简易电子琴
eda课程设计简易电子琴
eda课程设计简易电子琴一、课程目标知识目标：1. 让学生了解EDA（电子设计自动化）的基本概念，掌握简易电子琴的设计原理；2. 使学生掌握电子琴电路的组成、工作原理和编程方法；3. 帮助学生理解电子琴音调、音量调节的电路实现方式。
技能目标：1. 培养学生运用EDA工具进行电路设计和编程的能力；2. 提高学生动手实践、团队合作和问题解决的能力；3. 让学生学会使用电子琴演奏简单曲目，培养音乐素养。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子设计的兴趣和热情，培养创新精神和实践能力；2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，养成良好的学习习惯；3. 引导学生关注科技发展，认识电子技术在生活中的应用，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇心，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动法，引导学生主动探究、实践，注重理论与实践相结合，提高学生的综合能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电子元件基本原理：电阻、电容、二极管、三极管等；- 电子琴工作原理：振荡器、分频器、放大器、键盘扫描电路等；- EDA软件使用：原理图绘制、PCB设计、仿真测试等。
2. 实践操作：- 简易电子琴电路搭建：指导学生动手搭建电子琴电路；- EDA软件操作：教授学生使用EDA软件进行原理图绘制和PCB设计；- 编程与调试：教授学生编程方法，对电子琴进行调试。
3. 教学大纲：- 第一周：电子元件基本原理学习；- 第二周：电子琴工作原理学习；- 第三周：EDA软件使用教学；- 第四周：简易电子琴电路搭建与调试；- 第五周：总结与展示，学生进行作品展示，分享心得。
4. 教材章节：- 《电子技术基础》中关于电子元件、电路原理的相关章节；- 《电子设计自动化》中关于EDA软件使用的相关章节；- 《电子琴设计与制作》中关于电子琴工作原理和制作过程的相关章节。
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
简易电子琴设计简易电子琴是一种小型的电子乐器，通常由键盘、振荡器和音频放大器等组成。
在这篇文档中，我将讨论如何设计一个简易电子琴，并提供一些有用的技巧和建议。
首先是电子琴的键盘设计。
一个常见的设计是使用数字编码器。
这种编码器可以将按键转换为电路信号，并将信号传输到微控制器。
然后，微控制器会读取信号并产生相应的音符。
这样，使用数字编码器可以大大简化电子琴的设计和构造。
另一个设计选择是使用弹簧开关。
这种开关通常用于电子琴和其他类型的音乐键盘上。
它们是非常可靠的，并且对于手指触感来说非常好。
但是，制作这种开关需要很高的技术水平和精巧的工艺。
接下来是电子琴的振荡器设计。
振荡器是电子琴最重要的部分之一，因为它决定了音符的音高。
一种常见的振荡器类型是RC振荡器。
RC振荡器由一个电容器和一个电阻器组成，可以产生一个稳定的频率。
您可以使用多个RC振荡器，每个振荡器控制一个特定的音高。
除了RC振荡器，还有其他类型的振荡器可以使用。
例如，DDS（直接数字合成）振荡器非常精确，但需要更多的硬件和软件支持。
最后是音频放大器设计。
音频放大器将振荡器产生的信号放大，以便您可以听到音乐。
一个常见的音频放大器类型是放大器电路（amplifier circuit）。
放大器电路由一个NPN型晶体管和一个耦合电容器组成。
这种电路提供了良好的音频放大性能，而且易于构造。
在电子琴设计和构造过程中，还需要考虑一些其他因素。
例如，将键盘和其他部件安装在一个盒子里，以便更好的保护电路。
此外，选择适当的电源也非常重要，以确保电子琴的正常运行。
总之，设计简易电子琴需要一些专业技术和经验，但这并不是让初学者感到无所适从。
只要你有耐心和学习心态，还有一些基本的电子制作工具，那么你也可以制作出你自己的简易电子琴。
希望这些技巧和建议能够为您的创作提供有用的帮助。
简易电子琴的VHDL仿真与实现
简易电子琴的VHDL仿真与实现电子琴是一种应用广泛的乐器，而现在，电子琴的制造已经从纯硬件逐渐过渡到硬件加软件的方式。
