-用555制作简易电子琴.
555简易电子琴数字逻辑课程设计报告正文
555简易电子琴数字逻辑课程设计报告目录第一章系统概述 (1)1.1 系统开发背景 (1)1.2 系统开发意义 (1)1.3 EWB在数字电子电路综合课程设计中的应用 (1)第二章555简易电子琴设计 (2)2.1 设计题目 (3)2.2 设计的目的与要求 (3)2.3 分析任务 (3)2.3.1设计总开关模块 (3)2.3.2设计控制模块 (3)2.3.3设计琴键模块 (3)2.3.4设计扬声器模块 (3)2.4 需用器件的选择 (3)2.4.1 555定时器 (3)2.4.2 电容 (6)2.4.3 电阻 (6)2.5 总体说明 (6)2.6 单元模块 (6)第三章555简易电子琴的实现 (8)3.1 单元模块的实现 (8)3.2 电子琴的完整电路设计 (9)3.3 参考文献 (17)- I -第一章系统概述1.1系统开发背景随着电子技术的不断发展，模拟电子技术的缺点和局限性越发明显，模拟电子技术的不稳定性、易干扰性等大大限制了其应用，且有阻碍电子技术发展的趋势。
19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。
数字电路与模拟电路相比有显而易见的稳定性。
近年来，数字电路又有了巨大的发展。
可编程逻辑器件(PAL、GAL等)的发展和普及最终使IC 的设计面向了用户(这是模拟电路无法做到的)，而这毫无疑问会给用户带来巨大的便捷，从而奠定它在电子电路中的对位。
随着集成技术的进一步提高，各种新技术的出现和应用，人类历史横跨数码时代向更进一步发展已出现在各大型相关企业的宏伟蓝图中。
新世纪里谁掌握了新技术谁就得到了获胜的资本，也仅仅是资本而矣。
新世纪里电子行业的发展速度令人窒息，闻名的摩尔定律更把许多人威吓在门外。
可以展望，由数字构成的新世界即将出现。
将是人类文明的又一飞跃。
1.2系统开发意义555简易电子琴是一种用数字电路技术实现数字显示装置，与机械式数字显示装置相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
555简易电子琴
555简易电子琴摘要555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
本文是关于利用555定时器实现简易电子琴，这种应用只是其功能中的一部分。
这种由555定时器做出来的电子琴，体积小，用料省，经济实用。
目录前言…………………………………………………. 1. 方案介绍…………………………………………1.1．总体模块………………………………………………1.2. 模块功能………………………………………………1.3. 方案选择………………………………………………2. 主要元器件介绍………………………………….2.1. 555芯片介绍及元器件选择………………………2.2. 元器件清单………………………………..3. 原理图…………………………………………4. 组装电路步骤及注意事项……………………5. 结束语…………………………………………….6. 参考文献…………………………………………前言电子科学技术是人类在生产斗争和科学实验中发展起来的。
1883年美国发明家爱迪生发现了热电子效应，1904年弗莱明利用这个效应制成了电子二极管，并证实了电子管具有“阀门”作用，它首先被用于无线电检波。
1906年美国的德福雷斯在弗莱明的二极管中放进了第三电极—栅极而发明了电子三极管，从而建树了早期电子技术上最重要的里程碑。
半个多世纪以来，电子管在电子技术中立下了很大功劳；但是电子管毕竟成本高，制造繁，体积大，耗电多，从1948年美国贝尔实验室的几位研究人员发明晶体管以来，在大多数领域中已逐渐用晶体管来取代电子管。
但是，我们不能否定电子管的独特优点，在有些装置中，不论从稳定性、经济性或功率上考虑，还需要采用电子管。
随着科学技术的发展和人类的进步，电子技术已经成了各种工程技术的核心，特别是进入信息时代以来，电子技术更是成了基本技术，其具体应用领域涵盖了通信领域、控制系统、测试系统、计算机等等各行各业生活中常使用到许多的电子设备，它给我们生活上的便利与影响。
555简易电子琴设计报告
555简易电子琴设计报告一、功能描述利用555定时器设计简易电子琴，这种由555定时器做出来的趣味铅笔电子琴，趣味电子琴，只要用铅笔在碳轨迹上移动，就可以实现简单的音符弹奏，同时还有体积小，用料省特点。
二、工作原理简易电子琴电路由于接通电源瞬间，电容C1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对电容C1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，其维持第一暂稳态时间的长短与电容的充电时间有关。
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（1/3～2/3）Vcc 之间变化。
只要用铅笔在碳轨迹（在一张白纸上用2B铅笔画上较粗的色带形成轨迹）上移动，在轨迹上划线即可得到不同频率声音信号经过扬声器实— 1 —现简单音符的演奏。
三、总结通过对简易电子琴的设计，我认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。
在此次的课程设中计，我不仅巩固了以前学习过的知识，还增长了一些书本以外的知识，比如说通过至此实验我初步了解了555这款芯片和他所构成的基时电路，以及如何在万用板上排布元器件，及焊接的方法，如何能焊接的光滑，美观，布线能够清爽一目了然，这些光看书本是永远也学不到的。
