簡(jiǎn)易電子琴電路設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、.專(zhuān)業(yè)整理 .目錄中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。前言7（一）設(shè)計(jì)目的8（二）設(shè)計(jì)要求8（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容8（ 1）總體框圖9（ 2）頻率的選定9（ 3） 555 定時(shí)器10（ 4）電路基本原理12（ 5）調(diào)試與結(jié)果12（ 6）原理圖13（ 7） PCB 板圖14（ 8）總結(jié)14（四）主要參考文獻(xiàn)15. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2011/2012學(xué)年第1學(xué)期學(xué)院 ：電子與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院專(zhuān)業(yè) ：電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)生 姓名 ：高月學(xué) 號(hào)：0906044106課程設(shè)計(jì)題目：簡(jiǎn)易電子琴電路設(shè)計(jì)起迄日期:2011年12月 19 日 2012 年1 月5日課程設(shè)計(jì)地點(diǎn):電子科學(xué)

2、與技術(shù)系機(jī)房指導(dǎo)教師 :孟令軍副教授系主任：劉文怡下達(dá)任務(wù)書(shū)日期:2011 年 12 月 19 日. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1設(shè)計(jì)目的 ：1、了解電子琴的基本工作原理；2、掌握定時(shí)器等中規(guī)模數(shù)字集成器件的邏輯功能和使用方法。3、掌握利用 protel 繪制電路原理圖與制作PCB 圖的方法 。4、Protues 仿真 。2 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù) 、條件、設(shè)計(jì)要求等）：簡(jiǎn)易電子琴電路具體設(shè)計(jì)要求如下：（1）查閱所用器件技術(shù)資料 ，詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的電子琴工作流程；（ 2）自行設(shè)計(jì)一個(gè)由琴鍵 、揚(yáng)聲器等按鈕構(gòu)成的簡(jiǎn)易電子琴 ，至少滿足基本的發(fā)聲功能 。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工

3、作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)(論文 )、圖紙、實(shí)物樣品等 ：1、電子琴電路原理圖及PCB 圖；2、設(shè)計(jì)方案詳細(xì)流程圖 ；3、設(shè)計(jì)報(bào)告 ；. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 . 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)4主要參考文獻(xiàn) ：1 童詩(shī)白 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社 ，20022 張建華 數(shù)字電子技術(shù) 北京 ：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 20043.陳汝全 電子技術(shù)常用器件應(yīng)用手冊(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，20054.畢滿清 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，20055.潘永雄 電子線路 CAD 實(shí)用教程 西安 ：西安電子科技大學(xué)出版社， 20026.張亞華 電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析

4、和輔助設(shè)計(jì)北京 ：航空工業(yè)出版社，20045設(shè)計(jì)成果形式及要求 ：提交內(nèi)容 ：課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （原理設(shè)計(jì) 、PCB 制作過(guò)程要在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)詳細(xì)說(shuō)明）?；疽?：設(shè)計(jì)的原理圖滿足任務(wù)書(shū)的設(shè)計(jì)要求。6工作計(jì)劃及進(jìn)度 ：2011 年 12 月 19 日 12 月 24 日查閱資料 ，熟悉任務(wù)要求 ，理解設(shè)計(jì)原理2011年 12月25日 12月27日方案設(shè)計(jì)2011年 12月 28日 12月31日電路原理圖 ， PCB圖2012年 01月 01日 01月03日電路仿真2012年 01月 04日 01月05日整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2012年 01月 06日設(shè)計(jì)答辯與考核. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .系主任審查意

5、見(jiàn) ：簽字 ：年月日. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .前言電子琴最早是由美國(guó)發(fā)明家于上世紀(jì)20 年代末發(fā)明 ，并于 30 年代制造投放市場(chǎng)的 。電子琴不是鋼琴的簡(jiǎn)易版，電子琴不是起源于鋼琴，它們是兩種不同的樂(lè)器 ，電子琴也起源于鋼琴，電子琴起源于管風(fēng)琴。電子琴分單排鍵電子琴和雙排鍵電子琴 （電子管風(fēng)琴 ）。 1959 年日本生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)立式雙排鍵電子琴 ，它有三層鍵盤(pán) 。近年來(lái) ，電子琴發(fā)展迅速 ，不論是在制造工藝上、操作程序上還是在演奏技法上都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，這在樂(lè)器發(fā)展史上是其他任何樂(lè)器所不能比擬的。 自從八十年代電子琴進(jìn)入我國(guó)以來(lái)，電子琴以它適合中國(guó)國(guó)情、經(jīng)濟(jì)適用、表現(xiàn)力強(qiáng) 、功能強(qiáng)

6、大而受到廣大的初學(xué)者、音樂(lè)愛(ài)好者 、專(zhuān)業(yè)音樂(lè)工作者，音樂(lè)家的喜愛(ài) ，可以說(shuō)現(xiàn)在電子琴在中國(guó)的普及率是很高的。這無(wú)論是對(duì)提高整個(gè)人們的音樂(lè)素質(zhì)，還是對(duì)音樂(lè)的發(fā)展都是功德無(wú)量的事。電子琴適合與初學(xué)者，適合中國(guó)國(guó)情 ，適合幼兒 、兒童、少年學(xué)習(xí) ，表現(xiàn)力豐富 ，電子琴的強(qiáng)大功能 ，使專(zhuān)業(yè)音樂(lè)工作者有廣闊的創(chuàng)作和表現(xiàn)空間，電腦技術(shù)的應(yīng)用 ，拓寬了電子琴的應(yīng)用空間，總之，電子琴促進(jìn)了音樂(lè)教育的發(fā)展。. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .（一）設(shè)計(jì)目的 ：1、了解電子琴的基本工作原理；2、掌握定時(shí)器等中規(guī)模數(shù)字集成器件的邏輯功能和使用方法。3、掌握利用 protel 繪制電路原理圖與制作PCB 圖的方法 。4、 P

