简易电子琴设计毕业设计
基于单片机的简单电子琴毕业设计
基于单片机的简单电子琴毕业设计目录1引言 (1)2 总体设计 (2)2.1 设计目的与要求 (2)2.2 电子琴系统的组成 (2)2.3 系统设计框图 (3)3 详细设计 (4)3.1 硬件设计 (4)3.2 硬件简介 (5)3.2.1 AT89C51简介 (5)3.2.2 LED数码管 (10)3.3整体程序处理流程图设计 (11)3.4矩阵式键盘的识别和显示与设计 (12)3.4.1矩阵式键盘的结构与工作原理 (12)3.4.2矩阵式键盘的按键识别方法 (13)3.4.3键盘接口必须具有的4个基本功能 (15)3.5音乐播放设计 (16)3.5.1音乐发声原理 (16)3.5.2音乐播放流程图 (18)3.5.3放歌子程序流程图 (18)4实现联调 (20)4.1 Proteus 简介 (20)4.2 keil 简介 (20)4.3利用keil与Proteus进行的调试 (21)5 总结与展望 (23)参考文献 (25)Abstract: (26)致谢 (27)附录A:程序设计 (28)附录B 印制电路板(PCB)设计 (34)基于单片机的简单电子琴设计摘要: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。
它在现代音乐扮演着重要的角色,单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,它已经溶入现代人们的生活中,成为不可替代的一部分。
本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析与设计,并介绍了基于单片机电子琴的系统硬件组成。
该文设计是一种基于AT89C51的简单音乐发生器,利用单片机技术、键盘和一组发光二极、SPEARK等实现原理图设计,并用C51语言进行键盘识别程序设计和音频脉冲输出程序的设计。
经过软件和硬件的联调,并仿真出来。
该音乐发生器不仅能通过键盘弹奏出来简单的乐曲,而且不弹奏时按播放键可以播放置音乐,音调和节拍都由单片机控制实现。
本系统运行稳定,其优点是硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等,具有一定的实用和参考价值。
简易电子琴的设计[优秀范文五篇]
简易电子琴的设计[优秀范文五篇]第一篇:简易电子琴的设计毕-1毕业设计任务书专业:班级:学生签名:一、设计题目简易电子琴的设计二、设计内容要求和技术参数(1)要求能够发出1、2、3、4、5、6、7等七个音符。
(2)使用元件:AT89C51、LM324,喇叭,按键等三、设计应完成的技术资料(1)写出设计过程(包括原理、方案)(2)系统硬件图并描述各部分的功能(3)对软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高(4)写出此次设计的心得体会四、设计考核的主要知识与技能本课题是电子技术与单片机混合的综合性课题,主要考核《电子技术》与《单片机》的基本知识和应用能力。
五、设计时间:六、指导教师签名:第二篇:简易电子琴电路的设计电子综合实训任务书学生姓名:专业班级:指导老师:易迎彦工作单位:武汉理工大学理学院题目:简易电子琴电路的设计初始条件:直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具要求完成的主要任务:(包括电子综合实训工作量及其技术要求以及说明书撰写等具体要求)1、技术要求:设计一个玩具电子琴,设8个琴键,分别代表1、2、3、4、5、6、7、į八个不同音符,每按下一个琴键,扬声器发出一个音符的声音。
演奏时的音量和节拍可以调节2、主要任务:(一)设计方案(1)按照技术要求,提出自己的设计方案(多种)并进行比较;(2)以CC7555时基集成电路为主,设计一个玩具电子琴电路(实现方案);(3)依据设计方案,进行预答辩;(二)实现方案(4)根据设计的实现方案,画出电路逻辑图和装配图;(5)查阅资料,确定所需各元器件型号和参数;(6)在面包板上组装电路;(7)自拟调整测试方法,并调试电路使其达到设计指标要求;(8)撰写设计说明书,进行答辩。
3、撰写电子综合实训说明书:封面:题目,学院,专业,班级,姓名,学号,指导教师,日期任务书目录(自动生成)正文:1、技术指标;2、设计方案及其比较;3、实现方案;4、调试过程及结论;5、心得体会;6、参考文献成绩评定表时间安排:电子综合实训时间:19周-20周19周:明确任务,查阅资料,提出不同的设计方案(包括实现方案)并答辩; 20周:按照实现方案进行电路布线并调试通过;撰写电子综合实训说明书。
简易电子琴设计报告
简易电子琴设计报告一、硬件设计方案及相关解释:设计一个基于AT89C51单片机的简易电子琴。
要求:1.4X4的16个按键矩阵,并且每个键对应一个音。
2.用AT89C51将键盘连接设计成为电子琴。
3.编写电子琴的程序,要达到可以随意弹奏想要表达的音乐的目的。
基本原理:一定频率产生声音,频率高低决定音调。
利用单片机输出脉冲信号经放大后送给喇叭,便可发出声音。
利用单片机的定时器,让定时器中断一次就对改变喇叭的状态一次,即形成矩形方波,这也是数字电路产生声音的方法。
由于一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率,可以利用不同的频率的组合,即可构成我们所想要的音乐了,对于单片机来产生不同的频率非常方便,我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号,因此,只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
二、设计思路:1.定时/计数器的设计和状态字定义:若要产生音频脉冲,只要算出某一音频的周期(1/频率),再将此周期除以2,即为半周期的时间。
利用定时器计时半周期时间,每当计时终止后就将P1.0反相,然后重复计时再反相。
就可在P1.0引脚上得到此频率的脉冲。
利用AT89C51的内部定时器使其工作计数器模式(MODE1)下,改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶,例如,频率为523Hz,其周期T=1/523=1912μs,因此只要令计数器计时956μs/1μs=956,每计数956次时将I/O反相,就可得到中音DO(523Hz)。
计数脉冲值与频率的关系式是:N=fi÷2÷fr,式中,N 是计数值;fi是机器频率(晶体振荡器为12MHz时,其频率为1MHz);fr是想要产生的频率。
其计数初值T的求法如下:T=65536-N=65536-fi÷2÷fr例如:设K=65536,fi=1MHz,求中音DO(261Hz)。
