EDA课程设计

哈尔滨理工大学荣成学院

EDA

课程设计

题目：蜂鸣器电路设计

班级：自动化13-2班

姓名：吴海涛

学号：1330130227

一、实验目的

(1)学习并掌握蜂鸣器的原理、设计方法。

(2)了解乐谱的基本知识，可以将乐谱转换为Quartus II 文件，掌握其演奏的原理。

(3)掌握设计中各模块的功能，能够填入并演奏新的曲子。

二、实验设备与器件

Quartus II 9.1软件、实验箱

三、实验原理

蜂鸣器发生基本原理组成每个音调的频率值以及音长所延续的时间是连续发生声响的两个基本数据，所以只要控制输出到蜂鸣器的频率和持续的时间，就可以是蜂鸣器发出“多来咪发梭拉西多”的音调。

乐曲都是由一连串的音符组成，因此按照乐曲的乐谱依次输出这些音符所对应的频率，就可以在蜂鸣器上连续地发出各个音符的音调。而要准确地演奏出一首乐曲，仅仅让蜂鸣器能够发声是不够的，还必须准确地控制乐曲的节奏，即每个音符的持续时间。由此可见，一首歌曲的产生应该考虑的两个因素：音符的产生频率和音的节拍（即声音持续的时间）。只要控制输出到扬声器的激励信号频率的高低和持续的时间，就可以使扬声器发声产生优美的歌曲。

蜂鸣器接口电路：

无源蜂鸣器的工作发声原理图如下：

有源蜂鸣器的工作发声原理图如下：

音调、分频值及频率预置数的表格如下：

四、实验步骤

1、新建工程（File—New Project Wizad）

2、建立新的文本

3、根据实验要求编写程序

4、进行引脚设置

5、对程序进行编译，点开RTL Viewer得到原理图

6、下载到实验箱

五、实验源程序

蜂鸣器顶层设计给出输入信号、输出信号：

分频器模块设计：各个音调的分频系数：

状态机设计：

六、实验现象与结果

将设计的程序下载到试验箱中之后，接通电源后，蜂鸣器在clk的作用下向蜂鸣器发送一定频率的方波,自动依次发出"多来咪发梭拉西多"的音调按下rst按键蜂鸣器又从头开始发声,与实验要求相符合，实验目的达到。

七、实验总结

我觉得这次综合实验是我收获很大的一次实验，从设计程序到一步一步实现它的功能都是我亲力亲为的，当然这次试验不可能是完美无缺的。在实验课上下载程序时，发现音调中有音调很不明确，自己查找问题无果后，请教老师才知道我写的简谱有一些问题。经过老师的悉心讲解及对简谱的修正，重新下载后听到的音乐果然正确了，虽然过程有很多问题，但是能够实现这功能，我还是很欣慰的，这让我对EDA的学习产生了浓厚的兴趣，也让我学到了很多知识，同时增加了自己的动手能力。

总之，通过这次实验我又学到了很多知识，确实是受益良多。