555简易电子琴设计报告

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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。

简易电子琴课程设计报告

简易电子琴课程设计报告

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,它在音奏中已成为不可缺少的一部分。

本文主要介绍运用555定时器制作简易电子琴的设计方法。

该方法利用555定时器构成多谐振荡器,通过按键控制不同的RC组合应用多谐振荡器产生不同频率八个基本音阶的脉冲信号波,然后连到扬声器上,即可发出八音阶的音乐。

在该设计中,利用了555定时器构成的多谐振荡器产生各音阶不同频率的脉冲,不仅仅使其频率调节更加方便,而且发出的声音稳定、饱满。

关键词:简易电子琴,555定时器,多谐振荡器,八个基本音阶目录前言 (1)第一章设计内容及要求 (2)1.1 设计的基本原理 (2)1.2 设计要求 (2)第二章系统组成及工作原理 (3)2.1 系统组成 (3)2.1.1 按键模块 (3)2.1.2音调发生模块 (3)2.1.3音响模块 (4)2.2 工作原理 (4)2.2.1 NE555多谐振荡器 (5)2.2.2 LM386集成功率放大器 (7)第三章方案比较 (8)3.1 方案一 (8)3.2 方案二 (9)3.3方案三 (10)3.4方案分析与比较 (11)第四章参数计算、器件选择 (12)4.1 参数计算 (12)4.2 器件选择 (12)第五章系统调试及测试结果分析 (14)5.1 系统调试 (18)5.2 硬件调试 (19)5.3 测试结果与分析 (19)5.4 误差分析 (19)实验小结及心得体会 (20)结论 (21)参考文献 (22)附录一 (23)附录二 (24)前言随着当代科学设计的发展,电子产品在人们的日常生活中占据着越来越多重要的地位。

电子琴作为其中的一个典型代表,引领着许多孩子进入音乐的殿堂。

因此,我们选择了简易电子琴这个题目来制作,因为它不仅能过提高实际动手能力,还与实际生活有着紧密的联系。

模拟电子技术基本教程是一门实践性很强的课程,而此次课程设计依据的理论基础是模拟电子技术基本教程,其主要目的是通过本课程的培养,启发学生的创造性思维,进一步探究书本知识。

555简易电子琴设计报告

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

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。

简易电子琴设计报告(实物)

简易电子琴设计报告(实物)

简易电子琴设计姓 名学 号 院、系、部 班 级 完成时间※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※※※※※2013级模拟电子技术课程设计摘要本课题的目的就是熟悉555定时器的内部结构和功能、多级三极管组成放大电路,合理使用和搭配其他电子元件,能够完成本课题所需设计的电路的设计,并设定各元件的参数使其实现三键的简易电子琴的功能。

熟练掌握了多级放大电路的原理及应用。

电子琴以电位器调整输入信号从而引起单稳态触发器产生方波,再经过两级放大电路放大信号传送给喇叭,驱动喇叭发声,经过电位器的调解输入信号产生变化,从而发出不同频率的声音,达到设计要求。

关键词:555定时器整流器稳压器目录第1章设计目地 (1)第2章设计主体 (1)第3章硬件电路设计3.1 整体框图 (1)3.2 555定时器构成的单稳态触发器 (1)3.3 电位器电阻的确定 (3)3.4 两级三极管构成的多级放大电路 (4)第4章总体原理电路图 (5)第5章仿真结果及说明 (6)第6章设计总结 (6)参考文献 (7)第1章设计目的学会555定时器构成的单稳态触发器,掌握数字电子技术基础的基本概念、基本理论和基本方法,学会使用Multisim仿真软件。

第2章设计主体用555定时器构成单稳态触发器实现,当按键按下后发光二极管发光,给电路提供电源;同时隔离选频电阻之间的电平,选频用电位器调节实现(可加在开关和触发器输入之间),触发器输出经两个9013功率放大,来驱动喇叭,调节电位器,使其音阶发出1、2、3,设计供电电源电路,线路板合理布局,要求布局美观,布线合理,注意各个芯片的管脚图,注意电源和地使用不同颜色的线区分,注意芯片的电源和地不要接反,在实习报告中写出设计过程,设计原理及体会。