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，也明白课程设计的意义所在，它教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题，提高我们的分析能力、动手能力及处理问题的能力，还增强了我们的团结互助精神。
基于555定时器电子琴的设计
基于555定时器电子琴的设计摘要随着现代社会的发展和进步，音乐已成为现代人们的生活中必不可缺的一部分。
电子琴作为16世纪电子科技和音乐结合的产物，已经在新时代的音乐中扮演着非常重要的角色。
有了555定时器的产生，简易电子琴的设计就更加的简单。
因为，555定时器内部是根据模拟电路和数字电路构成的，可以形成多谐振荡器，发出不同频率的信号。
简易的电子琴采用模拟电路和数字电路产生的不一样频率信号驱动扬声器，发出不同音阶的声音。
本设计是利用数字电路来产生C调的低、中、高二十一个音阶。
对于一些简单功能的设计，数字电路具有结构简易、实现方便、产生频率也相当稳定、成本低廉等优点。
了解555定时器的一些内部原理和功能特征后，再做电子琴的设计。
明确设计目的和设计要求，通过学习和探讨，用仿真软件进行仿真，调试。
最后再组装元器件，进行测试。
设计结果是让八个按键发出八个不同的音阶。
在本次设计中，要理清设计思路。
首先是绪论，概述整个设计的重点和整个设计的流程。
然后，从设计背景到设计主要任务。
设计任务中画好整体电路框图，再用软件仿真，调试。
最后，是元器件的选择和组装，做好的实物也要进行调试。
在软件仿真和实物制作过程中要细心，以防出现较大的误差。
选择555定时器，而没有选择单片机，是因为，555定时器在设计电子琴方面比较简易，555定时器相对来说比较简单，成本低。
本次设计中，最重要的环节有设计电路图，仿真和实物焊接。
都要细心对待每个环节。
关键字：电子琴；音阶；数字电路； 555定时器keyboard design based on 555 timer Abstract：With the development of the society,music has become a indispensable part in life of modern people.electronic keyboard as a instrument which combined electronic technology and music in the 16th centry,it plays an important part in music of new role.With the help of timer 555,the design of simple electronic keyboard is much easier,and the internals of timer 555 is all based on simulation circuit and digital circuit,so to form the multivibrator which generates signals of different frequency.simple electronic keyboard is working on some signal drivers of different frequency based on simulation circuit and digital circuit,so as to make different music scale.The design can make 21 different music scales in low C middle C and high C.For simple designs,digital circuit have it’s advantages such as it’s simple,easy to control,stable frequency and low-cost.After getting to know the internals and functions about the timer 555,we also considered it’s design direction.After making clear it’s design purpose and requirements,we ran tests through simulation software.and then we assemble the parts and tested again,we aim to make 8 different keys to make 8 different scales.In this design,first we need to make clear of the design idea.First of all is introduction,to outline the main point and the whole design process,from design background and design requirement to the whole circuit diagram and simulation tests.After that is choosing parts and assemble them,and run tests on real object.Of course we need to be careful in the simulation tests to avoid errors.The reason I choose this is that the single chip is been taken.I don’t quite familiar