VHDL是一种硬件描述语言，它可以方便地描述各种硬件逻辑功能，而且还可以帮助设计者实现FPGA的目标硬件。
本文主要介绍简易电子琴的VHDL仿真与实现。
一、设计思路简易电子琴的设计基本上就是将钢琴的琴键和生产声音的部件（如电子光电元件或电子开关等）结合在一起。
琴键的设计分为两个部分：按下和弹起。
按下部分是由一个简单的开关连接到FPGA引脚的输入端。
当琴键被按下时，开关闭合，产生一个低电平信号，这个信号作为FPGA的输入。
弹起部分用一个气压传感器检测琴键是否已经弹起。
生产声音的部件由一个数字-模拟转换器（Digital-to-Analog Converter，简称DAC）处理FPGA通过一个计数器输出的数字信号，将它转换成模拟信号。
这样，设计思路就非常清晰明了。
二、VHDL仿真的步骤1. 创建虚拟设计：在仿真之前，我们需要创建一个虚拟的设计，包括引脚、组件、实体、测试模块，以及其他必需的部件。
这些将精确地模拟真实世界中的电路元素。
2. 创建设计模块：VHDL仿真涉及到多个模块。
在这种情况下，我们有两个模块：数字模块和组件模块。
我们将数字模块设计为接收一个8位的计数器并输出模拟信号。
组件模块包括DAC芯片和琴键开关，这些组件分别接收输入信号，经过逻辑处理后，通过计数器和气压传感器输出压缩后的模拟信号。
3. 配置实体接口：为了确保VHDL仿真的准确性，我们必须配置模块实体接口，这里有两个实体：数值模块和组件模块。
它们需要定义数据量和接收输入端口。
4. 定义测试激励波形：这些波形定义从测试模块输入到仿真环境中的数字信号序列。
因此，我们需要定义输入数据以及时钟信号。
5. 编写测试模块：测试模块是用来检测VHDL仿真环境的激励波形。
它包括测试模块、实体、配置、激励波形和仿真模块。
三、VHDL实现的步骤1. 设计和构建硬件：在这一阶段，我们将实现FPGA硬件。
简易电子琴实验报告
简易电子琴实验报告引言：本实验旨在设计和制作一台基于微控制器的简易电子琴，通过按下不同键盘上的按键产生不同音调，从而实现音乐的演奏。
电子琴采用的主要器件为微控制器、音频发声模块以及按键电路。
一、实验目的1.学习和理解数字音乐技术的基本原理；2.掌握微控制器的编程方法和音频发声的实现技术；3.熟悉电子琴的工作原理和设计过程。
二、实验器材1. 单片机：Arduino Uno；2.音频发声模块；3.面包板；4.按键；5.电阻、电容等元件；6.连线和连接器。
三、实验步骤1. 将Arduino Uno连接至音频发声模块，确保连接正确并稳定。
2.在面包板上连接按键电路，将按键与单片机的引脚相连。
3. 编写Arduino Uno的程序，实现按键按下时的音调发声。
4.上电，并测试按键是否能够产生正确的音调。
四、实验结果经过实验得到的结果如下：1.按下不同按键，电子琴会产生不同的音调。
2.通过改变程序中相应按键的频率值，可以调整音调的高低。
五、实验分析1.通过对单片机的编程，实现了按键按下时的音调发声，成功地实现了电子琴的基本功能。
2.实验中使用了音频发声模块，利用其内置的DAC（数字模拟转换器）实现了数字音频信号的模拟输出。
六、实验总结和心得体会通过本次实验，我对电子琴的工作原理和设计过程有了更深入的了解。
学习和掌握了单片机的编程方法和音频发声的实现技术，提高了我的实验能力和动手能力。
同时，也对数字音乐技术有了初步的认识。
在今后的学习和工作中，我将继续深入研究和应用这些知识，为电子音乐的发展做出自己的贡献。
简易电子琴设计流程
简易电子琴设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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简易电子琴的安装与调试工作计划
简易电子琴的安装与调试工作计划
安装与调试简易电子琴的工作计划如下：
1. 准备工作：
- 确保所需的工具和材料齐全，包括螺丝刀、线缆、音源模块等。
- 阅读电子琴的安装说明书，了解安装步骤和注意事项。
2. 安装电子琴：
- 将电子琴放在合适的位置，确保没有杂物遮挡和影响演奏。
- 按照说明书的指引，将键盘、音源模块等部件逐一安装到适当的位置，并使用螺丝固定。
3. 连接音源模块：
- 将电子琴的音源模块与扬声器、电源线等设备进行连接。