第3章硬件电路设计3.1 整体框图图3.1 整体框图3.2 555定时器构成的单稳态触发器单稳态触发器的特点是电路有一个稳定状态和一个暂稳状态。

在触发信号作用下,电路将由稳态翻转到暂稳态,暂稳态是一个不能长久保持的状态,由于电路中RC延时环节的作用,经过一段时间后,电路会自动返回到稳态,并在输出端获得一个脉冲宽度为tw 的矩形波。

简易电子琴实验报告

简易电子琴实验报告

北京邮电大学课题名称:简易电子琴的设计和制作学院:信息与通信工程学院专业:信息工程班级:2014211126姓名:李家威学号:2014210691班内序号:10指导老师:王丹志一、摘要及关键字本课程设计以制作出一个简易电子琴为最终目的。

该电子琴以NE555为核心,通过公式计算不同频率按键对应的阻值来实现不同的音调,然后通过运算放大器将信号放大并通过喇叭发出声音。

由此设计仿真电路图,选择合适器件进行电路搭建,并进行调试直至达到要求,最后进行数据统计。

关键字:电子琴振荡电路运算放大器二、设计任务及要求了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。

设计并利用NE555集成运算电路以及外加电阻,电容在第一级产生不同频率的音乐,再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大,最后通过扬声器产生21个音符。

三、设计思路、总体结构框图设计思路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,就可以构成施密特触发器、单稳态触发器及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。

由555定时器电路组成的多谐振荡器,它的振荡频率可以通过改变振荡电路中的RC原件的数值进行改变。

根据这一原理,通过设定一些不同的RC数值并通过控制电路,按照一定的速度依次将不同的RC组件接入振荡电路,就可以使振荡电路按照设定的要求,有节奏的发射已设定的音频信号与音乐。

总体结构框图四、分块电路和总体电路的设计分块电路:琴键端(开关、电阻)NE555电路:LM386电路:总体电路:五、所实现功能说明基本功能:通过按下不同的按键开关,能够演奏出两个八度音阶。

扩展功能:将音阶扩大到在降低八度,能演奏出低中高三个八度音阶 并将高音“7”输出功率提高到0.5W 以上。

主要测试数据:各音阶实际频率与对应阻值220nF注:对应电阻为万用表测得电阻。

简易电子琴(NE555,LM386)

简易电子琴(NE555,LM386)

课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:简易电子琴模拟电路课程设计任务书题目简易电子琴内容及要求①产生e调8个音阶的振荡频率,分别由1、2、3、4、5、6、7、0号数字键控制;②其频率分别为:1:261.6、2:293.6、3:329.6、4:349.2、5:392.0、6:440.0、7:439.9、0:523;③利用集成功放放大该信号,驱动扬声器;④设计一声调调节电路,改变生成声音的频率。

进度安排第7周:查阅资料,学习仿真软件,确定方案,完成原理图设计及仿真;第8周:领元器件、仪器设备,制作、焊接、调试电路,完成系统的设计;第9周:检查设计结果、撰写课设报告。

音乐在人类社会扮演着重要的角色,传统的乐器学习难度大且价格高昂,而一些简易的电子乐器价格相对便宜,能满足一般爱好者需求。

故研制电子乐器具有一定社会意义。

本次课程设计中,采用NE555和LM386功率放大器来完成设计要求。

利用555定时器构成多谐振荡器,通过8个按键控制不同的RC组合使其产生不同频率八个基本音阶的脉冲信号波,通过LM386功率放大器驱动扬声器,即可发出八个音阶的音乐。

关键词:简易电子琴、NE555、LM386、8个音阶第一章系统组成 (1)1.1系统框图 (1)1.2系统介绍 (1)第二章各模块设计 (2)2.1按键开关模块 (2)2.2振荡器模块 (2)2.3扬声器模块 (3)第三章仿真图及分析 (4)3.1仿真波形图 (4)3.2仿真结果分析 (7)第四章设计结果分析 (8)第五章实验小结 (9)参考文献 (10)附录A 元件清单 (11)附录B 焊接实物图 (12)第一章 系统组成1.1系统框图图1.1系统框图采用555集成定时器组成简易电子琴,整个电路由振荡器、LM386功放器、扬声器和按键开关等部分组成。

主振荡器是由555定时器,八个按键开关,外接电容C1、C2,外接电阻R8以及R1-R7(用8个可调电阻调成所需电阻元件)等元件组成。

ne555电子琴电路图制作

ne555电子琴电路图制作

ne555电子琴电路图制作Sorry, your browser does not support embedded videos.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、系统框图采用555集成定时器组成简易电子琴,整个电路由振荡器、LM386功放器、扬声器和按键开关等部分组成。