with timer 555,and also because it’s both easy and cost less.In this design,the most important part is the design of circuit diagram,simulation and real welding.Every single step demands full carefulness.Keywords: keyboard; Scale; digital circuits; 555 Timer目录第一章绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3总体概述 (2)第二章硬件的电路及主要元器件 (4)2.1设计整体电路图 (4)2.2电路设计框图 (4)2.2.1 总体框图 (4)2.2.2元器件的选择 (5)2.3定时器 (5)2.3.1 定时器内部构造 (5)2.3.2逻辑符号 (7)第三章软件仿真 (10)3.1 Protuse软件的介绍 (10)3.2画图过程 (11)3.3系统仿真 (12)第四章组装与调试 (14)4.1 实物组装与调试 (14)4.2电阻、电容的选取 (15)4.3元件的焊接和插放 (15)4.4 实物 (15)第五章结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)第一章绪论1.1 设计背景555定时器，是一种能完成多种逻辑功能的芯片。
制作简易8键电子琴
制作简易8键电子琴孩提时代总是充满天真快乐，虽然家里有很多玩具，但小朋友总觉得缺少一样。
笔者有一天闲在家中，突发奇想，为小孩做个乐器吧，钢琴是不可能的，那就做一个简易电子琴！想到元器件盒里还有几片万能的 555 芯片，那就用它了！如图 1 所示，555 定时器工作在多谐振荡器模式，扬声器作为输出负载，改变输出矩形波的频率，就能听到不同音阶的声音，从而实现简单的模拟电子琴演奏功能。
图1 555 定时器工作在多谐振荡器模式那如何改变输出信号的频率呢？由公式f = 1.44/((R1 + 2R2) × C) 可知，改变R1、R2 和C 都可以，一般是改变R2 的值，用轻触开关连接不同阻值的电阻，就可以得到对应的一个八度音阶，如图 2 所示。
图2 电子琴原理简图当然，要想得到准确的频率值，需要对阻值进行精确计算。
这里为了便于读者制作，每一个音阶串联的电阻阻值取一样的，都是1kΩ。
大家还可以通过电位器改变电子琴的调性，比如C 大调、a 小调等。
按照附表所示准备元器件，这些都是常规元器件，很容易凑齐。
按照电路图将各个元器件连接起来，注意不要把电源极性弄反了，还要注意琴键的排列，低音在左边，高音在右边。
有条件的话用示波器观察输出信号频率，调节电位器，使之与音调对应的频率值接近（一般对应 C 调）。
电子琴组装后的实物如图 3 所示。
大家可能觉得和前面的电路图对应不起来，这是因为我做了两个改进，第一是将小朋友的外壳坏了的故事机里面的音乐集成块取了出来，让电子琴固化语音模块，既能讲故事，又能弹奏，一机两用，趣味性增强；第二，我发现后面不加功放的话声音太小了，所以外接了“小蜜蜂”进行声音放大，效果还是不错的。
当然，用一个开关切换，不用功放也是可以使用的。
使用时的效果如题图所示，可惜缺少一个合适的外壳，读者朋友制作时可以对电子琴进行优化。
简易8 键电子琴的音效虽然不能和买来的电子琴相比，但小朋友依旧爱不释手，这也是让小朋友远离手机的一个办法呢！图3 简易电子琴正面图如果读者朋友觉得简易电子琴的音域太窄，没关系，可以继续串联电阻和按键；按键推荐用较大尺寸的按键，否则触感不太好。
【简易电子琴设计】仿真报告
电子技术课程设计报告书课题名称 简易电子琴设计及显示姓 名 学 号 院、系、部 班 级 指导教师2011年 06月 28日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级学生电子技术 课程设计简易电子琴设计及显示一实验目的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，数字显示电路的应用。
二实验内容【实验原理】音阶频率计算本实验采用的是C调音阶，其音阶频率见附表。
根据T=0.7（R1+2*R8）C可计算R2的值多谐振荡的频率：f=1.43/((R1+2R2)C)这是个约等于,其中R1指7管脚与8管脚之间的电阻，R2指7管脚与6管脚之间的电阻，C是2管脚与地之间的电容。
电阻R1～R8的选择方法是先确定R1为1kΩ，之后根据音阶的频率算出R2的值，从高音（或低音）开始，使扬声器发出一个起始的标准音阶，并换上相同阻值的固定电阻，这样即可确定各音阶所需的电阻阻值。
调频部分：采用一个555集成定时器组成简易电子琴。
整个电路由主振荡器，颤音振荡器，扬声器和琴键按钮等部分组成，振荡器由555定时器，8个琴键按钮S1~S8，外接电容C3、C4，外接电阻R12以及R1~R8等元件组成。
实验图如下所示：按图接线后闭合不同开关即可令喇叭发出不同频率的声响，从而模拟出电子琴的工作。
功放部分：采用音频功放芯片TDA2030构成输出功放电路，从而带动大的喇叭。
数字显示部分：采用联动开关按键，在按下相应的音节时，通过数字显示屏显示对应的数字。
例如，按下1（do ）时，对应显示数字1，按下5（so ），显示数字5，没有按下任何键时显示数字0.按下8（i）时，显示数字8。
当同时有多于两个的键被按下时，显示最高音那个。
总体电路如下所示：仿真结果全部正确。
实验中通过按键使R的阻值改变，从而改变振荡频率，扬声器就可与发出不同的声音，如果R的阻值取得好，扬声器就可以发出类似电子琴的声音了。
555简易电子琴设计报告
