简易电子琴课程设计
微机简易电子琴课程设计
微机简易电子琴课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子琴的基本原理,掌握其结构与功能;2. 学生能掌握微机与电子琴连接的简易方法;3. 学生能了解并运用基本的音乐理论知识,如音符、音阶、和弦等。
技能目标:1. 学生能通过编程软件控制电子琴演奏简单曲目;2. 学生能运用所学的电子琴知识,创作出自己的音乐作品;3. 学生能提高动手实践能力,通过组装、调试电子琴,培养解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对音乐和电子制作的兴趣,提高创新意识和动手能力;2. 学生通过团队协作,培养沟通、分享、合作的良好品质;3. 学生在学习过程中,体会科技与艺术的结合,提升对美的鉴赏能力。
课程性质:本课程为实践性较强的综合课程,结合信息技术和音乐艺术,让学生在动手实践中学习电子琴知识。
学生特点:六年级学生具有一定的信息技术基础,好奇心强,喜欢动手操作,同时具备一定的音乐素养。
教学要求:教师应关注学生的个体差异,以学生为主体,引导他们主动探究、合作学习,注重培养学生的动手能力、创新意识和审美情趣。
通过课程目标的实现,使学生达到预期的学习成果,为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 电子琴基础知识:介绍电子琴的原理、结构与功能,包括键盘、音源、音色、音量控制等组成部分。
- 教材章节:第二章“电子琴的原理与结构”- 内容列举:电子琴的原理、键盘布局、音色种类、音量控制方法等。
2. 微机与电子琴连接:讲解如何使用编程软件(如Scratch)与电子琴进行连接,实现简易控制。
- 教材章节:第三章“微机与电子琴的连接方法”- 内容列举:编程软件的安装与使用、电子琴与计算机的连接方式、基本指令编写。
3. 音乐理论知识:学习基本的音乐理论知识,如音符、音阶、和弦等,为创作和演奏打下基础。
- 教材章节:第四章“音乐理论基础”- 内容列举:音符、音名、音阶、和弦的识别与运用。
4. 电子琴演奏与创作:通过实践,学会演奏简单曲目,并尝试创作自己的音乐作品。
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。
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。
简易电子琴课程设计
简易电子琴电路的设计与制作一?实验目的1、将课程的理论知识转换为技能。
2、掌握简易电子琴的组成原理及设计方法。
3、掌握集成555定时器应用电路的设计、制作与调试方法。
4、掌握制作电子电路的技能。
5、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则,掌握电子仪器的正确使用6、学会电子电路的安装与调试技能。
7、学会撰写课程设计总结报告。
8、通过课程设计的综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础二?实验设备NE555两个、琴键开关8个(小体积)、按键开关1个、扬声器1个(5V蜂鸣器)、电容0.1μF1个、电容0.01μF1个电容4.7μF1个,、22μF1个、系列电阻:148kΩ、121kΩ、95kΩ、86kΩ、66kΩ、48kΩ、32kΩ、25kΩ、10 kΩ、1 kΩ、5 kΩ、2 kΩ、4.7kΩ若干。
三极管9013、9012、9014各两个。
φ3红色发光管8个。
可调电阻(电位器)60~100 kΩ8个(参考型号104、105、103、504、503),面包板用独股线导线若干。
大面包板1块,三联焊接板1块,焊锡、焊油若干。
万用表一块、镊子一把、斜嘴一把。
三?课程设计任务及要求1、用555定时器和电子元件设计一个简易电子琴,实现C调八个音1阶1.2.3.4.5.6.7.i,具有一般演奏功能。
2、设计电路,按照音阶频率要求选择器件参数,各音阶对应的频率为:1(264Hz)、2(297Hz)、3(330Hz)、4(352Hz)、5(396Hz)、6(440Hz)、7(495Hz)、 i(528Hz)。
3、用琴键控制音阶,用指示灯显示发出音阶,按下琴键相应指示灯亮,发出准确的音阶音。
4、仿真验证设计电路,接通仿真电路琴键开关可以听到扬声器发出的准确音阶。
5、在面包板上搭接电路,调整电路参数,达到仿真音阶,做到用人耳识别,音色不失真。
6、设计电路板,组装、焊接、调试达到设计的仿真实验效果,使设计尽量成品化。
幼儿园大班学习如何制作简易电子琴教案
幼儿园大班学习如何制作简易电子琴教案1. 教学目标•认识并了解电子琴的基本结构和原理•掌握基础的演奏技巧,能够演奏简单的音乐•培养幼儿的音乐兴趣,提高音乐表达能力2. 教学准备•教具:–简易电子琴(可以使用纸面上的电子琴模型或者真实的电子琴)–学习资料:简易电子琴教材–音乐资料:包含一些简单的乐谱和歌曲3. 教学过程步骤一:引入1.与幼儿互动,询问他们对电子琴的了解程度。
2.引入电子琴的基本概念和定义,解释电子琴是一种能够发出不同音调的乐器。
步骤二:电子琴的结构和原理1.展示简易电子琴的结构模型或真实的电子琴。
2.介绍电子琴的主要组成部分:–键盘:用于演奏不同音调的部分。
–控制面板:用于控制音量、音调等参数的部分。
–喇叭:用于发出声音的部分。
–电池或电源:用于提供电力的部分。
3.解释电子琴的工作原理:–按下键盘上的键会触发电子元件产生不同频率的电信号。
–这些电信号经过放大和处理后,通过喇叭发出声音。
步骤三:演奏技巧1.引导幼儿正确握持电子琴。
2.鼓励幼儿按照乐谱上的指示,逐个按下键盘上的键。
3.练习简单的音阶和和弦,逐步提高幼儿的演奏能力。
步骤四:演奏歌曲1.选择一些简单的歌曲,可以根据孩子们的喜好进行选择。
2.对幼儿进行歌曲学习和演奏训练,逐步增加难度。
3.鼓励幼儿尝试自己创作简单的小曲子。
步骤五:巩固和评价1.复习已学知识和技巧。
2.与幼儿一起演奏一些简单的乐曲,以检验他们的学习成果。
3.对幼儿的表现给予鼓励和肯定,给予适当的奖励。
4. 教学延伸1.给予有兴趣和潜力的幼儿进一步指导和培养,提高他们的演奏技巧和音乐理论知识。