主振荡器是由555定时器,八个按键开关,外接电容C1、C2,外接电阻R8以及R1-R7(用8个可调电阻调成所需电阻元件)等元件组成。

直流信号经振荡器模块后转变成频率不同的矩形波信号,通过一个4.7uF耦合电容滤除直流分量后,再接LM386放大驱动扬声器发声。

按原理图接线后分别按下不同按键即可令喇叭发出不同频率的声音,从而模拟出电子琴的工作。

2、ne555电子琴制作分析电子琴实际发出的声音虽然有一定的杂音在里面,但是依然能清晰的分辨8个不同的音阶,实践证明555芯片的输出端引脚3和386芯片的输入引脚3之间加4.7uF的耦合电容能使其发出的声响变清晰,这是因为直流供电源经过555芯片后产生的矩形波中仍然带有微弱的直流分量,而电容耦合能有效的滤除直流分量。

引起音阶的杂音有多种因素,在焊接的实物图中芯片外围的电容较多,且距离较近,接上电源后这势必会对芯片的工作产生影响,这个干扰是难以去除的,只能把芯片安放在较空旷的地方。

设计总图中的旁路电容虽然能进一步提升音质,减少杂音,但是不如上述两芯片之间的耦合电容的干扰作用。

【简易电子琴设计】仿真报告

【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。

电子琴设计制作完整实验报告

电子琴设计制作完整实验报告

简易电子琴的设计和制作实验报告撰写人:学号:2015210079指导老师:张君毅院系:信息与通信工程学院单位名称:北京邮电大学撰写时间:二零一七年三月二十七日目录一、设计任务与要求1.1设计任务与要求1.2选题目的与意义二、设计和电路2.1设计思路2.2 总体结构框图2.3 分块电路和总体电路的设计三、实现功能3.1 已完成的功能3.2 主要的测试数据必要的测试方法3.3 必要的测试方法四、故障及问题分析五、总结和结论六、器件清单七、仿真原理图及波形图八、参考文献九、附件9.1《模拟综合实验过程考核统计表》9.2《实验频率及功率记录表》摘要本实验以设计并制作出简易电子琴为目的,通过对电子琴信号的产生和功率放大方面的研究和实践,可对实际电子琴的音色、音质方面的改进起到一定的探索和促进作用。

在这个实验中,我们需要建立系统的概念,培养综合应用电子电路及知识的能力,学习小型电子系统的设计、安装和调试方法。

最终需要培养我们的工程实践技能和排除故障的能力。

我通过该试验完成了简易电子琴的设计与制作,达到了实验要求的频率和功率,并想法设法改良了音色,最终的实验效果不错。

关键词:简易电子琴、运算放大电路、多谐振荡器、频率一、设计任务与要求1.1 设计任务与要求了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。

设计并利用NE555集成运算电路以及外加电阻,电容在第一级产生不同频率的音乐,再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大,最后通过扬声器产生21个音符。

基本要求:能演奏两个八度音阶。

提高要求:将音阶扩大到再降八度,进一步提高输出功率到0.5w。

1.2 选题的目的与意义(1)培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程问题的能力。

(2)学习较复杂的电子系统设计的一般方法,了解和掌握模拟,数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力。

(3)学习调试电子电路的方法,提高实际动手能力。

基于555的简易电子琴的设计

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简易电子琴项目总结

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

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

多功能简易电子琴综合设计报告

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+=。

实验三:设计简易电子琴.

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。

555简易电子琴设计报告

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。

简易电子琴实验报告材料

简易电子琴实验报告材料

邮电大学课题名称:简易电子琴的设计和制作学院:信息与通信工程学院专业:信息工程班级:2014211126:家威学号:2014210691班序号:10指导老师:王丹志一、摘要及关键字本课程设计以制作出一个简易电子琴为最终目的。

该电子琴以NE555为核心,通过公式计算不同频率按键对应的阻值来实现不同的音调,然后通过运算放大器将信号放大并通过喇叭发出声音。

由此设计仿真电路图,选择合适器件进行电路搭建,并进行调试直至达到要求,最后进行数据统计。

关键字:电子琴振荡电路运算放大器二、设计任务及要求了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。

设计并利用NE555集成运算电路以及外加电阻,电容在第一级产生不同频率的音乐,再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大,最后通过扬声器产生21个音符。