北京交通大学电子技术课程设计报告随着科学技术的发展和人类的进步，电子技术已经成了各种工程技术的核心，特别是进入信息时代以来，电子技术更是成了基本技术，其具体应用领域涵盖了通信领域、控制系统、测试系统、计算机等等各行各业生活中常使用到许多的电子设备，它给我们生活上的便利与影响。
而电子琴就是一个很明显的例子，这些有时甚至含有内建音乐，有时又可以千变万化，真让人想动手试试看，因此我们对它产生了许多问题与想象。
本文就是关于用555定时器制作简易电子琴的过程及基本原理。
1.方案介绍1.1.总体框图，1．2．模块功能该电路包括按钮开关，定值电阻，555振荡器和扬声器三部分组成1输入端：由八个按钮开关与各自的定值电阻串联在并联组成输入端2频率产生端：根据定值电阻的不同输入，由555产生不同的信号频率3扬声器端口: 接受信号频率发出特定的频率1.3.方案选择【设计方案一】数字电路电子琴采用一个555集成定时器组成简易电子琴。
整个电路由主振荡器，颤音振荡器，扬声器和琴键按钮等部分组成。
主振荡器由555定时器，电阻，按键及电容组成。
【设计方案二】单片机电子琴程序可分如下：初始化模块、判断按键模块、键值处理模块、音乐处理模块、中断模块、0处理模块、表单模块。
初始化模块：对8279键盘的部分进行初始化和中断初始化。
键值处理模块：用8279的状态字来判断它是否按键（FIFORAM不能清除已处理的数据，但8279的状态字会发生相应改变）。
输入的键值与1-8的物理值01H-08H进行比较，如果与其中某个数相等，则跳到1-8的键值处理模块；如果是9或者A，则跳到音乐处理模块。
如果输入是0，则跳到0处理模块。
结尾跳到初始化模块。
音乐处理模块：专门处理音乐中的1-8的发音。
它们发音不同是因为波的频率不同，所以要发出不同的音，只要实现发出的波的频率不同即可。
于是，可通过定时的方法来中断产生不同的方波。
可把1-8的定时初值放在一个表单内。
555简易电子琴项目总结
Thanks！
不变 截止 截止 导通
555定时器相应管脚的接法
555定时器仿真电路及测试结果
功率放大器设计
• 由于multisim中没有lm386芯片，所以我们在网上搜集了 相关的资料，在multisim中自己搭建了一个以lm386为内 部结构的电路图。
此图为仿真电路
整体电路
实物图
• •
组长： 李雪涛 组员： 李亚伦 李永东 胡朝杰
1038.3
581.0 1175
1168.7
660.3 1318
1311.8
695.9 1397
1385.6
785.2 1568
1566.1
886 1760
1771.3
1000.2 1967
1943.9
高 音
555定时器相关设计
• 555定时器相关的原理： • 主要原理是通过电压比较器，对Vi1和Vi2进行比较进而产生高低电平
高
1046
1175
1318
1397
1568
1760
1967
由上表可以看出，中音的频率是低音的2倍，高音的频率是低音的4倍， 所以在设计选频网络时，只要准确地确定低音的频率，改变电容的大小， 就能很方便的调节出高音阶的频率。
选频网络确R、C的确定
• 在选择电阻时，采用固定电容和充电电阻R8的值，将不 同音阶的频率带入公式f=1.43/(R8+2R1)C2，计算出电阻 R1的大小。为了使输出波形的占空比接近0.5（占空比为 q=R8/(R8+R1))，将充电电阻R8设置小一点，各电阻名称 请看截图：
计算结果如下表：
R8=1kΩ ， C2=1uF C4=0.5uF R1 C5=0.25uF 单位：kΩ 2.34 R2 2.03 R3 1.79 R4 1.67 R5 1.45 R6 1.2567 R7 1.085 1 2 3 4 5 6 7
数电课程设计——简易电子琴
物理与电子信息工程系课程设计报告题目：简易电子琴专业：班级：姓名：学号：指导教师：摘要：以555时基电路为核心构成的多谐振荡电路，通过控制琴键的通断来改变输出频率，从而当每按下一个琴键，喇叭发出一个音符的声音。
设计简单，易实现，而且演奏时的音量和节拍可以调节，以满足演奏的需要。
关键字：NE555 多谐振荡 RC充放电音量节拍目录1.系统设计 (3)设计任务 (3)方案论证[1] (3)系统框图 (3)2.单元电路设计 (4)多谐振荡电路 (4)2.1.1电路原理[2] (4)2.1.2器件参数的选择 (4)音阶发生电路 (5)电路原理 (5)2.2.2器件参数选择 (5)节拍发生电路 (5)电路原理 (5)2.2.2器件参数选择 (5)喇叭发音电路 (6)电路原理 (6)器件参数的选择 (6)3.系统测试 (6)调试要点 (6)调试过程出现的问题及解决方案 (6)数据记录 (7)4结果分析 (7)5.设计工作总结 (8)6.参考文献 (8)7.附录 (8)元器件明细表 (8)器件封装 (9)总原理图 (9)图 (10)1. 系统设计设计任务(1)玩具电子琴设有八个琴键，分别代表1、2、3、4、5、6、7、•1八个不同的音符，每按下一个琴键，扬声器发出一个音符的声音。
(2)演奏时的音量和节拍可以调节，以满足演奏一般歌曲的需要。
方案论证[1]方案一：该方案由CD4069构成多谐振荡电路，并由三极管放大输出，电路简单，但带负载能力差，且性价比低，因此不选此方案。
方案二：该方案采用NE555构成多谐振荡器，输出驱动电流大，带负载能力强，操作灵活、方便，且性价比高，故选此方案。
系统框图如图1所示，电路中采用555构成多谐振荡电路，通过按下不的键来改变输入电阻，改变输出频率。
输出的信号通过滤波电路送到喇叭。
还可进行音调、音量、节拍的调节。
图12. 单元电路设计多谐振荡电路2.1.1电路原理[2]电路由NE555及其外部电路构成多谐振荡电路，电阻R3、R4与电路中电位器的R ，电容C4构成充放电电路。
ne555电子琴电路图制作