请根据说明书确认正确的接口和连接方式，确保连接牢固且安全。
4. 调试音效：
- 将电源线插入电源插座，并打开电源开关。
- 按照说明书的指引，调节音效参数，包括音量、音色等。
可以通过连接耳机或扬声器来测试音效质量。
5. 测试键盘功能：
- 逐个测试电子琴的每个键是否正常工作。
可以通过按下键盘上的按键，观察是否能听到相应音调。
6. 调试连接问题：
- 如果发现某些按键无法发声或连接存在问题，检查线路连接是否正确。
如果有问题，重新连接并重新测试。
7. 最终调试：
- 确保电子琴的所有功能和音效都正常工作。
- 检查安装是否牢固，避免松动和摇晃。
- 清理安装过程中的散落物，保持外观整洁。
请注意，以上工作计划只针对简易电子琴的安装与调试，如需更具体和详细的操作步骤，请参考对应的电子琴产品说明书或咨询专业人士。
用制作简易电子琴
用制作简易电子琴
随着科技的发展，人们对音乐的需求也越来越高。
电子琴因其薄、轻、便携，音质清晰等优点，深受音乐爱好者的喜爱。
然而，购买一台电子琴不仅价格较高，而且不如自制的电子琴有趣。
下面，我就简单介绍一下如何制作简易的电子琴。
一、所需零件制作简易电子琴所需的基本零件包括：细铜导线、按键、面包板、电阻器、电容器、场效应管、音频插座、音响线、9V电池等。
二、制作方法1.首先，在面包板（一个由许多孔洞构成的小板子，用于插置零件）上按规划排列好脚步，将电阻器，电容器等元件焊制连接好。
2.用导线将电路连接完成后，将组装
好的场效应管插入音频插座中，并接好音箱线。
3.按键的制作
较为简单，只需用卡纸制成按键，并将其焊接在电路上相应的位置即可。
4.最后，将已经基本完成的电路板用电池连接即可
开始试用。
根据电路板，用按键依次按下应该能够发出不同的音调。
三、注意事项1.制作过程中，应该避免因焊接不良等原因导致损坏零件和电路。
2.应事先按好设计好所需零件，避免浪
费时间。
3.制作过程中，应注意安全，这里建议初学者在有经
验的人的帮助下制作。
四、总结通过以上制作，我们可以制作出一台具有简单功能的电子琴，为平淡的生活注入一份乐趣。
但是，这一份乐趣
也不仅仅只是在制作过程中，同时也是在打造完毕之后，通过不懈的自我调试和发挥，可以制作出不同种类的电子琴，让我们享受到更多元化的乐趣。
简易电子琴实验报告
简易电子琴实验报告
《简易电子琴实验报告》
实验目的：通过搭建简易电子琴，了解电子琴的工作原理和基本原理。
实验材料：
1. Arduino开发板
2. 电阻
3. 电容
4. 蜂鸣器
5. 连接线
6. 电池
实验步骤：
1. 将Arduino开发板连接到电脑上，并打开Arduino IDE软件。
2. 在Arduino IDE软件中，编写一个简单的程序，使用蜂鸣器发出不同频率的声音。
3. 将电阻和电容连接到Arduino开发板上，用来调节蜂鸣器发出的声音的频率和音调。
4. 将蜂鸣器连接到Arduino开发板上。
5. 用连接线将所有部件连接起来，确保电路连接正确。
6. 将电池连接到Arduino开发板上，为电子琴供电。
实验结果：
经过以上步骤的操作，我们成功搭建了一个简易的电子琴。
通过调节电阻和电容的数值，我们可以改变蜂鸣器发出的声音的频率和音调。
通过编写程序，我
们可以让蜂鸣器发出不同的音符，从而演奏出简单的乐曲。
实验结论：
通过这次实验，我们了解了电子琴的基本原理和工作原理。
电子琴通过控制电流的频率和波形，产生不同的音符。
通过这种方式，我们可以使用电子琴演奏出各种乐曲。
同时，我们也学会了如何使用Arduino开发板和简单的电子元件搭建一个简易的电子琴。
这次实验为我们打开了电子琴的神秘面纱，让我们对电子琴有了更深入的了解。
简易电子琴设计-毕业设计
简易电子琴设计-毕业设计简易电子琴设计-毕业设计引言：在现代科技的飞速发展下，电子琴作为一种电子乐器，已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍一种简易电子琴的设计方案，旨在帮助毕业设计的学生们更好地理解电子琴的工作原理，并能够通过实践来提高自己的设计能力。
一、设计目标我们的设计目标是制作一款简易电子琴，具备以下功能：1. 发出不同音调的声音；2. 支持多个音符同时发声；3. 具备简单的音效调节功能。
二、硬件设计1. 主控芯片选择我们选择了Arduino UNO作为主控芯片，因为它具备较强的计算和控制能力，并且易于学习和使用。