7、rotues 仿真 。（二）設(shè)計(jì)要求 ：1、查閱所用器件技術(shù)資料 ，詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的電子琴工作流程；2、自行設(shè)計(jì)一個(gè)由琴鍵 、揚(yáng)聲器等按鈕構(gòu)成的簡(jiǎn)易電子琴，至少滿足基本的發(fā)聲功能 。（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容 ：通過(guò)查閱資料 ，此次設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易電子琴，采用基本的組合邏輯電路方案。. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .（1）總體框圖（2）頻率的選定要使揚(yáng)聲器發(fā)出不同的音調(diào)，就得輸入不同頻率 ，利用在 555 定時(shí)器組成的多諧振蕩器的五端加入不同的電壓可產(chǎn)生不同頻率的電壓信號(hào)。因而，可通過(guò)引入開(kāi)關(guān)控制的八個(gè)不同阻值的電阻來(lái)達(dá)到改變電壓的目的。八個(gè)音符對(duì)應(yīng)的頻率值分別如下 ：按鍵12345678音符1234567I頻率值5

8、245886606987848809881048. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .（ 3）555 定時(shí)器555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件 。一般用雙極性工藝制作的稱(chēng)為 555 ，用CMOS 工藝制作的稱(chēng)為7555 ，除單定時(shí)器外 ，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器556/7556 。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V16V工作，7555 可在 318V工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為200mA ，因而其輸出可與TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容 。555 定時(shí)器成本低 ，性能可靠 ，只需要外接幾個(gè)電阻 、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器 、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路 。

9、 它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表 、家用電器 、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面 。555定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖和圖所示 。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器 ，三個(gè)等值串聯(lián)電阻 ，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí) 。 它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓 VCC /3 和 2VCC /3 。555 管腳名及功能腳號(hào)腳名功能腳號(hào)腳名功能1GND地5Control控制電壓Voltage2Trigger觸發(fā)6Threshold閥值. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .3Output輸出7Discharge放電端4Reset復(fù)位8Vcc電源555 功能表輸入輸出RDV11V12VTD 狀態(tài)O0/低導(dǎo)通1&

10、gt;2/3>1/3低導(dǎo)通VCCVCC1<2/3>1/3不變不變VCCVCC1<2/3<1/3高截止VCCVCC1>2/3<1/3高截止VCCVCC. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .（4）電路基本原理本次設(shè)計(jì)采用 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器組成簡(jiǎn)易電子琴。如圖由 555定時(shí)器和外接元件R1、 R2、C 構(gòu)成多諧振蕩器 ，腳 2 與腳 6 直接相連 。 電路沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài) ，電路亦不需要外接觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過(guò)R1、R2 向 C 充電，以及 C 通過(guò) R2 向放電端放電，使電路產(chǎn)生振蕩 。電容 C 在和之間充電和放電，從而在輸出端得到一系列的

11、矩形波。輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)是 ：T=TW1 +T W2TW1 =0.7 （R1+R 2）CTW2 =0.7R 2C其中，TW1 為 VC 由 1/3V CC 上升到 2/3V CC 所需的時(shí)間 ， TW2 為電容 C 放電所需的時(shí)間。從而通過(guò)改變電阻及電容的值，推算出各個(gè)音符的電阻分別為：doremifasolasido148k121k59k86k66k48k32k25k（ 5）調(diào)試與結(jié)果1. 根據(jù)電路圖組裝電路 。. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .2. 檢查元件的接線 。3. 接通電源 ，按各鍵，看是否有結(jié)果 。4. 第一次實(shí)驗(yàn) ，接通電路一直發(fā)出連續(xù)的同一音符的聲音 。5. re 按鍵被鎖定 ，

12、所以一直發(fā)出 re 音 。打開(kāi)紅色鎖定按鈕 ，重復(fù)進(jìn)行第 4步。6. 電路接通后 ，按不同的開(kāi)關(guān)分別發(fā)出do re mi fa so la si do八個(gè)音 。試驗(yàn)成功（6）原理圖. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .（ 7）PCB 板圖（8）總結(jié)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問(wèn)題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異 ，軟件方面的應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握各種軟件的應(yīng)用是十分重要的。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很

13、重要的 ，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論 ，才能真正為社會(huì)服務(wù) ，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力 。 這次課程設(shè)計(jì)我收獲很多：. 學(xué)習(xí)幫手 .專(zhuān)業(yè)整理 .<1> 根據(jù)指導(dǎo)教師布置的課題，我學(xué)會(huì)參考書(shū)籍 ，查閱手冊(cè) 、圖表和搜集文獻(xiàn)資料等。 獨(dú)立思考 ，深入鉆研相關(guān)問(wèn)題 ，提高了自己分析解決問(wèn)題的能力。<2> 通過(guò)對(duì)實(shí)際電路的分析和設(shè)計(jì)，更深入的理解和鞏固了學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，也掌握了設(shè)計(jì)電子電路的基本方法，為以后從事此類(lèi)工作打下了一定的基礎(chǔ)。<3> 了解了與課題有關(guān)的電子線路以及相關(guān)元器件工程技術(shù)規(guī)范。<4> 培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度。(四 )主要參考文獻(xiàn) ：1童詩(shī)白