2.组织音乐欣赏活动,让幼儿接触更多类型的音乐,培养他们的音乐审美能力。
3.鼓励幼儿参加校内外的音乐比赛或演出活动,展示他们的音乐才华。
5. 结束语通过本次课程的学习,幼儿们对电子琴有了进一步的了解,并且能够用简易电子琴演奏一些简单的音乐。
希望能够培养幼儿们对音乐的兴趣,让他们在音乐的世界里畅快地表达自己。
幼儿园制作简易电子琴教案
幼儿园制作简易电子琴教案一、教学目标:1. 了解电子琴的结构和原理;2. 学习制作简易电子琴的步骤和方法;3. 增强学生对电子琴的兴趣和自信心;4. 开发学生的创造力和动手能力。
二、教学准备:1. 用于制作的材料:铁器皿、镀锌铁板、螺丝、线圈、碳电容、电池、喇叭等;2. 制作工具:螺丝刀、钳子、剪刀、铁锤、万用表等;3. 计算机和投影仪,用于展示电子琴结构和原理的视频。
三、教学步骤:1. 导入:用计算机和投影仪展示一段有关电子琴的视频,介绍电子琴结构和原理。
然后引导学生思考,让他们表述一下自己对电子琴的理解。
2. 理论部分:对学生说,现在我们来制作一台简易电子琴。
首先,将让学生了解电子琴的原理和构造。
使用投影仪介绍细管葫芦琴、电极琴、霓虹琴、锯齿琴、脉冲琴等电子琴结构和原理。
然后,让学生完成制作电子琴的材料和工具准备工作。
3. 制作步骤:(1) 镀锌铁板上画出电子琴电路图;(2) 按照电路原理将线盘、碳电容、喇叭等组装到铁器皿中;(3) 用螺丝固定串联电路,拧紧电线,使电流能够流经喇叭中;(4) 安装电池盒,将电池连接到电路上;(5) 焊接电线,再次确认电子琴的连通性;(6) 最后,用铁锤在铁器皿上轻轻敲打,听听效果,看看自己的电子琴能否奏响。
四、教学总结:1. 回顾电子琴的结构和原理;2. 分享制作电子琴的经验和故事;3. 满足学生的好奇心和创造力。
五、教学方案:1. 根据教学目标和教学步骤设定课时;2. 制作优美的教案PPT文件,开展互动性课堂;3. 组织学生分组制作电子琴;4. 将最后的作品展示给同学、家长和老师欣赏。
六、板书设计:主题:制作简易电子琴1. 电子琴的结构和原理2. 制作电子琴的步骤和方法3. 增强学生对电子琴的兴趣和自信心4. 开发学生的创造力和动手能力。
七、教学注意事项:1. 确保电子琴正常工作之前,不要将手指直接连接到线圈和碳电容上。
如果是第一次制作,请在老师的指导下进行制作。
简易电子琴的设计课程设计
简易电子琴的设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解简易电子琴的基本工作原理,掌握相关的电子元件知识。
2. 学生能描述简易电子琴的电路结构,了解各部分功能及其相互关系。
3. 学生掌握基本的音乐理论知识,并能运用到电子琴的设计中。
技能目标:1. 学生能够独立完成简易电子琴的组装,提高动手实践能力。
2. 学生能够通过编程设计出独特的音乐作品,培养创新能力。
3. 学生能够运用所学知识解决简易电子琴制作过程中遇到的问题,提高问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术和音乐的兴趣,激发学习热情。
2. 学生在合作完成任务的过程中,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过创作音乐作品,体验成就感,增强自信心,培养积极向上的生活态度。
4. 学生认识到科技与艺术的结合,体会创新的意义,培养探索精神。
本课程针对中学生设计,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,学生能够掌握简易电子琴的制作技能,培养音乐素养,提高实践和创新能力,同时培养良好的情感态度价值观。
二、教学内容1. 电子元件知识:介绍电阻、电容、二极管、三极管等基本电子元件的作用和特性,以及其在简易电子琴中的应用。
相关教材章节:第一章 电子元件基础知识2. 简易电子琴工作原理:讲解简易电子琴的基本工作原理,包括声音产生、放大、振荡等过程。
相关教材章节:第二章 电子琴工作原理3. 电路结构与功能:详细介绍简易电子琴的电路结构,包括键盘、音源、振荡器、放大器等部分的功能及其相互关系。
相关教材章节:第三章 简易电子琴电路结构4. 音乐理论基础:教授基本的音乐理论知识,如音名、音高、音值、节奏等,为电子琴设计提供理论支持。
相关教材章节:第四章 音乐理论基础5. 简易电子琴组装与调试:指导学生进行简易电子琴的组装、焊接和调试,培养动手实践能力。
相关教材章节:第五章 简易电子琴组装与调试6. 音乐作品创作与编程:教授如何通过编程创作音乐作品,运用所学知识对简易电子琴进行创新设计。
简易电子琴课程设计
*****大学数字电子技术课程设计设计题目:简易电子琴院(系):学院专业班级:2020级电气自动化技术*班姓名:学号:指导教师:时间:2021年10月18日至2021年10月22日说明1.课程设计进行期间,学生应按教学计划、每天的学习情况(包括学习内容、遇到问题及解决办法、心得体会等)如实进行记录。
2.结束时,根据课程设计内容和学习记录编写课程设计说明书。
3.指导教师应综合考虑学生的学习态度、设计质量、答辩情况等,给出成绩。
*****大学数字电子技术课程设计任务书专业班级班学号姓名一、设计题目简易电子琴二、设计任务与要求基本功能:1、产生8个音阶的振荡频率,分别由8个按键控制,驱动扬声器发声。
三、参考文献[1] 黄双根,任重,黄大星. 模拟电子技术[M]. 广州:华南理工大学出版社,2015[2] 陈宗梅. 模拟电子技术实验与课程设计[M]. 北京:北京理工大学出版社,2019[3] 夏继军,宋武. 电路基础[M]. 北京:北京邮电大学出版社,2015[4] 杨志忠,卫桦林. 数字电子技术基础(第三版)[M]. 北京:高等教育出版社,2018[5] 张祥丽. 数字电子技术实验与课题设计[M]. 北京:北京理工大学出版社,2011四、设计时间2021 年10 月18日至2021 年10月22 日指导教师签名:年月日目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)2.1 课程设计的任务 (1)2.2 基本要求 (1)2.3 课程设计的要求 (1)2.4 设计要求介绍 (1)3 系统的组成及工作原理 (2)3.1 系统的组成 (2)3.2工作原理 (3)4 元器件的介绍 (3)4.1 NE555多谐振荡器: (4)4.2 扬声器的动作原理 (5)4.3电阻 (6)4.4电容 (8)5 焊接工艺 (9)5.1焊接工具 (10)5.2焊前处理 (11)5.3焊接技术 (11)5.4电子元器件的安装 (12)5.5焊接的注意事项 (12)5.6焊接及结果分析 (13)6 调试 (13)7 电路测试及测试结果 (13)8 设计总结 (13)参考文献 (15)附录1 总体电路原理图 (16)附录2 元器件清单 (17)课程设计成绩评定 (18)1 课程设计的目的(1)掌握正弦振荡器的构成,原理与设计方法;(2)熟悉模拟元件的选择,使用方法。