三、设计思路、总体结构框图设计思路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,就可以构成施密特触发器、单稳态触发器及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。

由555定时器电路组成的多谐振荡器,它的振荡频率可以通过改变振荡电路中的RC原件的数值进行改变。

根据这一原理,通过设定一些不同的RC数值并通过控制电路,按照一定的速度依次将不同的RC组件接入振荡电路,就可以使振荡电路按照设定的要求,有节奏的发射已设定的音频信号与音乐。

总体结构框图四、分块电路和总体电路的设计分块电路:琴键端(开关、电阻)NE555电路:LM386电路:总体电路:五、所实现功能说明基本功能:通过按下不同的按键开关,能够演奏出两个八度音阶。

扩展功能:将音阶扩大到在降低八度,能演奏出低中高三个八度音阶 并将高音“7”输出功率提高到0.5W 以上。

主要测试数据:各音阶实际频率与对应阻值220nF注:对应电阻为万用表测得电阻。

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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。

中断模块:T0中断是为键值处理模块服务;T1中断是为音乐处理模块服务。

0处理模块:在音乐处理过程中,按下0则音乐暂停,此时可如其他按键(包括音乐按键)。

当再按下0键时,则最近继续的音乐中断。

表单模块:TAB音符表单存放1-8的ASCII码值;FREQUENCY音符初值表单存放1-8音符的中断初值;DAT、DAT1分别存放两首歌曲相应的中断初值和节拍等信息。

综上:第一种方案简易,易于实现,所用知识为数字电子技术。

接下来将介绍这种方案。

2.1原理图:对不同音阶的波形仿真:1音2音3音4音5音6音7音8音2.2最终设计电路考虑到通过扬声器直接播放输出信号效果不好,所以在扬声器前把信号加以放大。

最终决定用以下电路进行实验。

3. 主要元器件介绍3.1. 555芯片介绍及元器件选择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下:【逻辑符号】【内部原理图】(TH):高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH。

Vi1(TR):低电平触发端,简称低触发端,标志为TR。

Vi2V:控制电压端。

CO:输出端。

VODis: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是复位端,低电平有效。

复位后, 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”。

V CO 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。

元器件选择:○1根据555多谐震荡的原理选择电阻:由上所述可知:555芯片输出端输出的频率计算公式为f=1.43/((R1+2R2)C)再由下表所列的八个音阶分别对应的频率可以令R1为一固定阻值,通过开关调节的几个串联的电阻当做R2。

分别选用6个2千欧电阻,一个1千欧和一个十三千欧的电阻串联接于引脚6和引脚七。

大概电路图1所示。

○2电容选择:通过计算可以得出6引脚所需电容为0.1μF。

输出端3接4.7μF电容。

根据以上选择计算实际频率与真实频率对比如下:3.2. 所需元器件清单1. 万用表,镊子,剪线钳,面包板,5V电源,导线。

2. 集成电路 NE555 1片.LM386 1片。

3. 电阻 2K 6个;1 2个;13K 1个4. 电容 0.01uF 1个; 0.1uF 1个4.7uF 1 个5. 按键开关 8个喇叭(0.5W) 1 个4.组装电路在组装电路时因当注意:1.面包板的结构,正确使用面包板;2.应当注意各个芯片的工作原理和接脚,在连接电路之前查清每个芯片实际接脚;3.了解按键开关的工原理图,正确使用按键开关。

5.检验电路1.检查电路连接是否正确。

根据原理检查电路连接是否正确,是否符合工作原理。

查看指导书看芯片引脚功能是否理解正确。

2.检验芯片是否已被损坏。

换一个芯片检验。

3.给电路通电,检查能否正常工作。

6.结束语:课程设计的几天过去的很快,我们过的很累,但是我们过的很高兴,很兴奋。

因为我们每天都过得很充实,每天都有收获。

通过对简易电子琴的设计,我深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。

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。

在整个设计到电路设计仿真、电路的组装以及调试过程中,我们用心做好每一步,虽然总做的电子琴原理简单,电路连接不是很困难,但是每一份付出背后的成功都是值得开心的。

当然,我从实训中也发现了自身的许多缺点及不足,比如做事不仔细,动手能力欠缺。

此次实训中,在我没有领全器件时,芯片落在实验室时,遇到问题需要帮助时,受到了很多老师同学的帮助,在此我要感谢他们。

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