ne555 电子琴电路图制作
视频内容：
一个简易的电子琴电路。
电路中五五五接成典型的多谐振荡器，其振荡频率取决于Rl 至R5 的阻值，以及电容C1 的容量大小。
其中R1 至R4 通
过按键开关S1 至S4 选择分别接入振荡电路中，从而使扬声器BP 发出音调
不同的振荡声。
本实验为了简化电路，使用了4 位拨码开关来模拟电子琴的按键。
如果让电路能发出更多的音符，可以另行接入更多的按键开关。
如果需要音色校准，则应将电阻R1 至R4 分别用可变电阻代替，每个按键的音色可通过调整可变电阻，对比标准音阶的音色进行调整，并最终固定阻值。
ne555 电子琴电路图制作（一）
1、系统框图。
怎么用555制作简易电子琴？
这是一个用 555 定时器做的小电子琴，可以发出很好听的声音，你可以用 来弹奏一曲自己喜欢的音乐。 开始之前，要确保自己能看懂电路，会焊接。 第一步：需要的电子器件 555 定时器 100K（或更大的）电位器 4K7（或更小的）电位器 10K 电位器
2.2K 电阻 （12 个） 4.7K 电阻 8Ω 扬声器 双向滑动开关 一个 LED+一个 470E 电阻 14 个微型开关 100nF 电容 10uF 电容
9V 电池，带线 洞洞板（10X15cm） 差不多就这幺多了。 第二步：在面包板上做测试 根据电路图，在面包板上元件都接上，然后测试一下是否正常。 不需要把 14 个按键全都装上，装 4，5 个就可以了，主要是为了测试。 555 keyboard.sch （用 EDA 软件打开） 第三步：焊接到洞洞板上 如果在前面一部测试没问题，就可以焊接了。
5.将 555 和按键相连 6.连接扬声器 7.连接电池接线 8.把整个电路检查一遍 9.接通电池进行测试。 第四步：调音&演奏 电路测试没有问题之后，你可以给你的电子琴加一个保护外壳。 在演奏之前，你也许还需要通过电位器给它调一下音。 100k 的电位器用来调节后面 9 个键（挨着 100k 电位器的 9 个高音键），
这 9 个键必须听起来是同步的。这 9 个键调好后，就可以用 10K 的电位器调 节第 10 和第 11 个键，第二个 10K 电位器用来调节第 12~第 14 个键。 现在你可以用自己亲手打造的电子琴来演奏一曲啦！
这里使用了一块很大的洞洞板，目的是把电池和扬声器都放上去。你也可 以选择一个小一点的。 这里元件的布局仅供参考，你也可以根据自己的情况，或者按键的便利性 来进行更合理的布局，但是一定要按照电路图来。 555 synth.brd （PCB 设计图） 你可以按照以下顺序来进行焊接： 1.固定按键 2.给按键添加电阻 3.固定 555 4.围绕 555 建立电路
实验三：设计简易电子琴.
实验三：设计简易电子琴学号: xxxxxxxxx姓名: xxx专业（班级）:0310409(电子)指导老师：王老师，谭老师摘要：电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。
它在现代音乐扮演重要的角色，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。
本文的主要内容是用555定时器为核心控制元件，设计一个电子琴。
以555定时器为主控核心，与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块。
要求如下：1、要求有7个音阶，可以用数字芯片构成，也可由单片机构成。
2、用Multisim仿真。
3、搭建实体电路关键词：频率、音阶、方波、扬声器任务提出与方案论证1.1 乐音音高音高即音的高低，它是由发音物体在一定时间内的震动次数（即振动频率）所决定的。
频率越大则音越高，反之则越小。
因此可以通过改变发声物体的频率来实现音阶变换，继而实现简易电子琴的制作。
1.2 555定时器构成多谐振荡器图1-1输出端产生特定频率方波可以驱动扬声器发出特定音高的声音。
1.3 音阶的变换方波频率fo 1.43(R12R2)C1 Hz通过改变R1，R2或C1即可改变频率继而实现音阶的变换总体设计2.1 系统框图图1-22.2 音阶控制在图1-1中通过改变电容C1来实现频率变化继而实现不同音阶。
设置7个电容来达到7个不同音阶的目的。
2.3 频率产生通过555定时器构成多谐振荡器，输出特定的方波，驱动扬声器发声。
2.3扬声器发声设备。
详细设计3.1总体电路图1-33.2 音阶电容参数如图1-3中，有七个按钮开关分别用于选通七个电容来实现音阶变换都与C1并联，选通时电容为并联之和。
通过公式计算，电子琴的7个音阶所对应的电容已标在图上。
3.3 仿真图1、2、3、4、5、6、7、总结通过实验，加深了对555定时器的了解，让我更进一步的提高了动手能力,第一次实现对它的应用，觉得蛮有成就感的，真正做发哦了理论与实践相结合，对知识实现了活学活用，掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。
电子琴的制作
第二部分实用电路制作1 实验一电子琴的制作电子琴既可以演奏不同的曲调，又可以发出强弱不同的声音，还可以模仿二胡、笛子、钢琴、黑管以及锣鼓等不同乐器的声音。
那么，电子琴的发音原理是怎样的呢?在本节，我们将了解其原理，并学会制作简单的电子琴。
【实验目的】①进一步熟悉555的基本应用电路。
②通过电子琴的安装调试，初步了解音乐电子琴的基本原理。
【实验原理】物体振动时能够发出声音，振动的频率不同，声音的音调就不同。
电子琴就是通过控制扬声器发出不同频率的声音来实现演奏的。
这个实验的电路图如图2.1所示。
图2.1电子琴电路如图2.1所示，R 1～R7是振荡电路的频率选择电阻，它们和R8、C1及555组成多谐振荡器，分别产生七种不同频率的信号，模拟七个音调，555的三脚输出振荡信号，推动扬声器发声。
