简易电子琴电路的设计仿真与实现.
简易电子琴电路的设计仿真与实现
目录1 Pspice的简介 (1)1.1 PSPICE的起源与发展 (1)1.2 PSPICE的组成 (1)1.3 PSPICE的模拟功能 (2)2 设计原理及电路选取 (4)2.1 基本乐理知识 (4)2.2 设计原理 (4)3 设计方案 (7)3.1设计电路图 (7)3.2参数推导 (8)3.3仿真参数和仿真电路图 (8)4.仿真曲线 (10)5.仿真结果分析 (13)6.硬件焊接与调试 (14)6.1元器件的选择 (14)6.2焊接过程与调试 (15)7.课程设计心得 (16)8.参考文献 (18)本科生课程设计成绩评定表 (19)1 Pspice的简介1.1 PSPICE的起源与发展用于模拟电路仿真的SPICE软件于1972年由美国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组利用FORTR AN语言开发而成，主要用于大规模集成电路的计算机辅助设计。
SPICE 的正式版SPICE 2G在1975年正式推出，但是该程序的运行环境至少为小型机。
1985年，加州大学伯克利分校用C语言对SPICE软件进行了改写，并由MICROSIM公司推出。
1988年SPICE被定为美国国家工业标准。
与此同时，各种以SPICE为核心的商用模拟电路仿真软件，在SPICE的基础上做了大量实用化工作，从而使SPICE成为最为流行的电子电路仿真软件。
PSPICE是较早出现的EDA软件之一，在电路仿真方它的功能可以说是最为强大，在国内被普遍使用。
1.2 PSPICE的组成1.2.1 电路原理图编辑程序SchematicsPSPICE的输入有两种形式，一种是网单文件形式，一种是电路原理图形式，相对而言后者比前者较简单直观，它既可以生成新的电路原理图文件，又可以打开已有的原理图文件。
电路元器件符号库中备有各种原器件符号，除了电阻，电容，电感，晶体管，电源等基本器件及符号外，还有运算放大器，比较器等宏观模型级符号，组成电路图，原理图文件后缀为.sch。
简易电子琴设计及制作实验报告
目录摘要 (3)前言 (3)1.课程设计的要求 (4)2.电路的分析 (4)3.电路的绘制 (6)4.pcb图绘制 (6)5.热转印制版法 (7)5.电路焊接与调试 (8)7.总结 (8)附录 (9)参考文献 (9)CAD课程设计简易电子琴设计及制作实验报告摘要本次设计在以STC89C52单片机为核心的系统板上利用C语言设计简易电子琴。
该电子琴能定时给电器供电或断电，最大定时时间可以长达六十分钟且可以再一分钟到六十分钟之间任意调节时间长短，操作使用方便。
采用STC89C52单片机控制，5位共阳数码管显示时间，蜂鸣器提示，继电器作电器电源输出控制。
该定时器可预置定时时间，可通过矩阵键盘上的四个按键来选定定时器预定时间和开始和暂停，然后结合继电器对电器进行供电和断电；利用单片机内部的定时器T0,成功实现了计时器的计时功能；本电子定时器会在定时时间到达零时通过蜂鸣器进行报警，以此提醒用户电器即将断电，方便用户对电器进行其它的操作。
本实验过程包括：①前期设计：1、原理图的绘制、PCB图的设计与排版2、编写程序并下载程序至单片机②实验制作：1、电路板焊接③后期实验工作1、实验调试2、实验报告与总结前言我们生活在一个电子产品层出不穷的时代，作为通信专业的一名学生，了解基本的电子产品的工作原理及基本结构是十分必要的，这对于我们以后了解比较复杂的电子产品有非常重要的作用。
现在电子仪器发展迅速，而且功能越来越齐全化，体积微型化，仪器智能化；电压，电流要求越来越简单，功耗越来越低。
单片机有这体积小，功耗低（STC89C51功耗在100MW左右），功能强，性能价格比高，易于推广应用等显著特点，所以在现代社会中已经占统治地位。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
简易电子琴的设计与仿真.