2. 输入设备设计为了模拟钢琴键盘，我们使用了12个按钮作为输入设备，分别对应12个音符。
通过按下不同的按钮，可以触发不同的音符发声。
3. 输出设备设计为了发出声音，我们使用了一个小型扬声器作为输出设备。
通过控制扬声器的震动频率和幅度，可以发出不同音调的声音。
4. 电源和连接设计我们使用了一个9V电池作为电源，通过Arduino UNO的电源接口供电。
同时，我们还需要使用杜邦线将按钮和扬声器与Arduino UNO连接起来。
三、软件设计1. 初始化设置在Arduino代码中，我们首先需要进行初始化设置。
包括定义输入输出引脚、配置扬声器和按钮的工作模式等。
2. 按钮扫描在电子琴中，我们需要实时检测按钮的状态，以确定用户是否按下了某个按钮。
通过循环扫描每个按钮的状态，我们可以实现按钮的按下和松开的检测。
3. 音符发声当用户按下某个按钮时，我们需要根据按钮的编号来确定对应的音符，并通过控制扬声器的震动频率和幅度来发出相应的声音。
4. 音效调节为了增加音乐的表现力，我们可以在代码中添加一些音效调节功能。
例如，通过改变扬声器的震动频率和幅度，可以实现音符的延长、颤音等效果。
四、实验结果经过一段时间的设计和调试，我们成功地制作出了一款简易电子琴。
通过按下不同的按钮，我们可以发出不同音调的声音。
简易电子琴设计原理
简易电子琴设计原理简易电子琴是一种简化乐器，使用电子元件代替传统乐器的发声部分。
设计原理可以分为以下几个方面来理解：音频输入与处理、数字到模拟转换、音频输出与控制、按键与电路连接、电源供应。
首先是音频输入与处理。
电子琴需要能够接受外部音源作为输入，并对其进行处理。
一种常用的方法是使用音频放大器来放大输入信号，并通过滤波器去除不需要的频率成分。
这样可以确保只有需要的音频信号被传递到下一步处理。
接下来是数字到模拟转换。
电子琴需要将数字音频信号转换为模拟音频信号，以便将其输出到扬声器或耳机中。
这通常通过数字模拟转换器（DAC）来完成。
DAC将数字音频信号转换为模拟电压信号，以便用来驱动扬声器产生声音。
音频输出与控制是电子琴设计中的另一个重要方面。
一般来说，电子琴需要有扬声器或耳机输出，以便让用户听到所演奏的音乐。
扬声器通常通过音频放大器来驱动，以增加输出音量。
同时，电子琴还需要控制音频输出的音量、音调等参数，这可以通过一些电路组件和控制器实现。
按键与电路连接是电子琴设计中的另一个关键步骤。
按键是用来演奏音符的中心组件。
每个按键都与电路中的一个音频发生器相连。
当用户按下某个按键时，相应的音频发生器会产生特定频率的声音。
这个声音会通过前面提到的音频输出装置传送给扬声器。
最后是电源供应。
电子琴需要适当的电源供应来提供所需的电能。
通常，这可以通过使用电池或外部电源适配器来实现。
电池通常是供电的便捷方式，而外部电源适配器可以在长时间使用时提供稳定的电能。
总的来说，简易电子琴的设计原理主要涉及音频的输入、处理、输出，以及按键与电路的连接，同时也需要适当的电源供应。
这些原理结合起来，构成了一个基本的电子琴设计。
当然，实际的设计中还有许多其他细节和特定的技术可以应用，使得电子琴更加完善和多样化。
eda简易电子琴课程设计
eda简易电子琴课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握EDA简易电子琴的基本组成结构及其工作原理。
2. 学生能掌握基础电子元件的使用，如电阻、电容、二极管、三极管等，并能运用到电子琴的制作中。
3. 学生能理解并运用基础的电子音乐理论知识，如音符、音阶、和弦等。
技能目标：1. 学生能够独立完成EDA简易电子琴的组装和调试。
2. 学生能够通过编程实现对电子琴音调的控制，具备初步的编程能力。
3. 学生能够运用所学的电子琴知识创作简单的音乐作品，提高动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过动手实践，培养对电子科技的兴趣，提高创新意识和团队合作精神。
2. 学生在创作过程中，体验科技与艺术的结合，培养审美观念和艺术修养。