T=65536-N=65536-fi÷2÷fr=65536-1000000÷2÷fr=65536-500000/fr,中音DO的T=65536-500000/523=64580。
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。
电子琴毕业设计
电子琴毕业设计电子琴毕业设计在音乐教育领域,电子琴作为一种常见的乐器,被广泛应用于学校和个人的音乐学习中。
然而,随着科技的不断发展,电子琴也在不断更新和改进。
作为一名电子琴专业的毕业生,我决定以电子琴为主题进行毕业设计,探索其技术和音乐性的结合。
首先,我计划设计一个全新的电子琴音色系统。
传统的电子琴音色往往局限于模拟传统乐器的声音,如钢琴、吉他等。
然而,随着音频合成技术的进步,我们可以尝试设计更多种类的音色,甚至是虚拟的、未来感的音色。
通过深入研究音频合成算法和音色设计原理,我希望能够创造出独特且富有表现力的电子琴音色。
其次,我希望通过设计一个创新的演奏界面来提升电子琴的演奏体验。
传统的电子琴键盘布局和触感往往与钢琴相似,但在电子琴的设计中,我们可以尝试更多的创新。
比如,通过引入触摸屏技术,可以实现更灵活的演奏方式,如滑动、敲击等。
同时,我还计划设计一个可调节的键盘灵敏度系统,使演奏者能够根据个人的喜好和风格来调整键盘的灵敏度,从而更好地表达自己的音乐感情。
另外,我还将关注电子琴的音乐教育应用。
传统的音乐教育往往依赖于教师和纸质教材,但在数字化时代,我们可以尝试将电子琴与教育软件相结合,创造出更多的学习资源和互动方式。
通过设计一个智能化的电子琴学习系统,学生可以通过电子琴与计算机进行互动,学习音乐理论、技巧和演奏技巧。
同时,教师也可以通过系统监控学生的学习进度和表现,进行个性化的指导和评估。
最后,我还计划设计一个可定制的电子琴外观。
传统的电子琴外观往往相对单调,缺乏个性化和时尚感。
通过引入3D打印技术和可变形材料,我希望能够设计出一款可以根据用户喜好和需求进行定制的电子琴外观。
用户可以选择不同的外壳材料、颜色和图案,打造出独一无二的电子琴。
通过以上的设计方向,我希望能够将电子琴的技术和音乐性结合起来,创造出更具创新性和表现力的电子琴。
这不仅将为电子琴行业带来新的发展机遇,也将为音乐教育提供更多的可能性。
电子琴毕业设计(论文)
毕业设计(论文)( 2013届)题目电子琴音乐的产生与演奏电路的设计学院电子与电气工程系专业应用电子技术班级应电1001班学号 *************学生姓名王雅琴指导教师黎杨梅摘要本文的主要内容是用STC89C51单片机为核心控制元件,设计一个可以实现演奏和播放音乐的简易电子琴。
以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块。
在主控模块上设有16个按键和扬声器,应用中断系统和定时/计数原理控制其发声。
本系统运行稳定,其优点是硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等,具有一定的实用和参考价值。
关键词单片机;电子琴;键盘目录1.引言 (1)2.总体方案 (1)2.1.系统的设计要求 (1)2.2.电子琴系统的组成 (2)2.3.系统设计框图 (2)3. 硬件电路设计简介 (3)3.1.单片机STC89C51 (3)3.1.1.STC89C51的简介 (3)3.1.2.管脚功能 (4)3.1.3.在线编程 (5)3.1.4.电子琴系统单片机最小系统设计图 (5)3.2.矩阵式键盘 (6)3.2.1.矩阵式键盘的结构与工作原理 (6)3.2.2.矩阵式键盘的按键识别方法 (6)3.2.3.键盘接口必须具备的4个基本功能 (7)3.2.4.电子琴系统矩阵键盘硬件电路图 (7)3.3.音频功放电路设计 (8)3.3.1.LM386的结构与工作原理 (8)3.3.2.LM386的主要特性 (8)3.3.3.LM386的典型应用电路 (8)3.3.4.电子琴中音频功放电路图 (9)4. 软件设计 (10)4.1.音乐播放程序设计 (10)4.1.1.音乐背景知识 (10)4.1.2.单片机产生音乐的方法 (10)4.1.3.音乐播放软件设计 (12)4.2.放歌子程序设计 (13)4.3.系统整体软件流程设计 (14)5. 系统调试 (14)5.1.keil简介 (15)5.2.硬件调试 (15)5.3.软件调试 (15)5.4.综合调试 (15)6. 结论 (16)参考文献 (17)谢辞 (18)1.引言单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物,属第四代电子计算机,他具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。
(完整版)基于51单片机的电子琴毕业设计论文
摘要本设计是基于AT89S52单片机的简易电子琴设计。
主要组成是以51单片机最小系统为核心,通过键盘获取按键信息,通过运用单片机定时器等部件实现蜂鸣器发声同时用数码管同步显示。
本系统具有播放歌曲及选取按键输入高、中、低音的功能。
本设计的特点是:大部分功能通过软件实现,使电路简单明了,系统稳定性好。
电子琴是电子科技与音乐结合的产物是一种新型的键盘乐器。
一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率,这样我们就可以利用不同的频率的组合,即可构成我们所想要的音乐了,当然对于单片机来产生不同的频率非常方便,我们可以利用单片机的定时计数器T0来产生这样方波频率信号,因此,我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
关键字:AT89S52,按键,数码管,蜂鸣器,音阶。
(要求宋体、小四号,行间距为固定值22磅。
字数500字以上。
介绍你所作设计的主要内容及主要方法和取得的结果,是整个报告的概括性内容,不要超过一页面)目录(小三号居中,加粗)1 概述………………………………………………………………………………1.1 51系列单片机简介89系列单片机是ATMEL公司的8位FLASH单片机系列。
89系列单片机是以8031为核心构成的,它和8051系列单片机外部端子是一样的、兼容的,其最大特点是片内含有FLASH存储器。
AT89S52单片机是一种低功耗、高性能、内含4KB的闪速存储器(Flash Memory)的8位微控制器。
片内闪速存储器的程序代码或数据可在线写入,也可通过常规的编程器编程。
(宋体、小四,行间距固定值18磅。
以下相同要求)……………………1.2 电子琴简介电子琴为键盘乐器,采用半导体集成电路,对乐音信号进行放大,通过扬声器产生音响。