proteus 7的使用及调试定时器、中断、键盘接口数字电路、模拟电路的相关知识2、实现及编程2.1程序框图)2.2电路原理图囉*祖1IU ■□■1l ・ 2.3程序内容 7个音调的产生方法 按k2让音调逆向输出 如何按k8+k2放出音乐和如何让音乐停止2.4汇编源程序BUZZ EQU P2BUZZ1 EQU P1.7ORG OOOOHLJMP MAINORG 000BHLJMP INT_T0 ORG 001BH LJMP TIME1 ORG 8000H MAIN: MOV SP,#90H MOV BUZZ,#0FFH MOV TMOD,#11H SETB ET0 SETB ET1 SETB EA CLR TR0 START:MOV R0, BUZZ CJNE R0,#0FFH,KEY1 CLR TR0 SJMP START KEY1:CJNE R0,#0FEH,KEY2 MOV 30H,#0FBH MOV 31H,#0E9H LJMP SET_TIMERKEY2:CJNE R0,#0FDH,KEY3 MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#5CH LJMP SET_TIMERKEY3:CJNE R0,#0FBH,KEY4MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#0C1H LJMP SET_TIMER KEY4:CJNE R0,#0F7H,KEY5 MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#0EFH LJMP SET_TIMERKEY5:CJNE R0,#0EFH,KEY6 MOV 30H,#0FDH MOV 31H,#045H LJMP SET_TIMERKEY6: ■CkUJUfiia ▼"■VZ AfiJkAAl ■E * F Wi-54 ■U A JM"bn iunTb —-P XF<T ™n *T*LlK8键按后是否音调是逆原来是忘了继续检测 4、课程设计总结4.1在此设计基础上还可以增加的功能及设计思路即每按下一个琴键，单片机能够检测到键盘的按键，并根据按键的位置通过程序 来控制，END3、调试及测试3. 1调试（按实际做的步奏） 如按下k5后显示如下图：k1— k7音调输出按一下k8。
简易电子琴模拟电路课程设计报告
摘要随着社会的发展进步，音乐已成为我们生活中很重要的一部分，电子琴则是一种很常见的键盘乐器，是现代电子科技和音乐结合的产物。
在各个领域扮演很重要的角色，早已融入现代人们的日常生活中，成为不可替代的一部分。
简易电子琴主要是由8个按键控制，根据固定电阻的不同，从而产生不同的振荡频率，并且将信号放大后由扬声器输出声音。
为了能得到频率不同的波，波形产生部分首先使用了NE555芯片，从而得到振荡的正弦波；将信号传给LM386进行功率放大，使扬声器发出相应的音阶。
分块调试测试电子琴，先是震荡电路的线路测试，再是功率放大电路的测试。
经过调试之后，焊接而成的作品能产生8个音调的不同振荡频率的音阶。
关键词：NE555 LM386 频率电子琴目录第一章设计任务........................................................................ - 3 -1.1设计要求....................................................................................................................... - 4 -1.2设计目的....................................................................................................................... - 4 -1.3总体思想构图............................................................................................................... - 4 - 第二章系统组成及工作原理........................................................- 8 -2.1 NE555简介................................................................................................................... - 8 -2.2逻辑符号....................................................................................................................... - 9 -2.3 NE555内部原理图..................................................................................................... - 10 -2.4逻辑功能..................................................................................................................... - 11 -555定时器逻辑功能................................................................................................. - 11 -2.5 LM386芯片介绍....................................................................................................... - 13 -2.5.1 外形、管脚排列及内电路.......................................................................... - 13 -2.5.2 LM386主要性能指标..................................................................................... - 14 -2.6 简易电子琴系统组成................................................................................................ - 15 -2.6.1 按键模块........................................................................................................ - 15 -2.6.2音调发生模块................................................................................................. - 15 -2.6.3音响模块......................................................................................................... - 15 -2.7 简易电子琴的工作原理............................................................................................ - 15 - 第三章模块定路设计与参数计算............................................ - 17 -3.1波形发生部分............................................................................................................. - 17 -3.2功率放大部分............................................................................................................. - 17 - 第四章系统调试........................................................................ - 20 -4.1 调试步骤.................................................................................................................. - 20 -4.2 调试过程.................................................................................................................. - 20 -4.3 调试结论.................................................................................................................. - 21 - 参考文献 ...................................................................................... - 22 - 附录 .............................................................................................. - 23 -附录一:元器件清单.......................................................................................................... - 23 - 附录二电路仿真.............................................................................................................. - 25 - 附录三制作作品原图.................................................................................................... - 29 -前言现在是信息高速发达的时代，了解一定的电子产品是相当必要的。
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。
简易电子琴电路的设计仿真及实现
. -目录一．模电课设概述11.1 设计背景11.2 设计目的及意义1二．Proteus软件简介2三．简易电子琴基本原理33.1 音乐产生原理33.2 设计原理33.3 方案设计8四.Proteus原理图绘制124.1选取元件124.2放置元件及排版134.3模拟及仿真14五.Proteus电路仿真16六仿真结果分析206.1 频率及放大倍数测量206.2 理论比较206.3 误差分析21七心得体会21八. 参考文献22九.元器件清单23十.本科生课程设计成绩评定表26一．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。
现在的电子琴一般使用PCM或AWM采样音源所谓采样就是录制乐器的声音，将其数字化后存入ROM里，然后按下键时CPU回放该音。
甚至有一些高级编曲键盘可以使用外置采样（比如Tyros 3的硬盘音色）。
现代电子琴并非“模仿”乐器音色。
它使用的就是真实乐器音色。
当然，现在力度触感在电子琴里是必备的。
而且现代电子琴还加上了老式电子琴的滤波器，振荡器，包络线控制来制造和编辑音色。
甚至也带上了老式电子琴的FM 合成机构。
本次课程设计主要是通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计，按下不同琴键改变RC值，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音调，从而达到电子琴固有的基本功能。
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X(4)巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
(6)为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。
二．Proteus软件简介Proteus软件是由英国LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件，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。
【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。
简易电子琴的VHDL仿真与实现
简易电子琴的VHDL仿真与实现随着科技的发展，电子琴已成为一种十分普及的音乐乐器。
除了可以通过购买市面上的电子琴来使用外，我们还可以自己动手制作一台简易的电子琴。
本文将介绍使用VHDL仿真与实现一台简易电子琴的方法。
首先，我们需要了解VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。
VHDL可以描述数字电路和系统的行为、结构和时间性质，并且可以转化为硬件和软件实现。
因此，我们可以使用VHDL来描述电子琴的结构和行为，然后将其实现在FPGA上。
在电子琴的设计中，我们需要考虑最基础的功能：音符的产生和声音的输出。
因此，我们需要将电子琴拆分成两部分来考虑：输入和输出。
输入部分主要负责产生音符，音符的产生需要考虑按键的位置、按键的压力等因素。
由于VHDL主要用来描述数字电路，我们可以将输入部分简化为一组称为“开关矩阵”的二维数组。
在这个开关矩阵中，我们可以设置每个按键的位置和状态（即是否按下），并通过数字电路来判断按键状态的变化。
输出部分则负责将产生的声音输出到扬声器上。
在FPGA 中，我们可以通过PWM（Pulse-Width Modulation）技术来实现声音的输出。
PWM技术可以将模拟信号转化为数字信号，然后通过FPGA输出数字信号的高低电平来模拟模拟信号的频率和幅度，从而实现声音的输出。
接下来，我们需要考虑如何将输入和输出部分结合起来。
我们可以将输入部分和输出部分放在同一个模块中，并通过端口来连接。
在这个模块中，我们可以设置一个时钟，根据时钟的脉冲来判断按键状态是否改变，并且触发PWM来输出声音。
在设计完成后，我们需要进行VHDL仿真来验证我们的电子琴是否正确。
仿真可以模拟电路的行为和输出，以验证电路是否按照预期工作。
我们可以通过仿真来测试输入部分的工作状态，例如测试按键是否可以正确响应。
同时，我们也可以测试输出部分的工作状态，例如测试声音的频率和幅度是否符合预期。
简易电子琴电路的设计
1. 技术指标 02. 设计方案及其比较 0方案一 0方案二 (2)方案比较 (5)3. 实现方案 (5)4. 调试过程及结论 (9)5. 心得体会 (15)6. 参考文献 (15)简易电子琴电路的设计1.技术指标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.设计方案及其比较方案一选用RC振荡电路和运算放大器构成简易电子琴电路;RC振荡电路的具体电路为文氏桥正弦振荡电路;电路原理图如下图1;图1 简易电子琴电路原理图其中1C和按键电阻并联,2C和12R串联,两者共同构成RC串并联选频网络;由于选频网络的相移为零,这样RC串并联选频网络送到运算放大器同相输入端的信号电压与输出电压同相,所以RC反馈网络形成正反馈,满足相位平衡条件,因而可以形成振荡;由于振荡的能量是电源,激励信号源是电路中的噪声,它的频谱丰富,包含频率成分f；但由于噪声信号极其微弱,在振荡期间应使信号做增幅振荡,为此合理选择电阻使环0ω信号就会通过正反馈而使得输出信号不断增大,使输出幅度路增益大于1,这样频率为0越来越大,最后受电路中非线性元件的限制,使振荡幅度自动稳定下来,电路进入等幅振荡;频率0f之外的信号由于不满足振荡平衡条件,将不会在输出信号中出现,RC选频网络实现了信号频率的选择功能;按键电阻的选择：查阅资料得知八个音阶的频率如下表1：表1 八个音阶的频率由于1C的值确定为,由公式：fπ2/1=1fRC0=并结合表一计算可得电阻阻值分别为单位：欧姆：36kR3.1= 228R7.k2= 323R3.k3= 420kR4.4= 516kR2.5= 6k13R1.6=7R3.10k7=8R1.9k8=9 通过阻值选择电阻器件;电路要求不仅能够振荡,而且能够稳幅;当振荡输出信号小于放大器的最大输出电压时,输出为正弦波;如前所述,环路增益大于1,这样信号幅度在正反馈的作用下不断增大必然使放大器进入非线性区,输出信号产生失真,所以在正弦波振荡中必须有环路增益的控制环节,使输出信号电压升高时,环路增益下降,从而达到稳定输出信号电压幅度的目的;稳幅方式有很多种,而此次实验选用的是两个二极管进行稳幅;采用反向并联二极管的稳幅电路,利用电流增大时二极管动态电阻减小,电流减小时二极管动态电阻增大特性,加入非线性环节,从而使输出电压稳定;功率放大组件采用为三极管作为放大组件;方案二采用NE555构成多谐振荡器,LM386功率放大器放大音量,构成简易电子琴电路;电路原理图如下：图2 NE555构成简易电子琴电路原理图NE555芯片内部原理图及管脚图如下：图3 NE555内部功能框图图4 NE555管脚图NE555管脚功能：1接地——地线,通常被连接到电路共同接地;2触发点——这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期,触发信号上缘电压须大于V;V,下缘须低于3/cc2cc3/3输出——当时间周期开始555的输出脚位,移至比电源少的高电位,周期结束输出回到0V 