初学电子琴课程教案模板范文
课程目标:1. 让学生掌握电子琴的基本构造和功能。
2. 熟悉电子琴的基本操作方法,包括开关机、音量调节、音色选择等。
3. 学习简单的音乐理论知识,如音符、节奏、和弦等。
4. 培养学生对音乐的兴趣和审美能力。
课程时长:2课时教学对象:初学者教学准备:1. 电子琴一台2. 乐谱若干3. 音乐理论知识课件4. 录音机或音响设备5. 教学用书教学过程:第一课时一、导入1. 教师播放一段优美的电子琴曲,激发学生的学习兴趣。
2. 向学生介绍电子琴的历史和发展,让学生对电子琴有一个初步的了解。
二、基本知识讲解1. 电子琴的基本构造:键盘、控制面板、音色选择、音量调节等。
2. 电子琴的基本功能:演奏、录音、播放等功能。
三、基本操作演示1. 教师演示电子琴的开关机、音量调节、音色选择等基本操作。
2. 学生跟随教师进行实际操作练习。
四、音乐理论知识讲解1. 向学生介绍音符、节奏、和弦等基本音乐理论知识。
2. 通过实例讲解音乐理论知识在实际演奏中的应用。
五、课堂练习1. 学生跟随教师演奏简单的曲子,巩固所学知识。
2. 教师巡视指导,纠正学生的错误。
第二课时一、复习上节课所学内容1. 教师提问,检查学生对上节课知识的掌握情况。
2. 学生回答问题,巩固所学知识。
二、深入讲解音乐理论知识1. 教师讲解和弦的构成和运用,让学生了解和弦在音乐中的作用。
2. 通过实例讲解和弦在不同曲子中的应用。
三、学习简单的曲目1. 教师挑选适合初学者的曲目,让学生跟随教师学习。
2. 学生跟随教师演奏曲目,教师进行指导。
四、课堂练习1. 学生跟随教师演奏曲目,巩固所学知识。
2. 教师巡视指导,纠正学生的错误。
五、总结1. 教师对本节课所学内容进行总结,强调重点和难点。
2. 学生分享学习心得,提出疑问。
教学评价:1. 学生对电子琴的基本构造和功能有了一定的了解。
2. 学生能够熟练地进行电子琴的基本操作。
3. 学生掌握了简单的音乐理论知识,并能够运用到实际演奏中。
课程设计【简易电子琴设计】报告书
课程设计报告题目课程名称院部名称专业班级学生姓名学号课程设计地点课程设计学时指导教师简易电子琴电路制作一实验目的1.学习调试电子电路的方法,提高实际动手能力。
2.了解由振荡电路与功率放大电路结合构成简易电子琴的电路及原理。
二实验内容【实验原理】1.简易电子琴电路是将振荡电路与功率放大电路结合的产物。
(1)RC振荡电路(如图1所示)是由RC选频网络和同向比例运算电路组成,对不同频率的输入信号产生不同的响应。
1、RC桥式振荡电路1.1、电路图RC桥式振荡电路如图1所示。
1.2、RC串并联选频网络RC桥式振荡电路可以选出特定频率的信号。
具体实现过程的关键是RC串并联选频网络,其理论推导如下:可得选频特性:即当f0=1/(2πRC)时,输出电压的幅值最大,并且输出电压是输入电压的1/3,同时输出电压与输出电压同相。
通过该RC串并联选频网络,可以选出频率稳定的正弦波信号,也可通过改变R,C的取值,选出不同频率的信号。
2、振荡条件2.1、自激振荡条件图2所示为含外加信号的正弦波振荡电路,其中A,F分别为放大器回路和反馈网络的放大系数。
图2中若去掉Xi,由于反馈信号的补偿作用,仍有信号输出,如图3所示Xf=Xi,可得自激振荡电路。
自激振荡必须满足以下条件:2.2、起振条件自激振荡的初始信号一般较小,为了得到较大强度的稳定波形,起振条件需满足|A·F|>1。
在输出稳定频率的波形前,信号经过了选频和放大两个阶段。
具体来说,是对于选定的频率进行不断放大,非选定频率的信号进行不断衰减,结果就是得到特定频率的稳定波形。
设计方案1、设计电路图设计电路图如图4所示。
图4即是八音阶微型电子琴的原理电路图,8个开关对应着电子琴8个音阶琴键,使用时只能同时闭合一个开关。
在实际电路中,为达到起振条件AF>1,常用两个二极管与电阻并联,可实现类似于热敏电阻的功效。
另外需要说明的是,理论上电路的初始信号是由环境噪声及电路本身的电压提供的。
简易电子琴设计报告(完整版)
中南民族大学课程设计题目简易电子琴学院计算机科学学院专业班级姓名指导教师2010 年 6 月23 日电子技术课程设计三、时间安排1.第10周:布置设计任务,讲解设计要求、实施计划、设计报告等要求。
完成选题。
2.第10 ~ 14周:完成资料查阅、设计、仿真。
3.第15 ~ 16周:制作与调试,完成课程设计报告撰写。
4.第16 ~ 17周:提交课程设计报告,课程设计验收,答辩。
目录摘要 (5)关键词 (5)1 绪论 (5)2 技术指标及要求 (5)2.1 设计任务及要求 (5)2.2 设计思想 (6)3 方案论证及整体电路工作原理 (6)3.1 方案论证 (6)3.2 整体电路工作原理 (7)4 单元电路设计:计算,元器件选择及电路图 (7)4.1 RC串并联选频网络电阻的选择 (7)4.2 滤波电容的选择 (8)4.3 电路图如下所示 (9)5 Multisim仿真结果显示 (9)6课程设计成果展示: (12)7元件及器件明细 (13)8成果评价,设计特点,存在的问题及改进意见 (14)8.1 成果放入评价: (14)8.2 本次设计的特点 (14)8.3存在的问题和改进的意见 (14)9设计总结: (14)10附录: (14)摘要简易电子琴一般是由正弦波产生电路,功率放大电路和滤波电路组成。