电子琴有多种类型,为业余型和专业型。
使用五线谱,多为高低音双行记谱。
有时也用中音谱。
电子琴又称作电子键盘,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。
51单片机简易电子琴设计
毕业设计(论文)课题名称:指导教师:系别:专业:班级:姓名:摘要音乐一直都是人类情感表达的一个重要媒介,随着社会的进步与发展,音乐在人类的生活与学习中的作用越发不可忽视。
电子琴也是实现播放音乐的一个途径。
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,它在音乐演奏中已成为不可缺少的一部分。
单片机是一个具有功能强大和编程灵活性的控制器,它已广泛应用于现代人们的生活中,扮演着重要的角色。
本设计主要是使用AT89C51单片机及单片机C语言,用AT89S51单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。
以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有16个按键和扬声器。
在PROTEUS 仿真平台上实现功能仿真,同时还增加了音乐播放功能。
本文中给出了该系统设计的硬件电路,软件设计等。
其次,详细阐述了程序的各个模块和实现过程。
本设计具有硬件电路简单、功能完善、控制可靠、运行稳定等特点,具有一定的实用性。
关键词: 单片机;电子琴;PROTEUS;KEIL;C语言1.引言单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物,属第四代电子计算机,它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。
它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。
因此,单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。
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。
它在现代音乐扮演着重要的角色。
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是十分明显:旋律与和声缺乏音量变化,过于协和、单一;在模仿各类馆、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。
单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,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AT89S51单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。
基于单片机的简易电子琴的设计与制作毕业论文
基于单片机的简易电子琴的设计与制作毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1 论文研究的背景和意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2 国外研究情况 (2)1.3 研究的容 (2)1.4 研究的重点难点及研究方法 (2)1.4.1 本文的重点 (2)1.4.2 本文的难点 (2)1.4.3 本文的研究方法 (2)第2章方案比较与论证 (4)第3章系统总体框图及硬件简介 (5)3.1 系统的总体框图及组成 (5)3.2 AT89C51简介 (5)3.3 LM386 (7)3.4 扬声器 (7)第4章系统软件设计 (9)4.1 音乐相关知识 (9)4.2 如何用AT89C51单片机实现音乐中的节拍 (9)4.3 如何用AT89C51单片机产生音频脉冲 (10)4.4 系统程序流程图 (11)4.5 电源电路的工作原理 (13)第5章各功能模块原理图 (15)5.1 AT89C51电路原理图 (15)5.1.1 复位电路 (15)5.1.2 晶振电路 (15)5.1.3 按键电路 (15)5.2 键盘扫描模块电路原理图 (16)5.3 LCD1602电路原理图 (16)5.3.1 液晶显示原理 (16)5.3.2 LCD1602的基本参数及引脚功能 (16)5.4 音频放大电路原理图 (17)第6章 PROTEUS仿真 (19)6.1 PROTEUS简介 (19)6.2 仿真电路 (19)6.3 仿真测试 (19)6.3.1 电子琴弹奏仿真 (19)6.3.2 电子琴自动播放仿真 (20)6.4 仿真结果 (21)6.5 实物图 (21)第7章心得体会 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)附录一:PROTEUS仿真图 (26)附录二:元件清单 (26)附录三:主要源程序 (26)第1章绪论1.1 论文研究的背景和意义1.1.1 研究背景对于生活在21世纪的我们,电子产品有着越来越重要的地位,简易电子琴就是其中一个非常典型的代表,它把许许多多的孩子们带进了音乐的殿堂。
毕业设计-简易电子琴设计报告
桂林电子科技大学简易电子琴设计设计报告指导老师:学生:学号:机电工程学院年月简易电子琴设计报告目录一、设计题目 (3)二、设计内容与要求 (3)三、设计的目的与意义 (3)四、设计方案与选择4.1设计方案 (3)4.2方案选择 (5)五、系统硬件与电路图5.1 电路原理总图 (12)5.2 复位电路 (13)5.3 起振电路 (13)5.4 放大电路 (14)5.5 PCB图 (15)5.6 其他 (16)六、程序流程图与源程序6.1程序流程图 (16)6.2源程序 (17)七、系统设计与说明7.1 AT89S51单片机 (23)7.2 DAC0832 (29)7.3焊接过程 (35)7.4系统调试 (36)八、设计体会 (37)九、参考文献 (39)一、设计题目简易电子琴的设计二、设计内容与要求用8031单片机控制电子琴发出1、2、3、4、5、6、7七个音符的声音,音调可控。
三、设计的目的与意义1.进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理,加深对单片机理论知识的理解。
2.掌握单片机内部功能模块的应用。
3.掌握单片机的接口及相关外围芯片特性、使用与控制方法。
4.掌握单片机编程方法、调试方法。
5.掌握单片机应用系统的构建和使用,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好的基础。