3. 学生在课程学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对生活的改善，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合电子技术与音乐艺术，旨在培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点：六年级学生具备一定的认知能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励学生主动探究，培养学生的创新思维和解决问题的能力。
同时，注重课程目标的分解与落实，确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 电子琴基础知识- 了解EDA简易电子琴的组成结构，包括键盘、主控板、音源、功放等。
- 学习基础电子元件（电阻、电容、二极管、三极管等）的功能和选型。
- 掌握基础的电子音乐理论知识，如音符、音阶、和弦等。
教学内容关联教材章节：第二章 电子元件与电路基础2. 电子琴制作与调试- 学习使用面包板进行电路搭建，掌握EDA简易电子琴的组装方法。
- 学习编程控制电子琴音调，实现不同音符的演奏。
- 学习调试电子琴，解决制作过程中遇到的问题。
教学内容关联教材章节：第三章 数字电路与编程基础、第四章 电子琴设计与制作3. 音乐创作与展示- 运用所学知识创作简单的音乐作品，进行小组内分享与评价。
简易电子琴 实验报告
简易电子琴实验报告
标题：简易电子琴实验报告
在这次实验中，我们使用了一台简易的电子琴来进行音乐实验。
电子琴是一种能够发出各种音调的电子乐器，它可以模拟各种乐器的音色，并且可以通过按键来发出不同的音调。
首先，我们对电子琴进行了简单的了解和操作。
我们发现，电子琴上有一排按键，每个按键都能发出不同的音调。
通过按下不同的按键，我们可以演奏出不同的音乐。
此外，电子琴还有一些控制按钮，可以调节音量、音色和节奏。
接着，我们进行了一些音乐实验。
我们尝试了不同的音调组合，演奏出了一些简单的旋律。
我们还尝试了调节音色和节奏，发现这些参数的改变会对音乐的表现产生影响。
通过不断的尝试和调整，我们逐渐掌握了电子琴的操作技巧，并且能够演奏出一些简单的乐曲。
在实验的过程中，我们发现电子琴是一种非常有趣的乐器。
它不仅能够模拟各种乐器的音色，还能够通过按键演奏出丰富多彩的音乐。
通过这次实验，我们对电子琴有了更深入的了解，也增加了对音乐的兴趣。
总的来说，这次实验让我们对电子琴有了更深入的了解，也让我们体验到了音乐的魅力。
我们相信，在未来的学习和生活中，电子琴会给我们带来更多的乐趣和启发。
简易电子琴实验报告
简易电子琴实验报告简介本实验旨在设计并制作一个简易的电子琴，通过按下不同的按键，发出不同的音调。
本实验使用的材料包括Arduino UNO控制板、蜂鸣器、按钮以及若干杜邦线。
实验步骤步骤一：准备工作1.将Arduino UNO控制板连接到计算机，并打开Arduino IDE软件。
2.将蜂鸣器通过杜邦线连接到Arduino UNO控制板的数字引脚（可选择任意一个数字引脚）。
3.将按钮通过杜邦线连接到Arduino UNO控制板的数字引脚（可选择任意一个数字引脚）。
步骤二：编写代码1.在Arduino IDE软件中，新建一个空白文件，并将以下代码复制进去：int buttonPin = 2; // 按钮连接的引脚int speakerPin = 3; // 蜂鸣器连接的引脚int melody[] = { 262, 294, 330, 349, 392, 440, 494, 523 }; // 不同音调的频率int noteDuration = 1000; // 音符的持续时间void setup() {pinMode(buttonPin, INPUT); // 设置按钮引脚为输入模式pinMode(speakerPin, OUTPUT); // 设置蜂鸣器引脚为输出模式}void loop() {int buttonState = digitalRead(buttonPin); // 读取按钮状态if (buttonState == HIGH) { // 按钮被按下for (int i = 0; i < 8; i++) {tone(speakerPin, melody[i]); // 发出音调delay(noteDuration); // 持续一段时间noTone(speakerPin); // 停止发声delay(100); // 延时一段时间}}}2.点击Arduino IDE软件中的上传按钮，将代码上传到Arduino UNO控制板。