VD1～VD7对R1～R7选频电阻起着电平的相互隔离作用，避免电源对电路的工作造成不良影响。
当按键都不按下时，电源与555断开，电路不耗电，按下某一键时，扬声器发出与音调相对应的音频，而一旦断开按键，则电路立即停止工作。
实验测得的这个电路的音调与频率对照如表2.1所示。
该电路的各音调频率为18)2(7.01C R R f +≈式中，R ——R1～R7中的任意一个电阻阻值，从而得出七个不同的频率，将阻值R 调整到与标准音调相对应的阻值。
如果同时按下一个以上的键，也可以按上式计算相应的混合频率，但此时R 应改变为对应的R 并联值。
表2．1 本实验所得音调频率对照表【实验仪器及材料】电源一台，万用表一个，示波器一台，元器件若干(见表2.2)，导线若干，面包板一块。
表2．2元件清单【实验内容】(1)实验要求①模拟的七个音调能基本区分清楚。
②通过增加更多的按键，向高音区和低音区延伸模拟音域的宽度。
③写制作报告。
(2)实验步骤①用万用表检测元器件好坏，并按图2.1所示的原理图连接电路。
②检查无误后开始调试电路。
③用示波器观察输出波形，并记录其频率。
基于555的简易电子琴的设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息学院题目: 简易电子琴的设计与制作初始条件：已知条件简易电子琴一般具有弹奏一个自然大调7声音阶的功能。
本课程设计，要求用中、小规模集成电路芯片实现控制功能，芯片型号、数量不限。
要求完成的主要任务:（1）设计任务根据已知条件，设计并制作一个简易电子琴。
（2）设计要求A 基本要求：①具备8个按键，能够分别较准确地弹奏出1～•1八个音符。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
用EWB或MULTISIM软件完成仿真，之后制作出相应实物，并按规定格式写出课程设计报告书。
B 扩展要求：（在完成基本要求的前提下，学有余力的同学可完成）①能够弹奏出至少21个音符（三个音阶）。
②能够较便捷地完成音阶的升降。
（用单刀三掷开关实现正常、升8度和降8度的切换）时间安排：1、年月日分班集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明，分发工具与器材。
课设答疑问地点：。
2、年月日至年月日完成设计制作与调试。
3、年月日完成课程设计报告与答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录绪论 (3)简易电子琴的设计 (4)1．整体电路方框图 (4)2.波形产生电路方案选择 (4)2.1方案一 (4)2.2方案二 (5)3.单元电路的设计和元件参数的选取 (7)3.1 C调发音的音阶如表3.1.1所示(频率单位为Hz)： (7)3.2选频网络确R、C的确定 (7)4.电路的调试和仿真 (8)4.1调试 (8)4.2仿真 (9)5.实物的制作 (12)5.1电阻、电容的选择 (12)5.2 元件的插放和焊接 (12)5.3 实物 (13)6.小结和心得与体会 (14)6.1 小结 (14)6．2 心得与体会 (14)7.总电路图 (16)8.参考文献 (17)绪论随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活必不可少的一部分，电子琴作为现代电子科技和音乐结合的产物，在现代音乐中扮演着重要的角色。
555定时器—简易电子琴
名称：综合训练项目二题目：555定时器的应用——简易电子琴专业：班级：组别：组员：学号：工程技术大学《数字电子技术》综合训练项目一成绩评定表《综合训练项目二》任务书一、综合训练题目555定时器的应用——双音频报警器二、目的和要求1、目的：掌握555定时器构成电路的实际应用；熟悉555时基电路控制端的功能和作用；了解用电压调制频率的方法；学会分析变化的信号波形。
2、要求：设计555定时器的应用电路；根据自己设定技术指标，设计电路结构，计算必要的电路参数，进行电路仿真验证功能。
成果形式：每小组提交综合训练报告一份；现场或视频答辩；有能力的同学制作实物。
上交时间：在讲授完第七章《脉冲波形的产生和整形》知识单元后的一周之提交。
三、训练计划项目综合训练课下1周，课上1节。
第1～3天：针对选题查资料，确定整体设计方案，计算电路参数；第4～5天：论证电路设计，利用仿真软件仿真设计电路，观察能否达到设计要求；；第6～7天：按格式要求编写整理设计报告。
四、设计要求1. 每名同学按照自己分配的任务要求完成训练。
2. 绘图统一采用Visio2010。
指导教师：日期：年月日一、设计容及技术指标本课题预设计一个简易电子琴。
用555定时器构成多谐振荡器电路，通过一个小型扬声器可以发出七种不同频率的声音，与电子琴的声音相似。
二、555定时器电路原理2.1 555 计时器的特点555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成与一体的电子器件。
用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。
其在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。
555时基集成电路具有成本低、易使用、适应面广、驱动电流大和一定的负载能力。
在电子制作中只需经过简单调试，就可以做成多种实用的各种小电路，远远优于三极管电路。
555时基集成电路的主要参数为（以NE555为例）电源电压4.5～16V。
输出功率大，驱动电流达200mA。
作定时器使用时，定时精度为1％。
15简易电子琴电路的安装与调试15
