6 LM386外型與管腳引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；弓I腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和 8為電壓增益設(shè)定端；使用時(shí)在引腳7和地之間接旁路電容，通常取 10卩F。2.5.2 LM386主要性能指標(biāo)LM386-4的電源電壓圍為5-18Vo當(dāng)電源電壓為6V時(shí)，靜態(tài)工作電流為4mA當(dāng)Vcc=16V,RL=32Q時(shí)輸出功率為1W、腳開(kāi)路時(shí)帶寬300kHZ,總諧波失真為0.2%,輸入阻抗為50K Q。電壓 增益為20-

20、200dB ;在1、8腳開(kāi)路時(shí)，帶寬為300KHZ；輸入阻抗為50K；音頻功率0.5W。通過(guò)接在1腳、8腳間的電容（1腳接電容+極）來(lái)改變?cè)鲆妫瑪嚅_(kāi)時(shí)增益為20dBo因此用不到大的增益，電容就不要接了，不光省了成本，還會(huì)帶來(lái)好處噪音減少。2、選好調(diào)節(jié)音量的電位器。質(zhì)量太差的不要，阻值不要太大，10K最合適，太大也會(huì)影響 音質(zhì)。3、盡可能采用雙音頻輸入/輸出。好處是：“+”、“一”輸出端可以很好地抵消共模信號(hào)，故能有 效抑制共模噪聲。4、第7腳（BYPASS的旁路電容不可少！實(shí)際應(yīng)用時(shí)，BYPASS端必須外接一個(gè)電解電容到地，起濾除噪聲的作用。工作穩(wěn)定后，該管腳電壓值約等于電源電壓的一半。增大這

21、個(gè)電容的容值，減緩直流基準(zhǔn)電壓的上升、下降速度，有效抑制噪聲。在器件上電、掉電時(shí)的噪聲 就是由該偏置電壓的瞬間跳變所致。5、減少輸出耦合電容。此電容的作用有二：隔直 +耦合。隔斷直流電壓，直流電壓過(guò)大有可能會(huì)損壞喇叭線圈；耦合音頻的交流信號(hào)。它與揚(yáng)聲器負(fù)載構(gòu)成了一階高通濾波器。減小該電容值，可使噪聲能量沖擊的幅度變小、寬度變窄；太低還會(huì)使截止頻率（fc=1/ （2n*RL*Cout）提高。分別測(cè)試，發(fā)現(xiàn) 10uF/4.7uF最為合適，這是我的經(jīng)驗(yàn)值。6、電源的處理，也很關(guān)鍵。如果系統(tǒng)中有多組電源，太好了！由于電壓不同、負(fù)載不同以及并聯(lián)的 去耦電容不同，每組電源的上升、下降時(shí)間必有差異。非?？尚?/p>

22、的方法：將上電、掉電時(shí)間短的電源放到+12V處，選擇上升相對(duì)較慢的電源作為L(zhǎng)M386的Vs,但不要低于4V,效果確實(shí)不錯(cuò)！26簡(jiǎn)易電子琴系統(tǒng)組成2.6.1按鍵模塊在電路板上安裝八個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)，分別接入對(duì)應(yīng)的電路中來(lái)控制輸出頻率。2.6.2音調(diào)發(fā)生模塊由一個(gè)555芯片和幾個(gè)電容以及電阻組成多諧振蕩器，經(jīng)過(guò)可調(diào)電阻輸出設(shè)計(jì)所需對(duì)應(yīng)的頻率。2.6.3音響模塊由一個(gè)LM386芯片和一個(gè)喇叭組成音響，LM386將系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)放大，經(jīng)過(guò)喇叭發(fā)出聲音。27簡(jiǎn)易電子琴的工作原理主要用用一個(gè)555芯片和一個(gè)LM386集成功率放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)此方案。通過(guò)555芯片產(chǎn)生振蕩 頻率， 發(fā)出信號(hào)。再由經(jīng)LM386功放將信號(hào)

23、放大，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。通過(guò)八個(gè)可調(diào)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)1、2、3、4、5、6、7、0八個(gè)不同音頻音階，從而達(dá)到我們所要的效果。電子琴的具體 工作原理 圖如圖4.1所示。圖2.7簡(jiǎn)易電子琴的工作原理圖4-第三章模塊定路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算3.1波形發(fā)生部分由NE555產(chǎn)生振蕩本方案的原理電路如圖3.1所示，由555芯片外接一振蕩電路，經(jīng)過(guò)充放電的過(guò)程，再根據(jù)555的 工作原理形成間接反饋型無(wú)穩(wěn)電路，當(dāng)按下開(kāi)關(guān)時(shí)變產(chǎn)生了脈沖信號(hào)即矩形波（由3端口輸出高低電平）。最后使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。改變J1-J8開(kāi)關(guān)的閉合情況可改變輸出矩形波波形的 頻率，從而發(fā)出不同的音階。無(wú)穩(wěn)電路的輸入端一般有兩個(gè)振蕩電阻和一個(gè)振蕩電容?？蓸?gòu)