左右的低电位;于高电位时最大输出电流约为200mA;4重置——一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位;它通常被接到低电源或忽略不用;5控制——这个脚准许由外部电压改变触发和闸限电压;当计时器经营在稳定或振荡运作方式下,这个输入能用来改变或调整输出频率;6重置锁定——重置锁定并使输出呈低态;当这个接脚电压从3/cc V 一下移至3/2cc V 以上时启动这个动作;7放电——这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力;当输出为ON 时为LOW,对地为低阻抗；当输出为OFF 时为HIGH,对地为高阻抗;8cc V ——这是555计时器的正电源电压端;供应电压的范围是~16V;LM386为音频集成攻放芯片,其引脚图如下所示：图5 LM386引脚图在需要电压增益时,在1脚及8脚间接入一电解电容,一般为10uF;第七脚接旁路电容接地,起到滤除噪声的作用;工作稳定时,该管脚电压约为电源电压的一半;增大这个电容容值,减缓直流基准电压的上升、下降速度,有效抑制噪声;由NE555构成的多谐振荡器可知按键电阻的阻值可由公式：])2/[(43.11C R R f i i ++= 10求得;求得电阻阻值如下单位：欧姆：k R 67.81= 11k R 18.72= 12k R 85.53= 13k R 24.54= 14k R 12.45= 15k R 13.36= 16k R 24.27= 17k R 84.18= 18方案比较实验基于CC7555芯片,构成简易电子琴电路,且方案一与方案二无法控制节拍快慢;且方案一有时不易起振,不能很好的控制电路;而且在接通开关的瞬间,不能立即达到想要的振幅,这对电子琴需要迅速转换按键很不利;所以,实现方案为使用两个555定时器,采用两个芯片并联的方法将两个芯片产生的信号叠加到一起,右边的555芯片作为一个节拍器,使其的周期大于左边芯片产生的信号周期;滑动变阻器调节节拍;3.实现方案实现方案使用两个555定时器,分别控制按键电阻及节拍;555定时器的内部结构图如下：图6 555定时器内部结构图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;图7 555定时器构成多谐振荡器电路及工作波形555构成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7所示,1R ,2R 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2R 和C 的连接处,将放电端7脚接到1R ,2R 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c u 为低电平,小于3/cc V ,故高电平触发 端与低电平触发端均为低电平,输出0u 为高电平,放电管T V 截止;这时,电源经1R ,2R 对电容C 充电,使电压c u 按指数规律上升,当c u 上升到3/2cc V 时,输出0u 为低电平,放电管T V 导通,把c u 从3/cc V 上升到3/2cc V 这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间PH T 的长短与电容的充电时间有关 ;充电时间常数为：C R R T *)(21+=充 19由于放电管T V 导通,电容C 通过电阻2R 和放电管放电,电路进人第二暂稳态;其维持时间PL T 的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数：02*C R T =放 20随着C 的放电,c u 下降,当c u 下降到3/cc V 时,输出0u 为高电平,放电管T V 截止,cc V 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,c u 电压总是在cc V )3/2~3/1(之间变化;图1所示为工作波形;根据c u 的波形可以确定振荡周期为：PL PH T T T += 21 PH T 对应充电时间：C R R T PH *)(*7.021+= 22 PL T 对应放电时间：C R T PL **7.02= 23 振荡周期：C R R T T T PL PH *)(*7.021+=+= 24 振荡频率：T f /1= 25 由上述公式计算得知电阻为：k R 181= 26 k R 25.142= 27 k R 123= 28 k R 104= 29 k R 72.75= 30 k R 6.66= 31 k R 64.47= 32 k R 3.38=33 555定时器的管脚图与上述NE555管脚图相同,如图5;555定时器管脚：Vi1TH ：高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH;Vi2TR ：低电平触发端,简称低触发端,标志为TR;CV ：控制电压端;Q ：输出端;DC ：放电端;R ：复位端;555定时器的功能表如下：表2 555定时器功能表RST TH TR OUT0 X X 01 >ccV3/10V3/2>cc1 <ccV3/1不变V3/2>cc1 <ccV3/1 1V3/2<cc1 >ccV3/1 1V3/2<cc构成简易电子琴电路原理图为：图8 两个555定时器构成电子琴电路原理图555定时器内含有一个由三个阻值相同的电阻R组成的分压网络,产生ccV两个基V和cc准电压;两个电压比较器1C,2C；一个由与非门1G组成的基本RS触发器低电平触发；G和2放电三极管T和输出反相缓冲器3G;d R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;R与1C形成固定的频率,使电路产生八个不同的音调,2C和5C与5管脚相连达到1~R8消除杂音稳定电路的作用;二极管对电路起过流保护作用;通过调节滑动变阻器改变声音大小;4.调试过程及结论先组装音阶产生电路;为了节省时间和空间,可用导线代替音阶按钮S1-S7,即用一根足够长的导线,一端接555电路的2、6公共端,另一端依次接触8R的开路端来产生不1~R同的声音;要调出比较准确的音阶,需借助示波器测试各音阶信号的周期,并通过串接电阻是各音阶达到正确的周期值,从而校准音调;也可使用频率计测量音阶信号的频率来实现音准调节;采用图8中标称电阻,则各别音调略有偏离;下图则为在面包板上已经连接好的调试电路：图9 简易电子琴调试电路电路安装完毕后,先认真检查接线是否正确,线路连接错误一般是因为接线时看错引脚,或者改接时忘记去掉原来的旧线造成的,实验查线是往往不易发现;首先按照总电路图检查是否有引脚连接错误,连接短路,接着用万用表依次检测电路中是否短路的情况;检查完成后,只需注意输入电压不要过高,对应12V即可;通过电阻的串并联,按下按钮开关后,能够发出1、2、3、4、5、6、7、8八个音阶,且伴有节拍,节拍及音量可控;但由于元器件电阻选择等原因,发音有些微误差;下图为调试电路八个音阶的测试波形：图10 1音阶对应输出波形图11 2音阶对应输出波形图12 3音阶对应输出波形图13 4音阶对应输出波形图14 5音阶对应输出波形图15 6音阶对应输出波形图16 7音阶对应输出波形图17 8音阶对应输出波形下图为调试电路节拍输出波形：图18 节拍调试波形使用proteus对电路进行仿真时,改变节拍频率时的波形：图19 仿真节拍波形图20 仿真节拍波形5.心得体会本次数电课程设计,在老师布置课题并讲解了基本原理后,接近两个星期的时间我查阅了许多有关此设计的资料,并通过与同学交流经验和自学,以及向老师请教等方式,最终基本完成了此次课程设计;通过对简易电子琴的设计,认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性;而且通过对此课程的设计,我不但知道了以前不知道的理论知识,而且也巩固了以前知道的知识;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;也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因;他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题,提高我们的动手能力;在整个设计到电路的焊接以及调试过程中,我个人感觉调试部分是最难的,因为你理论计算的值在实际当中并不一定是最佳参数,我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好;而参数的调试是一个经验的积累过程,没有经验是不可能在短时间内将其完成的;这次电子课程设计,让我对以前所学的电子电路知识既是巩固又是发展,进一步理解并加深了对所学的模拟及数字电子技术的认识;学会了在实践中运用理论,用理论来指导实践,培养了理论联系实际的正确设计思想;通过对课题的设计,训练了运用所学的理论知识去思考问题并联系理论实际解决问题的能力,提高了逻辑思维的能力;总之,通过这次电子课程设计,培养了实际运用理论的能力,懂得理论联系实际去处理问题,也培养了吃苦耐劳的精神,为以后更好的的学习和工作打下了结实的基础,对于我们来说是一次难得的实践机遇,也是一个宝贵的精神财富;6.参考文献1 伍时和 .数字电子技术基础 .清华大学 .20092 吴友宇 .模拟电子技术基础 .清华大学 .20093谢自美.电子线路设计实验测试第三版武汉：华中科技大学出版社,2000年7月4杨帮文.新型集成器件家用电路北京：电子工业出版社,。
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。
简易电子琴课程设计my.