四、设计方案及方案选择4.1设计方案4.1.1 设计思路声音是由物体振动产生,正在发声的物体叫声源。
声音以波的形式传播。
声音是声波通过任何物质传播形成的运动。
声波振动内耳的听小骨,这些振动被转化为微小的电子脑波,它就是我们觉察到的声音。
内耳采用的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样,它是移动的机械部分与气压波之间的关系。
声音按音调可分为:高音、中音、低音。
音高是由发声物体振动频率的高低决定的,频率高声音就高,频率低声音就低。
音持续时间的长短即时值,一般用拍数表示。
休止符表示暂停发音。
音乐是由许多不同的音符组成的,而每个音符对应着不同的频率,这样就可以利用不同的频率组合,加以拍数对应的延时,构成音乐。
基于单片机的简易电子琴设计_毕业设计
摘要
单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物,属第四代电子计算机, 它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的 应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此,单片机的开发应用已成 为高科技和工程领域的一项重大课题。
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 代音乐扮演着重要的角色,单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性, 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 AT89S51 单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。以单片机作为主控核心,与 键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有 16 个按键和扬声 器。
1. 2任务与要求 实现电子琴发声控制系统;要求电路实现如下功能:
利用蜂鸣器作为发声部件,两个数码管作为显示部件,设置 10 个按键,实现高 音、中音、低音的 1、2、3、4、5、6、7 的发音。并在存储一首歌曲的内容,可 以实现自动播放。
用 PROTEUS 实现的电子琴仿真设计 说明:单片机的工作时钟频率为 11.0592MHz 。
图 1-1 AT89C52
2 系统总体方案及硬件设计
本系统采用单片机 AT89C52 为电子琴的控制核心,系统主要包括播放模块、 安键控制模块。下面对各模块的设计逐一进行论证比较。总电路图见附页二。
2. 1 系统总体方案 2.1.1 定时/计数器的设计和状态字定义:
若要产生音频脉冲,只要算出某一音频的周期(1/频率),再将此周期除以 2,即为半周期的时间。利用定时器计时半周期时间,每当计时终止后就将 P1.0 反相,然后重复计时再反相。就可在 P1.0 引脚上得到此频率的脉冲。利用 AT89C51 的内部定时器使其工作计数器模式(MODE1)下,改变计数值 TH0 及 TL0 以产生 不同频率的方法产生不同音阶,例如,频率为 523Hz,其周期 T=1/523=1912μ s, 因此只要令计数器计时 956μ s/1μ s=956,每计数 956 次时将 I/O 反相,就可 得到中音 DO(523Hz)。计数脉冲值与频率的关系式是:N=fi÷2÷fr,式中,N 是计数值;fi 是机器频率(晶体振荡器为 12MHz 时,其频率为 1MHz);fr 是想 要产生的频率。其计数初值 T 的求法如下:T=65536-N=65536-fi÷2÷fr 例如:设 K=65536,fi=1MHz,求中音 DO(261Hz)。T=65536-N=65536- fi÷2÷fr=65536-1000000÷2÷fr=65536-500000/fr,中音 DO 的 T=65536 -500000/523=64580。 单片机 12MHZ 晶振,中音符与计数 T0 相关的计数值如表所示:
基于单片机的简易电子琴毕业设计
(2015 届)毕业设计题目:基于单片机的简易电子琴设计*名:***专业:电气工程及其自动化班级:电气N111学号:************指导教师:***导师职称:讲师嘉兴学院南湖学院教学事务管理中心年月日诚信声明我声明,所呈交的设计是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,设计中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得嘉兴学院南湖学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
我承诺,设计中的所有内容均真实、可信。
设计作者签名:签名日期:年月日授权声明学校有权保留送交设计的原件,允许设计被查阅和借阅,学校可以公布设计的全部或部分内容,可以影印、缩印或其他复制手段保存设计,学校必须严格按照授权对设计进行处理,不得超越授权对设计进行任意处置。
设计作者签名:签名日期:年月日基于单片机的简易电子琴设计摘要本设计核心内容是关于基于AT89C51单片机的简易电子琴设计。
系统由单片机AT89C51、独立键盘模块、功率放大模块、扬声器、数码管所组成。
其软件部分主要有主程序模块、播放模块、按键模块、显示程序。
本设计首先要对AT89C51单片机有一定的认识,继而按照电子琴功能制作出硬件电路并编写源程序,最后对其进行仿真调试。
系统带有10个独立按键,其中8个独立按键分别代表8个音符,8个按键每个按键在数码管也会对应一个字符来指示用户所按下的按键,还有两个为功能按键按键。
同时本系统还带有一个存储播放音乐的功能,使用者可以通过按下功能按键来播放存储的歌曲,系统会把用户程序内存储的音符进行播放,在自动播放的过程中如果按下另外一个功能按键则中断播放歌曲。
