-555简易电子琴

电子课程设计

----555简易电子琴

目录

一设计要求与任务 (3)

二总体框图 (3)

【模块功能】 (3)

方案一 (4)

方案二 (4)

三选择器材 (5)

【实验器材】 (5)

【逻辑符号】 (7)

【内部原理图】 (9)

【逻辑功能】 (9)

【原理图】 (10)

四功能模块 (11)

五总体设计电路图 (13)

Eda仿真图 (14)

波形图 (15)

六心得体会 (17)

555简易电子琴电路制作

一设计要求与任务

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。

二总体框图

、【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

【设计方案一】

555定时器

本实验采用两个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，七个琴键按钮S1~S7，外接电容C1、C2，外接电阻R8以及R1~R7等元件组成，颤音振荡器由555定时器，电容C5及R9、R10等元件组成，颤音振荡器振荡频率较低为64Hz，若将其输出电压U连接到主振荡器555定时器复位端4，则主振荡器输出端出现颤音。

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。

【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。

综上所述：选择方案一

原因用555定时器比单片机方便简洁，无需琐碎的器件，且操作容易，不易混乱。

三选择器件

【实验器材】

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，R

1，R

2

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R

1，R

2

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=（R

1＋R

2

）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图

：【逻辑符号】