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：尹龙剑专业班级：电信1005班指导教师：王绪国工作单位：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。
（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、第18周前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。
2、第18周后半周，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：年月日武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书1模电课设概述1.1 设计背景介绍一种八音阶微型电子琴的设计方法，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A. 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。
简易电子琴电路课程设计(模拟电路)
逗你玩课程设计报告课程名称：模拟电子技术课程设计专业班级：电子信息工程（2）班学生学号：0705110931学生：夏柳所属院部：信息技术学院指导教师：王雪20 08 ——20 09 学年第 2 学期《模拟电子技术》课程设计报告--------简易电子琴的制作简易电子琴电路摘要：本课程设计以制作一个简易电子琴为最终结果，主要以硬件测试为主。
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，最后按照电路图线路搭试，调试测试，直至达到理想的目标。
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，还有测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的频率，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。
这样电子琴我们就做好了。
关键图：电子琴的主干图第一部分：课前准备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：心得体会第六部分：参考文献第一部分、课前准备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）。
简易电子琴的VHDL仿真与实现
简易电子琴的VHDL 设计与实现一.设计课题与任务要求：设计制作一个简易电子琴演奏器。
原理概述：依据声乐知识，产生音乐的两个因素是音乐频率的持续时刻，音乐的十二平均率规定，每两个八音度之间的频率相差一倍，在两个八音度之间，又可分为12个半音。
每两个半音的频率比为4。
另外，音名A〔乐谱中的低音6〕的频率为440HZ，音名B到C之间，E到F 之间为半音，其余为全音。
由此能够计算出乐谱中从低音1到高音1之间每个音名的频率如下表所示。
全然要求：1、用8×8点阵显示“1234567”七个音符构成的电子琴键盘。
其中点阵的第一列用一个LED点亮表示音符“1”，第二列用二个LED点亮表示音符“2”，依此类推，如以如下面图所示。
图1点阵显示的电子琴键盘2、用BTN1～BTN7七个按键模拟电子琴手动演奏时的“1234567”七个音符。
当某个按键按下时，数码管显示相应的音符，点阵上与之对应的音符显示列全灭，同时蜂喊器演奏相应的声音；当按键弹开时数码管显示的音符灭掉，点阵显示恢复，蜂喊器停止声音的输出。
以如下面图所示为按下BTN3按键时点阵的显示情况。
图2按键按下后的点阵显示3、由拨码开关切换选择高、中、低音，并用数码管进行相应的显示。
4、通过按键BTN0进行复位，操纵点阵显示图1的初始状态。
提高要求：1、可通过一个拨码开关进行手动/自动演奏的切换，并与点阵显示配合增加自动演奏乐曲曲折折曲曲折折折折曲曲折折曲曲折折折折折折的功能。
2、增加手动演奏的音符存储、播放功能。
二．系统设计〔包括设计思路、总体框图、分块设计〕1.设计思路讲明：电子琴的设计包括七个模块：弹奏模块keyplay、自动演奏模块autoplay、查表及显示模块table、分频模块fenpin、存储模块store、七段数码管显示模块seg7和点阵的显示模块lattice。
弹奏模块keyplay依据按键动作key，和高中低模式选择mode产生指示音调的index_key。
简易电子琴电路的设计
1. 技术指标 (1)2. 设计方案及其比较 (1)2.1 方案一 (1)2.2 方案二 (3)2.3 方案比较 (6)3. 实现方案 (6)4. 调试过程及结论 (10)5. 心得体会 (16)6. 参考文献 (16)简易电子琴电路的设计1.技术指标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.设计方案及其比较2.1 方案一选用RC振荡电路和运算放大器构成简易电子琴电路。
RC振荡电路的具体电路为文氏桥正弦振荡电路。
电路原理图如下图1。
图1 简易电子琴电路原理图其中1C和按键电阻并联，2C和12R串联，两者共同构成RC串并联选频网络。
由于选频网络的相移为零，这样RC串并联选频网络送到运算放大器同相输入端的信号电压与输出电压同相，所以RC反馈网络形成正反馈，满足相位平衡条件，因而可以形成振荡。
由于振荡的能量是电源，激励信号源是电路中的噪声，它的频谱丰富，包含频率成分f；但由于噪声信号极其微弱，在振荡期间应使信号做增幅振荡，为此合理选择电阻使0ω信号就会通过正反馈而使得输出信号不断增大，使输出幅环路增益大于1，这样频率为0度越来越大，最后受电路中非线性元件的限制，使振荡幅度自动稳定下来，电路进入等幅振荡。
频率0f之外的信号由于不满足振荡平衡条件，将不会在输出信号中出现，RC选频网络实现了信号频率的选择功能。
按键电阻的选择：查阅资料得知八个音阶的频率如下表1：表1 八个音阶的频率由于1C的值确定为0.1uF，由公式：fπ2/1=（1）fRC0=并结合表一计算可得电阻阻值分别为（单位：欧姆）：36kR3.1=（2）28R7.k2=（3）23R3.k3=（4）20kR4.4=（5）16kR2.5=（6）k13R1.6=（7）R3.10k7=（8）R1.9k8=（9）通过阻值选择电阻器件。
电路要求不仅能够振荡，而且能够稳幅。
简易电子琴电路的设计仿真与实现课程设计(可编辑)
简易电子琴电路的设计仿真与实现课程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调时所对应的频率如下表所列C调 1 2 3 4 5 6 7 if 0 /H Z 264 297 330 352 396 440 495 528②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.....................................................................11.3开发环境proteus简介 (1)2.电路原理....................................................................................32.1 RC桥式振荡电路及频率选择......................................................32.2振荡条件 (4)3.总体方案设计……………………………………………………………………53.1实验电路设计思路…………………………………………………………53.2设计电路图...........................................................................63.3实验参数选择 (6)4.仿真曲线及结果分析.....................................................................74.1仿真操作过程及曲线...............................................................74.2仿真结果分析 (14)5.实物制作及仿真、实物的差异......................................................155.1实物制作过程和调试过程......................................................155.2 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。