《电子设计》简易电子琴
《电子设计》简易电子琴1、设计任务本次的设计任务是设计一款简易电子琴，其功能是能够通过使用者交互完成播放两个八度声音与音乐的目的。
2、设计方案2.1设计框图本次设计共有两种方案。
第一种方案使用STC89C52RC 单片机。
通过独立按键完成输入，通过扬声器完成声音的输出。
其设计框图如下：图1：方案一硬件框图第二种方案使用STC8G1K08单片机。
通过触摸按键结合单片机ADC 完成输入，通过TC8002功放电路完成声音的输出。
其设计框图如下：图2：方案二硬件框图2.2 各模块设计2.2.1 电源设计（例如）方案一使用的是STC89C52RC 单片机，其工作电压为5V ，通过引脚与5V 外部电源连接即可完成供电。
方案二使用的是STC8G1K08单片机，其工作电压也是5V ，通过TYPEC 接口完成供电。
原理图如下图所示：图3：方案二电源设计2.2.2 输入电路设计方案一与方案二使用两种不同的输入方式。
方案一使用共阴极接法的独立按键与单片机引脚连接，通过单片机检测按键是否被按下完成输入检测。
其原理图如下图所示：图4：方案一输入电路方案二使用触摸检测电路完成输入功能。
使用者接触触摸按键时会改变该电路的电容，使单片机ADC 引脚接收的数据发生改变，进而达到输入功能。
其原理图如下图所示：图5：方案二输入电路2.2.3 扬声器与功放电路两种方案播放声音的设备都是喇叭，但驱动电路不同。
方案一使用的三极管放大电路，其原理图如下图所示：图6：方案一扬声器驱动电路方案二使用功放芯片TC8002完成扬声器的驱动。
该芯片是一颗带关断模式，专为大功率高保真的应用场合所设计的音频功放IC。
它所需外围元件少且在2V~5V的输入电压下即可工作。
它的管脚图如下图所示：图7：TC8002管脚排列图经查看该芯片手册设计的功放电路图如下图所示：图8：功放模块电路图2.2.4 其余电路设计除以上两种模块，还有其余的模块电路如方案一的晶振电路，复位电路，方案二的供电提示电路等。
简易电子琴设计实验报告
简易电子琴设计实验报告
本次实验是针对简易电子琴的设计，主要使用以下几种器件完成：
ADC（数模转换器）：
ADC是将模拟量转换成数值的重要器件，它的输入具有模拟量，而输出是一组数字量。
在本次实验中，用ADC读取我们设计的电路上的按键电压，以便得到正确的音符。
示波器：
示波器有助于直观地观察器件输出的数字和模拟信号，以诊断出电路中可能存在的故障，也能方便排除效果中的干扰信号。
本次实验主要实现电子琴的播放，首先通过电阻组等元器件来设计一组ADC电路，可
以正确测量到不同键盘上按键时的电压和电流值，读取到的电压值将被转换成十六进制数值，然后根据不同的数值，带入不同的DAC电路，电路会产生不同的模拟信号电压，最后
通过功放芯片，放大成足以听到的电子琴音乐。
在实验制作过程中，使用示波器可以实时地可视化观察我们的设计，检查出是否有任
何可能的故障，以便根据电路图维修，再次检查组装的电路输出是否正常，排除是否有任
何问题电路没有检查出来。
通过综合以上器件，一台不用太多复杂器件，而只要合理连接，即可以让简易电子琴
发出优美的音乐。
由于组装过程及晶体振荡器及ADC,DAC在电路设计上的影响，使得电子
琴的播放声音非常流畅，而且没有太多的驱动电路。
简易九键电子琴
前言简易电子琴结构组成：电子乐器的结构较为复杂，音源是由晶体管产生的电振动，并通过音色回路而产生各种音色；同时由周波数调制产生颤音效果，由振幅调制产生各种乐器的音效。
乐器特色：属于电子乐器，发音音量可以自由调节。
音域较宽，和声丰富，甚至可以演奏出一个管弦乐队的效果，表现力极其丰富。
它还可模仿多种音色，甚至可以奏出常规乐器所无法发出的声音（如人声，风雨声等）。
另外，电子琴在独奏时，还可随意配上类似打击乐音响的节拍伴奏，适合于演奏节奏性较强的现代音乐。
另外，电子琴还安装有混响、回声、延长音、震音和颤音等多项功能装置，表达各种情绪时运用自如。
简易电子琴是电声乐队的中坚力量，常用于独奏主旋律并伴以丰富的和声。
还常作为独奏乐器出现，具有鲜明时代特色。
但电子琴的局限性也十分明显：旋律与和声缺乏音量变化，过于协和、单一；在模仿各类管、弦乐器时，音色还不够逼真，模仿提琴类乐器的音色时，失真度更大，还需要不断改进。