课题十五简易电子琴电路的安装与调试1、实训目的（1）掌握用555时基电路构成多谐振荡器的应用。
（2）了解声音、音调与频率的关系。
2、实训设备及器材（1）实训设备：5V直流电源1台，示波器1台，万用表1只，面包板1块。
（2）实训器材：NE555,喇叭，电位器，电阻，电容。
3、实训电路及说明通过对双音报警电路和音调产生电路的学习，可知用不同频率的方波去驱动扬声器，能产生不同的音调。
即只要给定某一种音调的频率，就可以用电路来模拟产生这种声音。
音乐中有“1-7”七个基本音阶，它们可以通过不同频率的方波来产生。
根据乐理分析得知，音阶之间的频率存在12平均律的关系。
如C调的七个音阶的频率和周期分别如表2-15-1所示：表2-15-1音阶（C调）频率（Hz）周期(ms)1 261.6 3.822 293 3.413 329.6 3.034 349.2 2.865 392 2.556 440 2.277 493.9 2.02同时，每个音阶的频率，恰好是其低八度音阶频率的两倍。
如上述C调的“6”=440Hz,比其低八度的“6”=220Hz,其余音阶以此类推。
利用555时基电路的多谐振荡电路构成的简易电子琴电路如图2-15-1所示。
图中，IC1和IC2都接成了多谐振荡器的形式，IC1所构成的振荡器用于产生C调的“1-7”七个音阶，由按下按键开关S1-S7，接通不同的R2i(R21-R27)来实现。
IC2所构成的振荡器用于产生低频的节拍，其频率和占空比的调节通过改变电位器R P的阻值来实现。
555时基电路构成的多谐振荡电路输出方波的周期为：T=T充+T放=0.7（R1+2R2i）,C1若取0.1μF,为产生C调的7个音阶，R1+2R2i的取值如表2-15-2所示：表2-15-2音阶 1 2 3 4 5 6 7（R1+2R2i）/kΩ54.57 48.71 43.29 40.86 36.43 32.43 28.86当输出波形的占空比接近50%时，多谐振荡器产生的音调更接近标准C调，为此，R1的值可以取小一些，如R1=1 kΩ，于是，R21-R27的取值如表2-15-3所示：表2-15-3编号R21R22R23R24R25R26R27阻值/ kΩ26.79 23.86 21.15 19.93 17.71 15.72 13.93 标称阻值/ kΩ27 24 22 20 18 16 13或15节拍电路中接入了一只二极管后，大大减小了电容C6的放电时间，使输出波形的占空比变得很大，即IC2每隔一段时间输出一个负脉冲，从而形成了节拍信号。
多功能简易电子琴综合设计报告
综合设计报告：多功能简易电子琴姓名：学号：时间：目录一、设计任务： (3)二、电路原理图： (3)1）主体部分： (4)2）控制数显部分： (4)3）自动连续发声部分： (4)4）流水灯部分： (4)三、工作原理及各部分设计： (5)1）主体部分： (5)2）控制数显部分： (6)3）自动连续发声部分： (7)4）流水灯部分： (8)四、各部分仿真： (9)1）主体部分和数显部分： (9)2）自动连续发声和流水灯部分： (10)五、仿真功能验证： (10)六、电路组装及功能调试： (13)1）主体部分： (13)2）控制数显部分： (14)3）整体电路： (16)七、故障检测： (17)八、总结及收获体会 (18)附表： (19)一、设计任务：基于555定时器设计一个多功能简易电子琴。
其基本要求是：1）产生八个音阶的振荡频率，通过扬声器实现发声功能；2）每产生一个音的同时对应简谱数字显示在七段数码管上；创新功能为：1）按秒脉冲实现音节自动连续演奏功能；2）在自动连续演奏的同时，对应琴键的LED灯将亮起。
二、电路原理图：图2.1 简易电子琴系统组成设计框图简易电子琴系统组成设计框图如图2.1，其中包括四个部分，各部分及其作用如下：1）主体部分：由开关及各琴键对应电阻和555定时器组成产生声音频率的部分，驱动扬声器发声；2）控制数显部分：由开关及74LS148编码器、74LS04非门及74LS47七段数码管译码器组成驱动数码管显示的部分；3）自动连续发声部分：由555振荡器产生秒脉冲，CD4017十进制计数器按时钟顺序产生高电平，两个CD4066虚拟开关在控制端高电平时接通至相应电阻，实现连续发声功能；4）流水灯部分：由CD4017和LED灯组成。
三、工作原理及各部分设计：1）主体部分：555定时器构成多谐振荡器原理图如图3.1，图3.1 555定时器构成多谐振荡器电路图通过555定时器产生振荡频率的计算公式：C RR f )(34.121+=。
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555简易电子琴电路制作
一设计要求与任务
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。
二总体框图
、
【模块功能】
该电路包括按钮开关，定值电阻，555振荡器和扬声器三部分组成，
1输入端：由八个按钮开关与各自的定值电阻串联在并联组成输入端 2频率产生端：根据定值电阻的不同输入，由555产生不同的信号频率 3扬声器端口: 接受信号频率发出特定的频率
【设计方案】
555定时器
本实验采用两个555集成定时器组成简易电子琴。
整个电路由主振荡器，颤音振荡器，扬声器和琴键按钮等部分组成。
主振荡器由555定时器，七个琴键按钮S1~S7，外接电容C1、C2，外接电阻R8以及R1~R7等元件组成，颤音振荡器由555定时器，电容C5及R9、R10等元件
组成，颤音振荡器振荡频率较低为64Hz，若将其输出电压U连接到主振荡器555定时器复位端4，则主振荡器输出端出现颤音。
按图接线后闭合不同开关即可令喇叭发出不同频率的声响，从而模拟出电子琴的工作。
三选择器件【实验器材】