《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。
简易电子琴的设计与仿真
课程设计报告简易电子琴的设计与仿真1、设计原理：1.1 音阶的产生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，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，当然对于单片来产生这计数器T0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/ 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。
，假如选择1MHZ本次设计中单片机晶振为12MHZ，那么定时器的计数周期为，那么根据不同的频率计算﹡105/相应的频率1工作方式，那T值便为T= 216--5相关的计数值如下出应该赋给定时器的计数值，列出不同音符与单片机计数T0表所示：实验环境1.2Keil uVision3proteus 7功能设计描述1.3k1—k7音调输出按音频逆向输出k7k8按一下。
在按k1—键后会在音频输出歌曲，k1键停止+k1k8先按着再主要知识点1.4Keil uVision3的使用及调试proteus 7的使用及调试定时器、中断、键盘接口数字电路、模拟电路的相关知识2、实现及编程程序框图2.1 ） 2.2电路原理图程序内容2.3 个音调的产生方法7 k2让音调逆向输出按和如何让音乐停止如何按k8+k2放出音乐汇编源程序2.4BUZZ EQU P2BUZZ1 EQU P1.7ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP INT_T0 ORG 001BH LJMP TIME1 ORG 8000H MAIN: MOV SP,#90H MOVBUZZ,#0FFHMOV TMOD,#11H SETB ET0 SETB ET1 SETB EA CLR TR0 START:MOV R0, BUZZ CJNE R0,#0FFH,KEY1 CLR TR0 SJMP START KEY1:CJNE R0,#0FEH,KEY2 MOV 30H,#0FBH MOV 31H,#0E9H LJMP SET_TIMER KEY2:CJNE R0,#0FDH,KEY3 MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#5CH LJMP SET_TIMER KEY3:CJNE R0,#0FBH,KEY4MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#0C1H LJMP SET_TIMER KEY4:CJNE R0,#0F7H,KEY5 MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#0EFH LJMP SET_TIMER KEY5:CJNE R0,#0EFH,KEY6 MOV 30H,#0FDH MOV 31H,#045H LJMP SET_TIMER KEY6:CJNE R0,#0DFH,KEY7 MOV 30H,#0FDH MOV 31H,#92H LJMP SET_TIMERKEY7:CJNE R0,#0BFH,KEY8 MOV 30H,#0FDH MOV 31H,#0D6HLJMP SET_TIMER KEY8:CJNE R0,#7FH,NOKEY LOOP1:MOV R0, BUZZ CJNE R0,#7DH,LOOP ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; OSTART:MOV R0, BUZZ CJNE R0,#0FFH,OKEY1LJMP MAIN1LOOP:R0,#0FFH,LOOP1LJMP OSTARTSET_TIMER: SETB TR0 SJMP START NOKEY: CLR TR0 SJMP START INT_T0: MOV TH0,30H MOV TL0,31H CPL BUZZ1 RETICJNECLR TR0 SJMP OSTART OKEY1:CJNE R0,#0BFH,OKEY2 MOV 30H,#0FBH MOV 31H,#0E9H LJMPOSET_TIMEROKEY2:CJNE R0,#0DFH,OKEY3 MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#5CH LJMP OSET_TIMER OKEY3:CJNE R0,#0EFH,OKEY4 MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#0C1H LJMPOSET_TIMEROKEY4:CJNE R0,#0F7H,OKEY5 MOV 30H,#0FCH MOV 31H,#0EFH LJMPOSET_TIMEROKEY5:CJNE R0,#0FBH,OKEY6 MOV 30H,#0FDH MOV 31H,#045H LJMPOSET_TIMEROKEY6:CJNE R0,#0FDH,OKEY7 MOV 30H,#0FDH MOV 31H,#92H LJMP OSET_TIMER OKEY7:CJNE R0,#0FEH,OKEY8 MOV 30H,#0FDH MOV 31H,#0D6H LJMPOSET_TIMEROKEY8:CJNE R0,#07FH,ONOKEYLOOP2:MOV R0, BUZZ CJNE R0,#7DH,LOOP3LJMP MAIN1LOOP3:CJNER0,#0FFH,LOOP2LJMP START OSET_TIMER: SETB TR0 SJMP OSTART ONOKEY: CLR TR0 LJMP OSTART ;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;MAIN1: MOV 40H,#00HNEXT: MOV R0, BUZZ MOV 41H,R0 ORL 41H ,#0FEH MOV R0,41HCJNE R0,#0FFH,STOPMOV A,40HMOV DPTR,#SONG INC A MOVC A,@A+DPTRMOVC A,@A+DPTRCJNE A,#00H,PLAY MOV TL1,A LJMP STOPMOV 20H,APLAY: MOV R1,A SETB TR1 ANL A,#0FH MOV