第一章简易电子琴1.1 简易电子琴的工作原理大家都知道当物体振动时，能够发出声音。
振动的频率不同，声音的音调就不同。
在简易电子琴里，虽然没有振动的弦、簧、管等物体，却有许多特殊的电装置，每个电装置一工作，就会使喇叭发出一定频率的声音。
当按动某个琴键时，就会使与它对应的电装置工作，从而使喇叭发出某种音调的声音。
简单的说就是按键触发信号发给处理器，再由处理器调用音色库音色通过功放电路输出或者通过数码接口进行数字输出。
控制面板上的按钮来选择处理器对音色、音量、输出方式、伴奏的控制。
振荡器是根据需要产生一定频率的振荡信号，振荡信号通过分频器分解成不同频率的信号输送到放大器，放大器将信号放大，推动扬声器发出声音。
键盘实际上就是一些开关，如果没有键盘，许多种频率的信号一齐进到放大器里，通过扬声器发出的声音就会乱七八糟，不成音乐。
按下键盘的一支键，就等于接通一只开关，只允许某一种频率的信号通过到放大器里去，扬声器就发出一个音来。
简易电子琴 实验报告
简易电子琴实验报告简易电子琴实验报告引言电子琴是一种以电子技术为基础的乐器，它能够模拟出各种音调和音色，使得演奏者能够轻松地演奏出美妙的音乐。
在这个实验中，我们将制作一台简易的电子琴，并探索其工作原理和音乐效果。
材料和方法1. 需要的材料：- Arduino开发板- 电子元件：电阻、电容、按钮开关、蜂鸣器等- 连接线和面包板2. 搭建电路：- 将电阻、电容等元件按照电路图连接到Arduino开发板上- 将按钮开关连接到开发板的输入引脚- 将蜂鸣器连接到开发板的输出引脚3. 编写代码：- 使用Arduino开发环境编写程序，实现按下按钮时发出不同音调的功能- 程序中需要定义不同按钮对应的音调频率和持续时间4. 上传程序：- 将编写好的程序上传到Arduino开发板上- 确保程序能够正常运行结果和讨论经过搭建电路和上传程序后，我们成功制作了一台简易的电子琴。
按下不同的按钮，蜂鸣器会发出不同的音调。
通过这个实验，我们深入了解了电子琴的工作原理。
电子琴的核心是Arduino 开发板，它通过接收按钮开关的输入信号，根据程序定义的音调频率和持续时间，控制蜂鸣器发出相应的声音。
在实验过程中，我们还发现了一些问题和改进的空间。
首先，由于使用的是简易的电路和元件，音质并不是很高。
如果使用更高级的电子元件，可能会有更好的音质效果。
其次，我们只实现了按下按钮发出音调的功能，但电子琴还有很多其他功能，比如调节音量、切换音色等，这些功能可以在以后的实验中进一步探索。
此外，通过这个实验，我们也体会到了电子琴对于音乐的重要性。
电子琴的出现，使得音乐演奏变得更加简单和便捷。
它不仅可以模拟出各种乐器的音色，还可以通过编程实现更多创意和变化。
电子琴为音乐爱好者提供了更多的可能性，也为音乐创作带来了新的思路。
结论通过本次实验，我们成功制作了一台简易的电子琴，并深入了解了其工作原理和音乐效果。
虽然这只是一个简单的实验，但它展示了电子琴的魅力和潜力。
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［5］周坚.单片机轻松入门.北京:北京航天航空大学出版社.2014
在确保硬件电路正常且无异常情况(断路或短路)的情况下方可上电调试，上电调试的目的是检验电路是否接错，同时还要检验原理是否正确。LED电路调试：接通电源，随机按下按钮可以看到LED亮。键盘单片机控制部分调试：上电后，随机按动键盘可以发现各个按键对应的音正确。
4.2软件调试
软件调试是一个重要的任务，当电子琴没有出现预期的功能时，通过反复研究程序的逻辑是否正确，哪些功能实现，哪些功能没实现，是哪一个模块出了问题。实际中往往一个小小的变量没赋予正确的值，其功能完全出不来，通过去修改代码，再利用protus仿真，去看结果是否真确。
-按键发声
-音乐播放（3首以上
2.方案设计与论证（或基本原理与论证）
音乐是有由不同的音阶组成的，而不同的音阶又是由不同的频率发出的，那么产生不同的频率，就可以发出不同的音乐了。而利用单片机就可以产生不同的频率的方波，因此选择单片机为为主来设计。通过程序编写实现单片机输出不同的频率，输出的方波信号再通过功放输出声音。同时电子琴加入led用来显示。
电子工程学院课外学分设计报告
题目：简易电子琴设计
姓名：学号：35
专业：电子信息工程实验室：开放实验室
班级：1211
设计时间：年月日——年月日
评定成绩：审阅教师：