简易电子琴是通过RC串并联网络和集成运放产生一个稳定的正弦波(要产生八种不同的音调,在输入端就并联了八种不同的RC支路)。
由于该正弦波功率很小,无法驱动喇叭正常工作,须得在正弦波后面加一个集成功放,把正弦波放大之后再通过滤波网络滤去高频干扰信号,以此来实现对喇叭的驱动。
关键词正弦波发生器,功率放大,滤波网络1 绪论电子琴对于丰富人类的精神生活有着很重要的作用,已经进入了家家户户的生活。
而我们利用基本的工作原理设计了一个简易电子琴,能达到基本的电子琴的要求,当然也能弹奏出简单的曲目。
通过设计词电路,我了解了简易电子琴的基本工作原理,在一定程度上对现代电子琴的了解有作用,而且做这样一个简易电子琴能然让我很好的利用模电知识。
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。
简易电子琴单片机课程设计
简易电子琴单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握简易电子琴单片机的基本原理和组成结构,理解其工作流程。
2. 使学生了解并掌握电子琴音阶与音符的关系,能够识别常见音符及其对应的单片机程序编写方法。
3. 帮助学生掌握基础编程知识,能够使用相关软件编写简易电子琴程序。
技能目标:1. 培养学生运用单片机进行音乐创作的能力,能够编写并演奏简单曲目。
2. 提高学生动手实践能力,能够独立完成简易电子琴单片机的组装和调试。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力,能够在团队中共同完成课程项目。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子琴音乐创作的兴趣和热情,激发学生探索音乐世界的欲望。
2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神,增强面对困难的勇气和信心。
3. 培养学生环保意识和创新精神,关注科技发展,认识到科技进步对音乐产业的影响。
本课程针对高年级学生,结合学科特点,以实用性为导向,将理论知识与实践操作相结合。
课程目标旨在让学生在学习过程中,既能掌握电子琴单片机的基本知识,又能提高动手实践和团队协作能力,同时培养对音乐的热爱和科技创新意识。
通过分解课程目标为具体学习成果,为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 简易电子琴单片机原理及结构- 了解单片机的基本概念及功能- 学习简易电子琴单片机的组成结构及工作原理- 教材章节:第三章 单片机原理及其应用2. 音阶与音符关系- 掌握音阶与音符的基本概念及对应关系- 学习简易电子琴音阶与单片机程序编写方法- 教材章节:第四章 音乐基础与编程3. 编程知识与软件应用- 学习基础编程知识,如C语言基本语法、数据类型等- 掌握相关编程软件的使用,如Keil、Proteus等- 教材章节:第五章 单片机编程与仿真4. 动手实践与项目制作- 完成简易电子琴单片机的组装、调试与演奏- 课程项目:团队协作完成一首简单曲目的电子琴演奏- 教材章节:第六章 单片机项目实践5. 回顾与拓展- 对所学知识进行总结回顾,巩固学习成果- 探讨简易电子琴单片机的拓展应用,如与其他智能硬件的结合- 教材章节:第七章 单片机拓展应用教学内容根据课程目标制定,保证科学性和系统性。
54简易电子琴课程设计
54简易电子琴课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子琴的基本结构及其工作原理。
2. 学生能掌握54简易电子琴的基本操作,包括开关机、音量调节、选择不同音色和节奏。
3. 学生能记忆并演奏简单的旋律,了解基本音乐符号。
技能目标:1. 学生通过动手实践,培养电子琴演奏的基本技能,包括手指的正确摆放和按键的准确性。
2. 学生能通过操作电子琴,提高自己的音乐欣赏和创作能力。
3. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对音乐艺术的热爱,激发学习音乐的兴趣。
2. 学生在创作和演奏过程中,体验成功的喜悦,增强自信心。
3. 学生通过学习电子琴,培养耐心、细心和持之以恒的品质。
4. 学生尊重他人成果,学会倾听和评价,培养良好的审美观念。
本课程针对小学四年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,设计以上具体、可衡量的课程目标,旨在帮助学生在掌握电子琴知识技能的同时,培养音乐素养和良好的情感态度价值观。
为实现这些目标,教学设计和评估将注重学生的动手实践、合作交流和创作展示。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子琴基础知识:- 电子琴的结构与功能介绍。
- 基本音乐知识,如音名、音高、音长、节奏等。
2. 电子琴操作技能:- 开关机、音量调节、音色选择、节奏选择等基本操作。
- 正确的坐姿和手指摆放方法。
- 简单旋律的演奏练习。
3. 音乐创作与欣赏:- 简单曲目的演奏和练习。
- 小组合作创作简单的音乐作品。
- 介绍著名音乐家和他们的作品,进行音乐欣赏。
教学内容的安排和进度如下:第一课时:电子琴结构与功能介绍,基本音乐知识学习。
第二课时:电子琴基本操作学习,正确坐姿和手指摆放方法。
第三课时:简单旋律演奏练习,音乐创作方法介绍。
第四课时:小组合作创作音乐作品,进行作品展示和评价。
第五课时:著名音乐家及其作品欣赏,总结课程内容。
教学内容与课本紧密关联,确保科学性和系统性。
单片机简易电子琴课程设计
单片机简易电子琴课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解单片机的基础知识,掌握其编程原理;2. 帮助学生掌握简易电子琴的设计原理,包括音阶、音色和节奏的控制;3. 引导学生掌握电子琴的硬件连接和软件编程,了解两者之间的联系。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成单片机与电子琴硬件的连接;2. 培养学生编程能力,能够编写简单的程序控制电子琴演奏;3. 提高学生的问题解决能力,能够针对电子琴演奏过程中出现的问题进行调试和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子琴制作的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生团队协作精神,学会在合作中共同解决问题;3. 培养学生创新思维,鼓励学生敢于尝试,勇于突破。