R2,A MOV A,R1ANL A,#0F0H CJNE A,#00H,MUSIC CLR TR1 LJMP DEL MUSIC:SWAP A DEC AMOV 22H,A ADD A,22H MOV R3,AMOV DPTR,#SONG1 MOVC A,@A+DPTR MOV TH1,A MOV 21H,A MOV A,R3 DEL: LCALL DELAY INC 40H LJMP NEXTSTOP: CLR TR1 LJMP STARTTIME1:PUSH ACC PUSH PSWCPL BUZZ1 MOV TL1,20H MOV TH1,21HPOP PSWPOP ACC RETIDELAY:MOV R7,#02H DELA1:MOV R6,#125 DELA2:MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R6,DELA2 DJNZ R7,DELA1 DJNZ R2,DELAY RET SONG1:DW 64580,64684,64777,64820 DW64898,64968,65030,64260 DW64400,64524,65058,63835,64021 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; DB 02H,82H DB 月亮代表我的心SONG :;;;;;;;;;;;;;;;;;;16H,32H,54H,02H,52H DB 0A6H,32H,54H,02H,52H DB64H,74H,0B6H,64H DB52H,5CH,32H,22HDB 16H,12H,14H,32H,22HDB 16H,12H,14H,22H,32H DB 26H,12H,94H,22H,32H DB 2CH DB 32H,52H DB 36H,22H,14H,54H DB 0ACH,92H,0A2H DB 96H,0A2H,96H,82H DB 3CH,54H DB 36H,22H,14H,54H DB 0ACH,92H,0A2H DB 16H,12H,14H,22H,32H DB2CH,02H,82H DB 16H,32H,56H,12H DB 0A6H,32H,56H,52H DB66H,72H,0B6H,62H DB 62H,52H,58H,32H,22H DB 16H,12H,14H,32H,22H DB16H,12H,14H,22H,32H DB 26H,92H,0A4H,12H,22H DB 1CH DB 00;END3、调试及测试1调试（按实际做的步奏）3．k5后显示如下图：如按下音调输出k1—k7 k1—k7音频逆向输出按一下k8。
简易电子琴电路的设计仿真与实现word精品
目录一.模电课设概述 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计目的及意义 (1)二.Proteus软件简介 (2)三.简易电子琴基本原理 (3)3.1音乐产生原理 (3)3.2设计原理 (3)3.3方案设计 (8)四.Proteus 原理图绘制 (12)4.1选取元件 (12)4.2放置元件及排版 (13)4.3模拟及仿真 (14)五.Proteus 电路仿真 (15)六仿真结果分析 (19)6.1频率及放大倍数测量 (19)6.2理论比较 (19)6.3误差分析 (19)七心得体会 (20)八.参考文献 (21)九.元器件清单 (22)十.本科生课程设计成绩评定表 (24)，•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。
现在的电子琴一般使用PCM或AWM采样音源所谓采样就是录制乐器的声音，将其数字化后存入ROM里，然后按下键时CPU回放该音。
甚至有一些高级编曲键盘可以使用外置采样(比如Tyros 3的硬盘音色)。
现代电子琴并非“模仿”乐器音色。
它使用的就是真实乐器音色。
当然，现在力度触感在电子琴里是必备的。
而且现代电子琴还加上了老式电子琴的滤波器，振荡器，包络线控制来制造和编辑音色。
甚至也带上了老式电子琴的FM 合成机构。
本次课程设计主要是通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计，按下不同琴键改变RC值，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音调，从而达到电子琴固有的基本功能。
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。
⑵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(4) 巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
(6)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、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信班指导教师：黄晓放工作单位：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Vcc= +12V，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）设计任务根据已知条件，完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试。
（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调时所对应的频率如下表所列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。
③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排：1、 2011 年1月3日至2011年1月7日，完成仿真设计、制作与调试；撰写课程设计报告。
2、 2011 年1月8日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。
参考文献：1) 吴友宇主编，《模拟电子技术基础》（第1版），清华大学出版社，20092) 康华光主编，《模拟电子技术基础》（第5版），高等教育出版社，20053) 陈大钦主编，《电子技术基础实验－电子电路实验、设计、仿真》，高等教育出版社，2002 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书目录1. 模电课设概述 (3)1.1 设计背景1.2 设计目的及意义2. Proteus软件简介 (4)3. 电子琴基本原理与方案设计 (5)3.1 音乐产生原理3.2 设计原理3.2.1振荡电路原理3.2.2音频集成功率放大器原理3.3 方案设计3.3.1 振荡电路3.3.2 集成功放电路3.3.3 整体电路图4. Proteus原理图绘制 (12)4.1选取元件4.2放置元件及排版4.3模拟及仿真5. Proteus电路仿真 (14)6. 仿真结果分析 (17)6.1 频率及放大倍数测量6.2 理论比较6.3 误差分析7. 设计总结 (18)8. 心得体会 (19)9. 参考文献 (20)10.元器件清单 (21)11.自问自答 (22)12.成绩评定表 (23)武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书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。