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、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。
多谐振荡器的工作原理
多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。
由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，
电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。
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。
充电时间常数T充=（R1＋R2）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（1/3～2/3）Vcc 之间变化。
图1（b）所示为工作波形。
图1 555定时器构成的多谐振荡器电路及工作波形
集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。
一般双极性型产品型号的最后三位数都是555，CMOS型产品型号的最后四位数都是7555.它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
器件电源电压推荐为4．5～12V，最大输出电流200mA 以内，并能与TTL、CMOS逻辑电平相兼容。
其主要参数见表8.1。
555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图
：【逻辑符号】
【内部原理图】
Vi1（TH）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH。
Vi2（TR）：低电平触发端，简称低触发端，标志为TR。
VCO：控制电压端。
VO：输出端。
Dis：放电端。
Rd：复位端。
555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R组成的分压网络，产生VCC和VCC两个基准电压；两个电压比较器C1、C2；一个由与非门G1、G2组成的基本RS触发器（低电平触发）；放电三极管T和输出反相缓冲器G3。
Rd, 基本RS触发器高端为1（高电平），经反相缓冲器后，输出为0（低电平）。
【逻辑功能】
在555定时器的VCC端1/3和地之间加上电压，并让VCO悬空，则比较器C1 的同相输入端接参考电压1/3VCC，比较器C2反相输入端接参考电压2/3VCC ，为了学习方便，我们规定：
当TH端的电压>1/3VCC时，写为VTH=1，当TH端的电压<2/3VCC时，写为VTH=0。
当TR端的电压>2/3VCC时，写为VTR=1，当TR端的电压<1/3VCC 时，写为VTR=0。
①低触发：当输入电压Vi2<VCC2/3 且Vi1<1/3VCC时，VTR=0，VTH=0，比较器C2
输出为低电平，C1输出为高电平，基本RS触发器的输入端TH=0、TR=1，，经输出反相缓冲器后，VO＝1，T截止。
这时称555定时器“低触发”；
②保持：若Vi2>1/3VCC 且Vi1<2/3VCC，则VTR=1，VTH=0，基本RS触发器保持，VO和T状态不变，这时称555定时器“保持”。
③高触发：若Vi1>2/3VCC，则VTH=1，比较器C1输出为低电平，无论C2输出何种电平，基本RS触发器,经输出反相缓冲器后，VO＝0；T导通。
这时称555定时器“高触发”。
555定时器的“低触发”、“高触发”和“保持”三种基本状态和进入状态的条件（即VTH、VTR的“0”、“1”）必须牢牢掌握。
VCO为控制电压端，在VCO端加入电压，可改变两比较器C1、C2的参考电压。
正常工作时，要在VCO和地之间接0．01μF（电容量标记为103）电容。
放电管Tl的输出端Dis为集电极开路输出。
555定时器的控制功能说明见表8.2。
2音阶频率
本实验采用的是C调音阶，其音阶频率与对应电阻R8值如下表
根据T=0.7（R9+R8）C可计算R8的值
原理图如下：
IC555组成自激多谐振荡器，在⑦脚与电源之间加入一组音调电阻R1～R8，即是一架玩具电子琴。
未按琴键K1～K5时，时基电路555不振荡，扬声器不发声；按下某一琴键时，扬声器依555的振荡频率，发出相应的声响。
电阻R1～R8的选择调整方法，是用一只60～100kΩ的电位器，先接入电路，从高音（或低音）开始，转动电位器，使扬声器发出一个起始的标准音阶，测出电位器的阻值，并换上相同阻值的固定电阻，这样即可确定各音阶所需的电阻阻值。
原理主要是555的多谐振荡。
多谐振荡的频率：
f=1.43/((R+2R')C)
这是个约等于,其中R指7管脚与电源之间的电阻，R’指7管脚与6管脚之间的电阻，C是2管脚与地之间的电容。
实验中通过按键使R
的阻值改变，从而改变振荡频率，扬声器就可与发出不同的声音，如果R的阻值取得好，扬声器就可以发出类似电子琴的声音了。
四功能模块
1开关输入端
逻辑功能：八个开关与经计算出来的固定电阻串联后再其并联，给555震荡
器产生不同的信号，从而产生不同的频率
2 555振荡器
逻辑功能：由555定时器构成的多谐振荡器，R1，R2和C是外接定时元件，电路
中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。
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。
充电时间常数T充=（R1＋R2）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（1/3～2/3）Vcc 之间变化。
五总体设计电路图。