课程性质分析:本课程为实践性较强的课程,结合单片机技术与音乐知识,旨在培养学生的动手实践能力和创新精神。
学生特点分析:初中年级学生已经具备一定的物理知识和逻辑思维能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:1. 结合课本知识,注重理论与实践相结合,提高学生的综合运用能力;2. 教学过程中,关注学生个体差异,给予每个学生个性化的指导;3. 注重教学评价,及时了解学生学习进度,调整教学策略,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 单片机基础知识:讲解单片机的组成、工作原理,重点掌握I/O口控制、定时器、中断等基本功能。
相关教材章节:第一章 单片机概述、第二章 单片机硬件结构。
2. 电子琴原理:介绍电子琴的基本原理,包括音阶生成、音色合成、节奏控制等。
相关教材章节:第三章 电子乐器原理、第四章 音频信号处理。
3. 硬件连接:学习如何将单片机与电子琴硬件连接,包括键盘矩阵、音频放大器、扬声器等。
相关教材章节:第五章 单片机接口技术。
4. 软件编程:编写程序实现电子琴的基本功能,包括音阶演奏、音色切换、节奏控制等。
相关教材章节:第六章 单片机编程基础、第七章 程序设计实例。
5. 实践操作:分组进行电子琴制作,让学生动手实践,提高实际操作能力。
制作一个简易电子琴 课程设计
目录**总体的设计思路第一部分:设计前准备1.1芯片性能指标1.2手工焊接技术1.3元件制作工艺第二部分:设计方案及选定2.1 八个音阶的频率2.2振荡电路的选择与设计2.3 八个电阻的选择2.4 稳幅方式的选择2.5功率放大电路的设计2.6原理图第三部分:简易电子琴电路的检测与误差分析3.1芯片测试3.2振荡电路测试3.3电子琴的测试第四部分:元器件清单第五部分:设计心得体会第六部分:参考文献**总体的设计思路本设计以制作一个电子琴为最终结果。
首先进行电路分析,设计电路图,其次考虑所有可能出现的问题,完善电路图,再选择合适的器件,最后按照电路线路搭试,调试测试,直至达到理想的成品。
当然在这之前对焊点等要事先查阅资料,了解手工焊接技术;查阅有关4100 芯片,741 芯片的功能等参数,还有试其芯片是否好坏的电路和方法;同时还要了解RC 振荡电路,与其产生振荡的条件跟原理,选择稳幅电路,理解其稳幅的原理;当然还要计算八个音阶的产生频率,再根据RC 振荡电路计算电阻值,以便选择合适的电阻,这些都是课前准备。
测试电子琴我们要一步一步的,首先是振荡电路的线路测试,其次选频电路的测试,功放电路的测试,最后再是总体测试,尽量消除噪音,使音质能够很清晰。
这样才能使我们的制作出来的电子琴更加完美。
第一部分:设计前准备1、芯片性能指标首先了解芯片的功能,它是电路的心脏,如果没有它,电子琴是不能工作的。
要想使用必须先了解芯片。
本次课程设计采用了741 芯片,它是通用高增益运算放大器,其工作电压在±22V,差分电压30V,输入电压18V,允许功耗500,其逻辑图如图1(a)。
在使用该芯片时要注意缺口朝左,数引脚的标号,这样才不会弄错各引脚的功能,否则会烧掉芯片,如上图:一脚为空脚,二脚接反相输入端,三脚接同相端,四脚接负电压,七脚接正电压,六脚输出,同时一脚,四脚,五脚可以配合连接电位器。
如图1(b)。
1(a)(b)图 1DG4100 系列低频集成功率放大电路时单片式集成电路,如下图所示,特别适合在低压下工作。
简易电子琴实课程设计
简易电子琴实课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解电子琴的基本结构、工作原理及演奏方法。
2. 掌握基本的电子琴音阶、和弦演奏技巧。
3. 学会使用电子琴进行简单的曲子演奏。
技能目标:1. 培养学生具备独立操作电子琴的能力,熟练掌握演奏技巧。
2. 提高学生的音乐表达能力,能运用电子琴进行创意演奏。
3. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同完成音乐作品。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对音乐的热爱,激发学习音乐的兴趣。
2. 增强学生的自信心,敢于在他人面前展示自己的演奏才能。
3. 培养学生尊重他人,学会倾听、欣赏他人的演奏。
课程性质:本课程为实践性课程,以学生动手操作为主,结合理论知识学习。
学生特点:学生年级为五至六年级,对新鲜事物充满好奇心,动手能力强,具备一定的音乐基础。
教学要求:教师应注重个体差异,因材施教,关注学生的学习过程,鼓励学生积极参与,培养创新精神和实践能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子琴基本结构:介绍电子琴的键盘布局、音色选择、节奏设置等组成部分,让学生了解电子琴的功能及操作方法。
相关教材章节:第一章 电子琴概述2. 音阶与和弦演奏技巧:教授电子琴基本音阶、和弦演奏方法,以及指法练习。
相关教材章节:第二章 音阶与和弦3. 简易曲子演奏:选择适合学生程度的简易曲子,指导学生进行演奏练习,培养音乐表达能力。
相关教材章节:第三章 简易曲子演奏4. 创意演奏:鼓励学生运用所学知识,进行创意演奏,激发学生的创新思维。
相关教材章节:第四章 创意演奏5. 团队协作:组织学生分组,共同完成一首曲子,培养团队协作能力。
相关教材章节:第五章 团队协作与表演教学内容安排与进度:第一周:电子琴基本结构及操作方法学习第二周:音阶与和弦演奏技巧学习第三周:简易曲子演奏练习第四周:创意演奏与团队协作第五周:课程总结与成果展示教学内容确保科学性和系统性,注重理论与实践相结合,使学生在掌握基本技能的同时,提高音乐素养。