本次设计的主要优点有硬件电路结构简单易实现,电子琴所需功能基本具备,系统稳定可靠.关键词:at89c51,电子琴,弹奏Design of a simple electronic organ based on single chipmicrocomputerABSTRACTThis design is the core content of simple electronic organ based on AT89C51 is designed. System by single chip microcomputer AT89C51, independent keyboard module, power amplification module, speaker, digital tube. Its software part mainly has the main program module, the module, keys module, display applications.This design must first have a certain understanding of AT89C51, then according to the electronic organ functions produce hardware circuit and the programs are the source, finally carries on the simulation debugging. System with 10 independent key, including eight independent keys represent the eight notes, each key eight buttons in the digital tube will also corresponds to a character to indicate the user press the button, and two for the key button. Simultaneously this system also comes with a storage play the function of music, the user can press the function button to good songs, storage system will store the user program in the notes to play, in the process of automatic playback if press buttons on another function is the interrupt play songs. The design of the main advantage of the hardware circuit structure is simple to implement, electronic organ function basically, the system is stable and reliable.Keywords: At89c51, electronic organ, playing, recording.目录1绪论 (1)1.1单片机背景 (1)1.2单片机电子琴应用 (2)2 电子琴方案设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 电子琴设计方案 (3)3 硬件设计 (5)3.1 单片机 (5)3.1.1 AT89C51简介 (5)3.1.2 主要的功能特性 (5)3.1.3 I/O端口介绍 (5)3.1.4 定时/计数器的应用 (6)3.2 按键设计 (7)3.3 LED数码管 (8)3.3.1 数码管的驱动方式 (8)3.3.2 数码管的选择 (9)3.4扬声器 (10)4 软件设计 (11)4.1程序流程图 (11)4.2程序语言的选择 (12)5 仿真调试 (13)5.1 Proteus 简介 (13)5.2 keil 简介与教程 (13)5.3利用keil与Proteus进行的调试 (16)6 总结与展望 (19)参考文献 (20)附录 (22)附录1主要电路原理图 (22)附录2主要程序 (22)1绪论1.1单片机背景单片机是经典的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),缩写为MCU,最早是被利用于工业控制领域。
《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。
毕业设计 简易无线电子琴
电子技术课程设计报告题目:简易无线电子琴专业:电子信息工程(本)班级:061班成绩:1 . 实验简介:简易无线电子琴是以CMOS计数器CD4060作为音频振荡器,通过收音机能听到其发出9个具有银色圆润甜美的音符。
2. 元器件的选择:IC选用14位二进制计数/分频振荡电路CD4060。
CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成,振荡器的结构可以是RC或者晶振电路。
CR为高电平时,计数器清零并且振荡器使用无效,所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数,在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
(1)CD4060提供了16引线多层陶瓷双列直插(D),熔封陶瓷双列直插(J),塑料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C)4种封装形式。
(2)(3)CD4060的工作环境:●VT选用9018或者3DG142型等超高频,低噪声小功率硅NPN三极管,要求电流放大系数β>80,f T≥800MHz。
●RP1——RP9选用WS-2型有机实芯微调电位器。
●C1 ~ C3选用CT1型低频陶瓷介电容器;C4 ~ C7选用CT1型高频陶瓷介电容器。
●SB1 ~ SB9选用小型无锁轻触按键开关;SA选用1×1小型拨动式开关。
●L可以使用ф0.5mm漆包线在铅笔杆上平绕6匝后脱胎即成,天线W可以用600mm长的塑料外皮软导线。
●G采用4F22 —6V型叠层干电池4节5号干电池串联组成6V直流电源供电,按键开关SA用与接通电源。
●阻值为100Ω(实测值为101Ω)的电阻R1,R3,阻值为24KΩ(实测值为22KΩ)的电阻R2.3. 实验仪器:数字万用表VD920,示波器V-252B 一台收音机4. 电路工作原理:在简易无线电子琴电路原理图中CD4060第9脚外接振荡定电容,第10脚外接振荡定时电阻,调节RP1 ~ RP3的值,即可使振荡器在按下SB1 ~ SB9时依次发出的1,2,3,4,5,6,7, 1,2等9个音符。
基于单片机的简易电子琴设计_毕业设计论文
基于单片机的简易电子琴设计摘要随着科学技术的不断发展,单片机的应用日益成熟。
单片机集成度高、处理功能强大、价格低廉使其在各个领域得到广泛应用。
同时电子琴作科学技术与音乐共同发展的产物,在这个电子信息化的时代,为音乐的大众化做出了不可代替的贡献。
本文主要介绍一种基于51单片机的简易电子琴设计方案。
它采用了STC公司出品的一款低功耗、高性能单片机STC89C52芯片作为主控单元,与4*4矩阵键盘、复位电路、LED双位数码显示器、扬声器等组成主控核心模块。
