基于ps2接口音乐发生器的设计实验报告

电子电路综合实验

总结报告

题目：基于PS2接口的音乐发生器的实现班级：20120812

学号：2012081219

：马仲凯

成绩：

日期：2015年3月16日

基于PS2接口的音乐发生器的设计实现

一、摘要

设计由PS2接口电路、D\A转换电路、运算放大电路、功率放大电路五个部分组成。通过PS2键盘控制音乐发生器，将其转成并行数据，从而进行比较判断生成不同的正弦波并行8位数据以控制D\A 转换电路。将D\A转换电路接成电压输出模式，由于输出幅度过高，若直接进行功率放大将会出现波形失真，所以先利用运放进行衰减再进行功率的放大，以驱动扬声器。整个系统设计合理，灵敏度较高，工作状态稳定，可以正常输出七个不同音阶。

二、设计任务

利用PS2接口电路控制并实现一个音乐发生器系统。要求用集成电路设计产生得到一组不同频率的音阶，通过编码形成8位数字量来控制D\A转换器使其输出正弦波，以驱动音响电路。

三、设计要求及其指标

具体要求如下：

1、产生7个不同频率的音阶以驱动音响电路，波形为正弦波。要

求每个正弦波有64个点，列表产生，频率分别为：261Hz、293Hz、329Hz、349Hz、391Hz、440Hz、493Hz。

2、利用PS2键盘上1~7的数字键控制该音乐发生器，其键值分别

对应16、1E、26、25、2E、36、3D；

3、利用D\A模块产生正弦波，要求D\A精度为8位，输出电压围是0~5V；

4、利用运算放大电路实现正弦波形的衰减，电压放大倍数为0.1

倍；

5、利用功率放大电路实现功率的放大，电压放大倍数为20倍；

6、利用示波器观察所产生正弦波形的输出结果，并分别测量7个

音阶的频率，要求频率误差不得大于5%。

四、设计思路

设计由PS2接口电路、D\A 转换电路、运算放大电路、功率放大

电路五个部分组成。通过PS2键盘控制音乐发生器，利用接收PS2键盘送来的串行数据，将其转成并行数据，从而进行比较判断生成不同的正弦波并行8位数据以控制D\A 转换电路。将D\A 转换电路接成电压输出模式，由于输出幅度过高，若直接进行功率放大将会出现波形失真，所以先利用运放进行衰减再进行功率的放大，以驱动扬声器。

五、方案设计

硬件电路框图

PS2模块： ps2接口电路

数据选择模块滤波模块运放功放音响模块

使用74194搭建串并转换电路，读取PS2键盘的键值

分频器模块：

方波发生器电路图

其中R1=1kΩ，R2=10kΩ，C=0.01μF 模拟开关模块：

滤波模块：

功放音响模块：

总电路图

六、装调测试过程 5.1 测试仪器：

（1）示波器（2）信号发生器

5.2 输出方波测试

产生7个不同频率的音阶以驱动音响电路，波形为正弦波。要求每个正弦波有64个点，列表产生，频率分别为：261Hz、293Hz、329Hz、349Hz、391Hz、440Hz、493H。

方波示意图：

七、实验结果：

1、没有产生正弦波而是方波，是因为没有焊接滤波电路。

2、调试成功261Hz、293Hz、329Hz、349Hz、391Hz、440Hz、493H七个频率。

3、发出了七个不同的音。

八、实验注意事项及主要可能故障分析

8.1 注意事项

1）焊接电路时要遵循共地原则

2）电路板各元件管脚修剪整洁，避免短路

8.2 存在问题

1）接上运放后功放发出的声音不是很响

2）输出的声音中有杂音

3）在焊接电路中没有焊接滤波电路，所以输出的是方波，并没有产生正弦波。

8.3 产生问题原因及解决办法

分析是焊接电路时存在问题，并且各元件管脚没有修剪整洁，存在干扰。检查电路，重新焊接有错误的地方，并修剪管脚。

九、心得与体会：

在本次试验中将自己学到的东西用到了实际中，并且也正真的完成了音乐发生器，但是试验速度有点慢，所以就没有焊接滤波电路，产生的波形并没有出现正弦波，而是出现了方波。非常感老师的悉心指导和认真教诲。

十、参考资料：

1、闫石.数字电子技术基础（第五版）.高等教育

2、红.模拟电子技术基础.工程大学

3、施齐云等.数字电子技术实践教程.工程大学

4、罗杰；自美.电子线路设计实验测试.电子工业