电子琴初学优秀课程设计
电子琴初学优秀课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习,使学生掌握电子琴的基本知识和演奏技巧,培养学生对音乐的兴趣和爱好,提高学生的音乐素养。
具体目标如下:1.知识目标:了解电子琴的发展历程、基本结构和功能,掌握电子琴的基本演奏方法,包括音阶、和弦、节奏等。
2.技能目标:能够独立演奏简单的电子琴曲目,熟练运用电子琴进行音乐创作和即兴演奏。
3.情感态度价值观目标:培养学生对音乐的热爱,提高学生的人文素养,使学生在演奏和欣赏音乐的过程中,体验美的享受,增强集体合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子琴基础知识:介绍电子琴的发展历程、基本结构和功能,使学生了解电子琴的种类、选购和保养方法。
2.电子琴演奏技巧:教授音阶、和弦、节奏等基本演奏技巧,指导学生进行正确的坐姿和手型,培养良好的演奏习惯。
3.电子琴曲目学习:选取适合初学者的简单曲目,引导学生进行练习,提高演奏水平。
4.音乐欣赏与创作:通过欣赏经典电子琴作品,培养学生的音乐审美能力,引导学生进行音乐创作,提高学生的创造力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师讲解电子琴的基本知识和演奏技巧,使学生掌握电子琴的基本概念。
2.示范法:教师进行电子琴演奏示范,学生跟随模仿,提高演奏技能。
3.练习法:学生进行大量的练习,巩固所学知识,提高演奏水平。
4.小组讨论法:学生分组讨论,互相交流学习心得,共同进步。
5.作品欣赏法:欣赏经典电子琴作品,提高学生的音乐素养。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将使用以下教学资源:1.教材:选用适合初学者的电子琴教材,系统地教授电子琴知识。
2.参考书:提供相关音乐理论的参考书籍,帮助学生深入了解电子琴及相关音乐知识。
3.多媒体资料:利用电子琴教学软件、视频等多媒体资料,直观地展示电子琴演奏技巧和曲目。
4.实验设备:提供电子琴及其他相关乐器,供学生进行实际操作和练习。
课程设计简易电子琴设计
一设计任务描述1.1设计题目:简易电子琴设计1.2设计目的通过本学期对微机原理的学习,掌握的知识还停留在理论的上。
但是这是一门实践性较强的课程,让学生在学完该课程之后,进行一次课程设计,使学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来,初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法,提高分析和解决实际问题的能力。
通过设计实践,培养学生查阅专业资料,工具书或参考书,了解有关工业标准,掌握现代设计手段和软件工具,并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。
通过设计,不但要培养和提高学生解决工程具体问题,动脑动手的技术工作能力,而且还要逐步建立科学正确的设计和科研思想,培养良好的设计习惯,牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。
具体要求如下:(1)可以弹出7个音阶;(2)弹奏简短音乐;(3)通过改变键盘输入来改变8254输出频率,实现扬声器发音。
1.3设计要求1、总体内容:设计简易电子琴,能发出至少7种音阶;2、接口设计:根据题目和所用的接口电路芯片设计出完整的接口电路,并在实验系统上完成电路的连接和调试通过;3、程序设计:要求画出程序框图,设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释;4、前期完成的实验有:8255并行接口实验。
1.4简易电子琴电子琴简单功能实现以及利用由8255芯片控制的小键盘(含数码管、键盘阵列)实现控制电子琴。
主程序由电子琴和键盘控制的两个程序有机组成,两个程序简单拼凑在一起是不能实现的。
经过实际调试和修改,将原电子琴程序改为2个子程序:start(实现播放音阶)和delay(实现播放音阶时延时);将原键盘控制程序改为1个主程序:ccscan(实现键盘扫描)。
各个子程序通过寄存器通信,寄存器存有当前输入的键盘码,同时为电子琴和键盘控制两子程序服务。
调试后,主程序能实现课程设计要求的功能。
二设计概要2.1设计内容本次课程设计的内容为简易电子琴的设计与实现,利用8255将键盘输出值返回CPU,CPU通过分析命令8254输出相应频率的方波波形,再经过扬声器发出声音。
rc简易电子琴课程设计
rc简易电子琴课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解RC简易电子琴的基本工作原理,掌握相关的电子元件知识;2. 学生能掌握RC简易电子琴的电路图识别,了解各部分电路的功能;3. 学生能了解音阶、音调和音符的基本知识,并将其与RC简易电子琴的电路联系起来。
技能目标:1. 学生能通过实际操作,正确搭建和调试RC简易电子琴电路;2. 学生能运用所学知识,解决RC简易电子琴演奏过程中出现的问题;3. 学生能运用RC简易电子琴演奏简单的曲子,提高动手实践能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣,激发他们探索未知、勇于创新的科学精神;2. 培养学生团队协作意识,学会与他人共同解决问题,提高沟通与交流能力;3. 培养学生珍惜资源、爱护环境,养成良好的电子垃圾回收意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与动手操作,培养学生电子技术方面的基本素养。
学生特点:五年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手操作能力,对新奇事物充满好奇心,但需引导他们注意安全。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调操作过程中的安全意识,鼓励学生积极思考、主动探究。