文章详细论述了电子琴硬件设计和软件结构设计流程,采用了Altium Designer 09画出原理图、PCB图,通过Keil编程软件对电子琴进行软件编程,然后进行软硬件的调试运行并将程序烧录到STC89C52芯片中。
此系统运行比较稳定,具有硬件设计电路简单、清晰,成本低,软件功能完善,控制系统牢靠,性价比高等优点,具有一定的实用和参考价值。
关键词:STC89C52;电子琴;矩阵键盘AbstractAlong with the development of science and technology, the application of SCM increasingly mature. Single chip microcomputer high level of integration, processing powerful, low prices make it is widely used in various fields. At the same time the keyboards for science and technology and music common development of the product, in the electronic information era, for music's popular do can't replace contribution.This paper mainly introduces a kind of simple keyboard based on 51 SCM design scheme. It USES the STC product of our company a low power consumption, high performance microprocessor STC89C52 chips as the master unit, and 4 * 4 matrix keyboard and reset circuit, LED digital display, a double master core module and other components of the speaker. This paper discusses the design of hardware and software structure keyboard design process, the use of a Altium Designer 09 draw a diagram, PCB figure, through the Keil software keyboard to software programming, then the software and hardware debugging run and will burn to STC89C52 chip program. Operation of the system is stable and has the hardware circuit design simple, clear, and the cost is low, the software perfect function, control system firm, price higher advantages, has certain practical and reference value.Key words : stc89c52; keyboard; matrix keyboard目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 设计的目的和意义 (1)1.2 设计的主要内容 (1)2 系统概述 (2)2.1 系统工作原理 (2)2.2 系统结构组成 (2)2.2.1 电源电路 (2)2.2.2 控制部分 (3)2.2.3 显示部分 (3)2.2.4 发声部分 (3)2.3 主要芯片及元件的介绍 (3)2.3.1 STC89C52单片机简介 (3)2.3.2 芯片引脚介绍 (4)2.3.3 STC89C52时钟介绍 (6)2.3.4 双位LED数码显示器简介 (7)3 硬件电路的设计 (9)3.1 电源电路的设计 (9)3.2 复位电路的设计 (10)3.2.1 复位操作 (10)3.2.2 复位信号及其产生 (11)3.3 键盘控制电路 (12)3.3.1 矩阵式键盘的概述 (12)3.3.2 矩阵式键盘按键识别原理及方法 (12)3.4 显示电路 (13)4 系统软件设计 (14)4.1 如何利用单片机实现音乐节拍 (14)4.2 如何用单片机产生音频脉冲 (15)4.2.1 音符和频率的关系 (15)4.2.2 定义初值 (16)4.3 音乐发生程序流程图 (17)结论 (18)参考文献 (19)附录一电子琴源程序 (20)附录二原理图 (24)附录三 PCB图 (25)附录四实物图 (26)致谢 (27)1 绪论1.1 设计的目的和意义单片机又称单片微型计算机,英文字母的缩写MCU。
电子琴毕业设计论文
简易电子琴设计1绪论1.1 课题的背景和目的在信息技术急速发展的今天,计算机科学日新月异。
而单片机作为计算机科学的一个分支,在微机控制领域得到长足的发展。
随着单片机的发展与科学技术的提高,单片机已经成为人类生产生活中不可缺少的工具。
现在,单片机的应用已经渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯与数据传输、工业自动化过程的实时控制和数据处理、广泛使用的各种智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
更不用说自动控制的机器人、智能仪表、医疗器械了。
单片机要解决的问题多数是仍是老问题,新颖之处是比以前用较少的元件。
尤其是设计逻辑关系复杂的控制系统,过去用通用的逻辑门集成电路芯片将需要几十片甚至上百片,而现在只用几片就能够实现,而且方便灵活,做设计修改或改动功能时,只消改写软件原文件重写芯片,免去了在硬件线路上大动干戈的苦差事。
减少芯片个数主要是靠单片机的可编程性和高度集成化。
使开发周期更短,制造成本更低,用电更省和可靠性更高。
要求用各种逻辑门芯片实现的逻辑电路,可以用一片单片机芯片加上相应的控制软件就可以实现领域。
该次的毕业设计课题是基于单片机基础上的简易电子琴设计。
主要是用单片机的I/O端口的原理控制并制作的电子琴,设计出相应的琴键使之发出声音。
通过做这次毕业设计能使我对单片机知识的应用更为熟练一些,对单片机的兴趣也将大大的增加,也能在这方面做出相应的成就。
1.2 国外研究状况技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。