现在的电子琴一般使用PCM或AWM采样音源。
所谓采样就是录制乐器的声音，将其数字化后存入ROM里，然后按下键时CPU回放该音。
甚至有一些高级编曲键盘可以使用外置采样（比如Tyros 3的硬盘音色）。
现代电子琴并非“模仿”乐器音色。
它使用的就是真实乐器音色。
当然，现在力度触感在电子琴里是必备的。
而且现代电子琴还加上了老式电子琴的滤波器，振荡器，包络线控制来制造和编辑音色。
甚至也带上了老式电子琴的FM合成机构。
本次课程设计主要是通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计，按下不同琴键改变 RC值，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音调，从而达到电子琴固有的基本功能。
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。
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书2.Proteus软件简介Proteus软件是由英国LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件，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。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
Proteus软件的模拟仿真直接兼容厂商的SPICE模型，采用了扩充的SPICE3F5电路仿真模型，能够记录基于图表的频率特性、直流电的传输特性、参数的扫描、噪声的分析、傅里叶分析等，具有超过8000种的电路仿真模型。
Proteus软件支持许多通用的微控制器，如PIC、AVR、HC11以及8051；包含强大的调试工具，可对寄存器、存储器实时监测；具有断点调试功能及单步调试功能；具有对显示器、按钮、键盘等外设进行交互可视化仿真的功能。
此外，Proteus可对IAR C-SPY、KEIL等开发工具的源程序进行调试。
此外，在Proteus中配置了各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、频率计，便于测量和记录仿真的波形、数据。
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书3. 简易电子琴基本原理3.1 音乐产生原理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，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。
音调主要由声音的频率决定，乐音(复音)的音调更复杂些，一般可认为主要由基音的频率来决定，也即一定频率的声音对应特定的乐音。
在以C调为基准音的八度音阶中，所对应的频率如表1所示。
如果能够通过某种电路结构产生特定频率的波形信号，再通过扬声器转换为声音信号，就能制作出简易的乐音发生器，再结合电子琴的一般结构，就可实现电子琴的制作了。
3.2 设计原理3.2.1振荡电路原理由于RC振荡电路，一般用来产生1HZ~1MHZ范围内的低频信号；而LC振荡电路一般用来产生1MHZ以上的高频信号，由上表我们可以知道选择RC振荡电路。
其基本电路为RC文氏电桥振荡电路。
3.2.1.1 RC桥式振荡电路图武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书3.2.1.2 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：武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书即当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。
3.2.1.3 振荡条件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）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。
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书3.2.2 音频集成功率放大器原理LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。
3.2.2.1 LM386内部电路LM386内部电路原理图如图4所示。
图4 LM386内部电路原理图与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。
第一级为差分放大电路，V1和V3、V2和V4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；V5和V6组成镜像电流源作为V1和V2的有源负载；V3和V4信号从管的基极输入，从V2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。
使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。
第二级为共射放大电路，V7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。
第三级中的V8和V9管复合成PNP型管，与NPN型管V10构成准互补输出级。
二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。
引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。
电路由单电源供电，故为OTL电路。
输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。
电阻R7从输出端连接到V2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。
3.2.2.2 LM386的引脚图LM386的引脚的排列如右图所示。
引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。
图5 LM386的引脚图3.3 方案设计3.3.1 振荡电路振荡电路图如图6所示图6 振荡电路图武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书选择C1=0.1uF，R4=1kΩ，根据公式f f0 12C1R4R，结合表一，即可计算出八个音阶对应的电阻值，分别为R5=9.09KΩ，R6=10.34 KΩ，R7=13.08KΩ，R8=16.15 KΩ，R9=20.44 KΩ，R10= 23.26KΩ，R11=28.72 KΩ，R12=36.34KΩ。
选定R4≠R，且R4≤R (8)由式3推导可得：F=11 ≈ (9) 2R4R2则由式(8)及起振条件|A·F|>1，可得：A1R1R2 2 R3即 R1R2R3 （10）选择R1=800Ω，R2=900Ω，R3=1500Ω3.3.2 集成功放电路集成功放电路图如图7所示图7 集成功放电路图如图7所示为LM386外围器件最少的连接方式，其内置电压增益为20倍。
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书C3取4.7uF为退耦电容，所谓退耦即防止前后电路网络电流大小变化时，在供电电路中所形成的电流冲动对网络的正常工作产生影响。