通过课程学习,使学生达到上述课程目标,为后续电子技术学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 电子元件知识:介绍电阻、电容、二极管等基本元件的作用,以RC简易电子琴电路为实例,让学生理解元件在电路中的应用。
- 教材章节:第三章 电子元件基础2. RC简易电子琴电路原理:讲解RC振荡电路的工作原理,引导学生理解电子琴音阶产生的机理。
- 教材章节:第四章 振荡电路与音阶产生3. 电路图识别与搭建:指导学生识别电路图,学会正确搭建和调试RC简易电子琴电路。
- 教材章节:第五章 电路图的识别与搭建4. 音阶、音调与音符:介绍音乐基础知识,使学生将电子琴电路与音阶、音调、音符相对应。
- 教材章节:第六章 音阶、音调与音符5. 实践操作:组织学生进行RC简易电子琴的搭建、调试和演奏,提高学生的动手实践能力。
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课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 简易电子琴电路的设计仿真与实现初始条件:可选元件:集成运算放大器LM324、电阻、电位器、电容若干,直流电源,或自备元器件。
可用仪器:示波器,万用表,直流稳压源,函数发生器要求完成的主要任务:(1)设计任务根据要求,完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试,鼓励自制稳压电源。
(2)设计要求①设计一简易电子琴电路,按下不同琴键即改变RC值,能发出C调的八个基本音阶,采用运算放大器构成振荡电路,用集成功放电路输出。
已知八个基本音阶在C调时所对②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
⑤选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排:1、前半周,完成仿真设计调试;并制作实物。
2、后半周,硬件调试,撰写、提交课程设计报告,进行验收和答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1.模电课设概述 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计目的及意义 (1)1.3开发环境proteus简介 (1)2.电路原理 (3)2.1 RC桥式振荡电路及频率选择 (3)2.2振荡条件 (4)3.总体方案设计 (5)3.1实验电路设计思路 (5)3.2设计电路图 (6)3.3实验参数选择 (6)4.仿真曲线及结果分析 (7)4.1仿真操作过程及曲线 (7)4.2仿真结果分析 (14)5.实物制作及仿真、实物的差异 (15)5.1实物制作过程和调试过程 (15)5.2 仿真、实物的差异 (16)6.心得体会 (17)7.元件清单 (18)8.参考文献 (19)1模电课设概述1.1 设计背景电子琴是一种键盘乐器,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。
简易电子琴的设计方法:它采用模拟电路中的RC正弦振荡原理。
设计出的电子琴音阶频率满足国际标准,La调频率满足国际标准音C调频率440 Hz。
给出电路参数的选取方法和一组参考值。
结果证明,用模拟电路方法制作电子琴结构简单,而且成本低廉。
对于固定的简单功能的实现,模拟电路具有结构简单,实现方便,成本低廉的优点。
在这方面,模拟电路得到广泛的应用。
模拟电路中的RC正弦波振荡电路具有一定的选频特性,乐声中的各音阶频率也是以固定的声音频率为机理的。
本文介绍基于RC正弦波振荡电路的简易电子琴设计方案。
1.2 设计目的及意义1、培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
2、锻炼学生自学软件的能力及分析问题、解决问题的能力。
3、通过课程设计,使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。
4、巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
5、为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。
1.3 开发环境proteus简介Proteus软件是一款极好的单片机应用开发平台,它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题,可以在没有单片机实际硬件的条件下,利用PC以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试,使单片机应用系统设计变得简单容易。
Proteus软件涵盖了PIC、AVR、MCS8051、68HC11、ARM等微处理器模型,以及多种常用电子元器件,包括74系列、CMOS 4000系列集成电路、A/D和D/A转换器、键盘、LCD显示器、LED显示器,还提供示波器、逻辑分析仪、通信终端、电压/电流表、I2C/SPI终端等各种虚拟仪表,这些都可以直接用于仿真设计,极大地提高了设计效率和设计水平。
Proteus由ISIS和ARES两个软件构成,其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件,ARES是一款高级的布线编辑器,它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。
PROTEUS有两种截然不同的仿真方式:交互式仿真和基于图表的仿真。
其中交互式仿真可实时观测电路的输出,因此可用于检验设计的电路是否能正常工作。
而基于图表的仿真能够在仿真过程中放大一些特别的部分,进行一些细节上的分析,因此基于图表的仿真可用于研究电路的工作状态和进行细节的测量。
Proteus提供了丰富的资源(1)Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。