随着我国电子琴市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业企业关注的焦点。
了解国外电子琴生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。
电子琴毕业设计(论文)说明书
摘要随着社会的发展进步,音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分,有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。
我们都会抽空欣赏世界名曲,作为对精神的洗礼。
本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。
我们对于电子琴如何实现其功能,如音色选择、自动放音功能等等也很好奇。
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。
它在现代音乐扮演着重要的角色,单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,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STC89C51单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。
以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有12个按键和一个扬声器。
本系统运行稳定,其优点是硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等,具有一定的实用和参考价值。
关键词:STC89C51,电子琴,数码管ABSTRACTWith the development and progress of society, music has become an important part of life, it was said that people do not like the music to the evil. We will find time to enjoy the world music, as the baptism of the spirit. This thesis developed a simple microcontroller-based electronic key board.Electronic organ is a modern electronic music technology and the product is a new type of keyboard instruments. It modern music played an important role in single chip is a powerful control functions and flexible programming characteristics, It has converged with modern people's lives, become an irreplaceable part. The main content is STC89C51 control of the core components, Design of an electronic organ, single chip as a host to the core, with the keyboard, speakers and other core modules main control module, in the main control module has 16 keys and speakers. Stability of the system, its advantages are simple hardware circuits, software functions, control system reliability, high cost performance and have certain practical and reference value.Key words: STC89C51, electronic organ,led display目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)第一章绪论 (5)1.1电子琴设计的背景及意义 (5)1.2 电子琴设计的目标 (5)1.3方案的比较和选择 (6)第二章硬件设计及说明 (6)2.1系统组成及总体框图 (6)2.2元件简介 (7)2.2.1 STC89C51 (7)2.2.2 9013 (10)2.2.3 LED数码管 (11)2.3 各功能模块原理图 (12)2.3.1 STC89C51模块电路原理图 (12)2.3.2键盘扫描模块电路原理图 (13)2.3.3数码管显示模块电路原理图 (13)2.3.4音频处理模块电路原理图 (14)第三章软件设计 (14)3.1 音乐相关知识 (14)3.2如何用单片机产生音频脉冲 (14)3.3系统总体功能流程图 (15)第四章系统调试 (15)4.1硬件调试 (15)4.2 软件调试 (16)第五章课程设计总结以及心得体会 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 电路图 (19)附录C C语言源程序 (21)第一章绪论1.1电子琴设计的背景及意义随着当代科学技术的发展,电子产品在人们的日常生活中占据着越来越重要的地位。
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模电课程设计设计题目:简易电子琴
摘要
随着社会的发展,人们不仅仅要求物质生活,更需要精神上的满足。
从古代的打击乐到现在的流行乐,音乐已成为人们生活中不了缺少的一部分。
本文设计的就是一个简易的电子琴,通过此电子琴可以调节其声调及输出音量。
此电子琴可以生成简单的七种声调并有一定的带负载能力,可以驱动喇叭发声。
它由简单的集成运放构成,总共有五个模块,分别为电路输入部分、电压放大部分、电压缓冲部分(电压跟随器)、功率放大部分(甲乙类双电源互补对称电路)、电路输出部分(喇叭/示波器)。
关键词:电压放大器、示波器、功率放大、电压放大
课程设计要求
1.设计题目要求
1.1设计目的
(1)掌握RC振荡器的构成、原理及设计方法。
(2)熟悉模拟元件的选择、使用方法。
1.2设计要求
(1)能生成基本七种声调的正弦波形,幅度>1V。