24、成極低頻振蕩器。輸出一個(gè)個(gè)的脈 沖?？紤]到電路的排版與頻率的調(diào)試難易程度。通過(guò)閉合開(kāi)關(guān)同頻S1S8改變RA阻值。達(dá)到產(chǎn)生不率的效果。3.2功率放大部分由LM368進(jìn)行放大LM386是一種音頻集成功放，與通用型集成運(yùn)放相類 似，是一個(gè)三級(jí)放大電路。LM386具有自身功耗低、更新鏈增益可調(diào)整、電源電 壓圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu) 點(diǎn)。主要應(yīng) 用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。工作電壓在412V之間。輸入端以地位參考，同時(shí)輸出端被自動(dòng) 偏置到電源電壓的一半，在6V電源電壓下，它的靜 態(tài)功耗僅為24mVy使得LM386特別適用 于電池供電的場(chǎng)合電壓增益置為20dBo但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容

25、，便可將電壓增益調(diào)為 任意值, 可調(diào)圍為20dB至200dB。圖3.3為運(yùn)用LM386放大信號(hào)的電路圖，其放大倍數(shù)是200。6-9 V 9關(guān)就會(huì)發(fā)現(xiàn)響聲但是響聲與第一下不相同，其次以后六次都是與前面一樣,多接通一個(gè)電阻H豐 3F220T1A80圖3.3 LM386功率放大圖圖中，腳所接容量為20卩F的電容為去耦濾波電容。腳與腳所接電容、電阻是用于調(diào)節(jié)電路的閉環(huán)電壓增益，電容取值為 10卩F,電阻R在0-20k Q圍取值；改變電阻值，可 使集成功放的電壓放大倍數(shù)在20-200之間變化，R值越小，電壓增益越大。當(dāng)需要高增益 時(shí)，可取 R二0,只將一只10卩F電容接在腳與腳之間即可。輸出端腳所接10

26、Q電阻和0.1卩F電容 組成阻抗校正網(wǎng)絡(luò)，抵消負(fù)載中的感抗分量，防止電路自激，有時(shí)也可省去不用。該電路如用作收音 機(jī)的功放電路，輸入端接收音機(jī)檢波電路的輸出端即可。經(jīng)過(guò)對(duì)各個(gè)電路的對(duì)比，最后決定使用NE555產(chǎn)生信號(hào)，由LM386對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。最后驅(qū) 動(dòng)蜂鳴 器鳴叫。參數(shù)計(jì)算由前面所述的NE555功能簡(jiǎn)介可得多諧振蕩的頻率為f=1.43/(R+2Rf)C)這是個(gè)約等于，其中R指7管腳與電源之間的電阻，R指7管腳與6管腳之間的電阻，C是2管腳與地之間的電容。設(shè)計(jì) R =50kom,C=22nF故可求得固定電阻的值如表3.1表3.1 固定電阻的值頻率Hz261.6293.6z329.6349.2

27、392.2440.0493.9523.0固定電 阻kom148121968666483124第四章系統(tǒng)調(diào)試4.1 調(diào)試步驟1. 根據(jù)電路圖組裝電路。2. 檢查元件的接。3. 接通電源，按各鍵，看是否有結(jié)果。4. 得到了預(yù)期的結(jié)果。4.2 調(diào)試過(guò)程先組裝音階產(chǎn)生電路。為了節(jié)省時(shí)間和空間，可用導(dǎo)線代替音階按鈕S1-S7,即用一根足夠長(zhǎng)的導(dǎo)線，一端接555電路的2、6公共端，另一端依次接觸R21-R27的開(kāi)路端來(lái)產(chǎn)生不同的聲音。要調(diào)出比較準(zhǔn)確的音階，需借助示波器測(cè)試各音階信號(hào)的周期，并通過(guò)串接電阻是各音階達(dá)到正確的周期值，從而校準(zhǔn)音調(diào)。也可使用頻率計(jì)測(cè)量音階信號(hào)的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)音準(zhǔn)調(diào)節(jié)。如果R21-R27采用表2中標(biāo)稱電阻，則各別音調(diào)將略有偏離。但此次我們采用了固定電阻的串聯(lián)和近似原則制作了一個(gè)不是最理想的電子琴，如果用精密電位器調(diào)整好電阻阻值效果會(huì)更好，以后我會(huì)多加思考爭(zhēng)取做到