(2)Proteus可提供的仿真仪表资源:示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。
理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
(3)除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。
这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。
这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。
(4)Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。
这些测试信号包括模拟信号和数字信号。
2电路原理2.1 RC桥式振荡电路及频率选择图2.1RC 桥式振荡电路可以选出特定频率的信号。
具体实现过程的关键是RC 串并联选频网络。
经过推导可以得到如下结论:即当RCf π210=时,输出电压的幅值最大,并且输出电压是输入电压的31,同时输出电压与输出电压同相。
通过该RC 串并联选频网络,可以选出频率稳定的正弦波信号,也可以通过改变R 、C 的值,选出不同频率的信号。
本实验通过改变电阻R 的值来改变选频网络选出的频率,从而得到不同频率的信号,进而通过音频输出设备输出不同频率的声音。
2.2 振荡条件2.2.1 自激振荡条件2002)(31ff f fF -+=•⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=300f f f farctg f ϕ图2.2.1上图所示为含外加信号的正弦波振荡电路,其中A ,F 分别为放大器回路和反馈网络的放大系数。
图中若去掉Xi ,由于反馈信号的补偿作用,仍有信号输出。
若i f X X =,可得自激振荡电路。
自激振荡必须满足以下条件:1. 振幅条件: 1=•F A 2.相位调节:πϕϕn F A 2=+ , Z n ∈2.2.2 起振条件自激振荡的初始信号一般较小,为了得到较大强度的稳定波形,起振条件需满足|AF|>1。
在输出稳定频率的波形前,信号经过了选频和放大两个阶段。
具体来说,是对于选定的频率进行不断放大,非选定频率的信号进行不断衰减,结果就是得到特定频率的稳定波形。
3总体方案设计3.1实验电路设计思路简易电子琴由RC 选频网络、集成运算放大器、节拍信号发生器组成。
其框图如图下所示。
图3.1 实验设计思路电路其核心是集成运算放大器构成RC正弦波振荡器,实验板上提供了8个音节电阻和电容(C串=C并=0.1μf固定)构成RC串并联选频网络,分别取不同的电阻值(通过琴键开关接通RC串并联网络的8对电阻)使振荡器产生八个音阶信号。
最后,通过扬声器发出乐音。
3.2设计电路图图3.2简易电子琴仿真电路上图即为简易电子琴仿真电路图,8个开关对应着电子琴8个音阶琴键,使用时闭合不同的开关可以发出不同的声音。
电路中的运算放大器芯片LM324工作电压要求是±5 V,其中引脚4接+5V ,引脚11接-5V 。
3.3实验参数选择选频网络的频率推导公式为: 其中R1为图中的固定电阻R4,R2为图中需要调节阻值的8个电阻。
表1 C 调八音阶对应的基本频率经过推导得到仿真原理图中R5=9.1,R6=10.3,R7=13.08,R8=16.1,R9=20.4,R10=23.26,R11=28.7,R12=36.3。
单位:(千欧)4 仿真曲线及结果分析4.1仿真操作过程及曲线根据要求用proteus 进行了仿真,具体仿真曲线如下:21021R R C f π=图4.1.1低音dou的仿真曲线C调低音dou的仿真曲线如上图所示。
点击“运行”,再闭合开关SW0将所有电阻串联进电路,然后将调节示波器扫描频率到0.4ms档,在示波器上就得到上图中的曲线,其频率约等于264Hz。
图4.1.2音调ruai的仿真曲线图C调ruai音的仿真曲线如上图所示。
点击“运行”,再闭合开关SW1,保持示波器的扫描频率在0.4ms档,在示波器上就得到上图中的曲线,其频率约等于297Hz。
图4.1.3音调mi音的仿真曲线C调mi音的仿真曲线如上图所示。
点击“运行”,再闭合开关SW2,保持示波器的扫描频率在0.4ms档,在示波器上就得到上图中的曲线,其频率约等于330Hz。
图4.1.4音调fa音的仿真曲线C调fa音的仿真曲线如上图所示。
点击“运行”,再闭合开关SW3,保持示波器的扫描频率在0.4ms档,在示波器上就得到上图中的曲线,其频率约等于352Hz。
图4.1.5音调sou音的仿真曲线C调sou音的仿真曲线如上图所示。
点击“运行”,再合上开关SW4,保持示波器的扫描频率在0.4ms档,在示波器上就得到上图中的曲线,其频率约等于396Hz。
图4.1.6音调la音的仿真曲线C调la音的仿真曲线如上图所示。
点击“运行”,再合上开关SW5,保持示波器的扫描频率在0.4ms档,在示波器上就得到上图中的曲线,其频率约等于440Hz。
图4.1.7音调xi音的仿真曲线C调xi音的仿真曲线如上图所示。
点击“运行”,再合上开关SW6,保持示波器的扫描频率在0.4ms档,在示波器上就得到上图中的曲线,其频率约等于495Hz。
图4.1.8高音dou 的仿真曲线C 调高音d ou 的仿真曲线如上图所示。
点击“运行”,再合上开关SW7,保持示波器的扫描频率在0.4ms 档,在示波器上就得到上图中的曲线,其频率约等于528Hz 。
4.2仿真结果分析本实验先是利用RC 振荡电路起振,产生正弦波信号,然后通过RC 选频网络进行选频,最后经过LM324放大后输出到音频设备及得到不同频率的声音。
本实验仿真得到的波形为方波(观察示波器输出波形可知),并且在零刻度线的上下部分是对称的。
当开关从R12到R5依次闭合时,串联进电路中的电阻依次减小,因此有公式:可得,振荡电路产生的信号的频率依次增大,选出的信号的频率也依次增大。
21021R R C f π=5实物制作及仿真、实物的差异5.1实物制作过程和调试过程在理论分析和软件仿真的基础上,我们按设计的电路图进行了实物的焊接和调试。
由于电阻的阻值大小不是常用的阻值,所以我们进行了拼凑使其与设计时的阻值近似相等。