1.设计任务、目的
1.硬件电路设计（制作实物，行列键盘输入，至少21键，扬声器输出）
2.驱动程序设计：扬声器驱动函数，键盘扫描函数
3.结合驱动程序设计程序实现如下功能：
1.单片机最小系统
单片机最小系统由STC89C51芯片、晶振、电容组成。
2.按键设计
按键采用4*6扫描；4根行线接P10-P13,六根列线接P14-P17以及P20，P21口共24个按键，0-20代表音符键，0-6代表低音1,2,3,4,5,6,7；7-13代表中音1,2,3,4,5,6,7；14-20代表高音1,2,3,4,5,6,7；21号按键表示播放歌曲键，当按下21号键，进入播放歌曲函数，当按下22号键时，播放下一首歌曲，当按下23键时，退出播放返回主程序。而在主程序中时，代表演奏状态，当按下23号键时，进入录音状态，此时有个绿色的指示灯会亮。而进入录音后，再按一次23键，指示灯灭，退出录音状态，返回主程序。
硬件调试主要是针对焊的板子进行调试。
在上电之前，先确保电路中不存在断路或短路情况，这一工作是整个调试工作的第一步，也是非常重要的一个步骤。在这部分调试中主要使用的工具是万用表，用来完成检测电路中是否存在断路或者短路情况的任务。注意焊点之间，确保焊点没有短接在一起，同时注意焊点的美观，确保没有开路以及短路的现象出现。
3.2软件设计
3.2.1主函数流程图如下：
图3.2主函数流程图
3.2.2音乐播放函数流程图如下：
图3.3ห้องสมุดไป่ตู้乐播放流程图
3.2.3按键扫描程序流程图如下：
图3.4按键扫描流程图
3.2.4led流水灯流程图
图3.5判断低中高音符流程图
图3.6led显示低中高音符流程图
4.实现与测试（或调试）
4.1硬件调试
3.Led灯设计
7个绿色的LED代表按键的音符DO，RE，MI...分别接到P0口的各个I端口音符DO时，一个LED亮，音符MI时，2个LED亮…以此类推。有一个绿色LED指示当前状态，当电子琴处于录音时，LED亮，否则，灭。
4.扬声器模块
扬声器模块由扬声器、三极管和电阻组成。经过三极管的放大作用驱动扬声器发声。
uchar cont=0,cont1=0xff; //控制占空比变量
unsigned char code MusicYinFu[]={0xFF,0xFF,0xFB,0x90,0xFC,0x0C,0xFC,0x44,0xFC,0xAC,0xFD,0x09,0xFD,
0x34,0xFD,0x82,0xFD,0xC8,0xFE,0x06,0xFE,0x22,0xFA,0X15,0XFB,0x04,0xFA,0x67,0xFE,0x85};
程序：
#include <stc89.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define led P0
sbit Beep=P3^0;//波形输出口
ucharKeyNo,th0,tl0,flag_yinfu_dizhonggao,yuzhi; //按键按下键值、定时器初值、音符低中高标志位、音符DO、RE...
本设计的主要工作是程序编写和焊电路板，通过程序让电子琴实现音乐演奏，歌曲播放以及记录已按下的音符，并播放，最后实现led显示。而硬件主要有单片机最小系统，键盘模块，发声模块，还有一个电源模块。
图2.1总体方案图
3.硬软件设计
3.1硬件电路设计
图3.1硬件电路图
本系统有主控单片机、按键、led显示模块、扬声器模块以及电源组成。
5．分析与总结
按下按键1~21扬声器输出中高低对应的声音,led流水灯也随之变化;按下按键22播放音乐,led灯随音乐的节拍和音节亮;按下按键23,播放下一首音乐;按下按键24退出音乐播放功能.
结果如图:
总体来说，此次课外学分我收获良多，虽然课外学分的过程中遇到了很多困难与问题，如起初对音乐的一点不懂开始，到器件难找，到硬件焊好后在完善等等，但最终还是完成了设计的任务及要求。这次课外学分设计中，经过努力，在仿真软件和实物上都实现了高、中、低21个音符的发声和音乐的自动播放，使我有了一定的成就感，也使我进一步熟悉和掌握了单片机的内部结构和工作原理，了解了单片机应用系统设计的基本方法和步骤,掌握了单片机仿真软件Proteus的使用方法和键盘、显示器在的单片机控制系统中的应用，同时也掌握了撰写课程设计报告的方法。总之，通过这次课程设计，自己的能力得到进一步的提升。