(2)有一定的带负载能力,输出电阻较小,能驱动喇叭发声。
(3)集成运放构成。
1.3发挥部分
(1)输出音量可调。
(2)声调可调。
(3)其他。
课程设计思路
简易电子琴的设计思路主要是根据参考文献基于RC正弦振荡电路的电子琴和所学课本设计的。
在原电路的基础上,根据自己所学的知识,利用RC桥式振荡电路设计了电子琴电路的输入部分及电压放大部分,我们设计的电子琴有七个
基本的音阶,因此就有七个同电容不同电阻的选频网络,再经过简化就形成了最后的输入部分。
由于电压放大过大,为了使电路输出效果更好,在输出端采用前置级为运放的甲乙类双电源互补对称功率放大电路,为了使输出功率可调节,将运放的反馈电阻换成了可调电阻,并且阻值设定的比较小,这样的话输出电阻就比较小。
输出部分连接的是示波器、频率计,可以很清楚的观察到输出频率是否满足要求,输出波形是否失真,方便调节。
设计方框图
图1 电路设计流程图
各模块电路的设计
1.电路输入部分
1.1设计思路
我设计的电子琴有七个基本的音阶。
电路的输入部分就是根据RC正弦振荡电路的选频网络部分设计。
七个选频电阻R与电容C先并联,再串联一个电阻R,然后再串联一个电容C,如此就构成了一个选频网络,七个音阶就由这样的七个选频网络构成,如此一来,就组成了电路的输入部分。
1.2设计电路图
图2 电路图输入部分
这是一个选频网络,其中电阻R 21、R 22、R 32、R 42、R 25、R 62、R 72,由它们组成了电子琴的七个基本按键,当每闭合一个开关S 闭合的时候,电路就输入了一个频率。
1.3参数的选择
电子琴的频率如表1.3.1所示:
表1 七种音调的频率
通过电容进行频率粗调,确定频率输出范围,再利用电阻细调,确定电阻的阻值。
在不断仿真调试后,得到的阻值如表2:
表2 选频电阻阻值
1.4遇到的问题
调试过程中发现,输出波形很容易发生失真,稳压网络对输出电压起不到很好的稳压效果,后来经过分析发现是放大倍数设计不太合适,有点偏大,将电阻
3R 的阻值适当减小,当满足输出电压最大时(频率最
小)波形不失真,且满足起振条件的
3R 才能符合要求。
2.电压缓冲部分
2.1电压跟随器
图3 电压跟随器
该电路就是一个电压跟随器,相当于同相放大电路中R1=∞,Rf=0的情况。
由于输出电压就是反馈电压,则根据虚短、虚断的概念知
v v v
v i
n p
o
===
因此它的增益A=1。
分析该电路可知,它的输入输出电阻O
R R o i
→∞→,,它在电路中常
作为阻抗变换器或缓冲器,而在该电路中作为缓冲器使用。
3.功率放大部分
3.1设计思路
该部分利用运算放大器与功率放大电路结合组成如图所示的功率放大电路,由于该RC 振荡电路的输出电压比较高,所以利用比例放大器对输出电压进行一定的减小,同时,利用运算放大器的电压并联负反馈使输出电阻比较小,提高电路的带负载能力。
3.2设计电路图
图4 电路电压放大部分
信号从4号端口进入,经过放大器减小电压,再经过两个三极管提高输出电流,变阻器
8R 可以调节输出电压和输出电流的大小,而且由于
8
R 给电路引入了电压并联负反馈,可以提高功率放大电路的稳定性。
容
易知道,改电路的闭环电压增益68R R uf -≈A ⋅。
4.电路输出部分
4.1设计电路图
图5 输出端电路图
4.2输出端波形、频率、电压大小分析
(1)当接通开关1时
输出频率为495.08Hz,输出电压为3.561V,对应为音阶“do”。
(2)当接通开关2时
(3)当接通开关3时
(4)当接通开关4时
(5)当接通开关5时
(6)当接通开关6时
输出频率为296.912Hz,输出电压为10.775V,对应为音阶“la”。
(7)当接通开关7时
输出频率为264.039Hz,输出电压为13.809V,对应为音阶“xi”。
由上述数据可以知道每个声调的频率误差都比较小,误差范围都在0.2%以内,且输出电压都在1V以上,满足课程设计要求。
附录
1.主要元器件
表3 元器件清单列表
2主要元器件介绍
2.1集成运算放大器介绍
符号(ANSI) 符号(DIN)
数据库名称: 主数据库 系列组: Analog 系列: OPAMP 名称: LM324D 作者: DK
日期: January 01, 2001
函数: Quad General-Purpose Operational Amplifier 区段: 4
描述: Input_Voffset= : Input_Ibias= : Gain_BW= : Slew_Rate= : Number= : Package= 热阻结: 88.00 热阻管壳: 0.00 功率耗散: 1.26 减额拐点: 0.00 最低工作温度: 0.00 最高工作温度: 70.00 ESD: 250.00
2.2二极管介绍
符号(ANSI) 符号(DIN)
数据库名称: 主数据库
系列组: Diodes
系列: SWITCHING_DIODE
名称: 1N4148
作者: NI
日期: May 16, 2011
函数: Single Standard Switching Diode; 100 V; 200 mA 热阻结: 0.00
热阻管壳: 0.00
功率耗散: 0.00
减额拐点: 0.00
最低工作温度: 0.00
最高工作温度: 0.00
ESD: 0.00
2.3三极管介绍
2.3.1 BJT_NPN
符号(ANSI) 符号(DIN)
数据库名称: 主数据库
系列组: Transistors
系列: TRANSISTORS_VIRTUAL
名称: BJT_NPN
作者: NI
日期: June 02, 2011
函数: Fully configurable n-type BJT 描述: Vceo=
: Vcbo=
: Ic(max)=
: hFE(min)=
: hFE(max)=
: Ft=
: Pd=
: Package=NONE
热阻结: 0.00
热阻管壳: 0.00
功率耗散: 0.00
减额拐点: 0.00
最低工作温度: 0.00
最高工作温度: 0.00
ESD: 0.00
2.3.2 BJT_PNP
符号(ANSI) 符号(DIN)
数据库名称: 主数据库
系列组: Transistors
系列: TRANSISTORS_VIRTUAL 名称: BJT_PNP
作者: NI
日期: June 02, 2011
函数: Fully configurable p-type BJT 描述: Vceo=
: Vcbo=
: Ic(max)=
: hFE(min)=
: hFE(max)=
: Ft=
: Pd=
: Package=
热阻结: 0.00
热阻管壳: 0.00
功率耗散: 0.00
减额拐点: 0.00
最低工作温度: 0.00 最高工作温度: 0.00 ESD: 0.00
3.设计电路全图
图6 简易电子琴电路设计图。