电子电路课程设计方案讲解学习

2020/7/4
一、技术指标
• 1.2 演奏时刻要求
– 1.2.1在按下开始计价自复键时播放一段乐曲 ，播放时不影响计价。
– 1.2.2 停车后在按下计价终止键后播放一段 乐曲，乐曲应与起步时的乐曲不同。
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一、技术指标
• 1.3 电气指标
– 1.3.1 电源电压5 v – 1.3.2 音频功放输入为方波 – 1.3.3 音阶频率误差 E≤5生 – 1.3.4 负载（喇叭）阻抗为8Ω，功率为
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二、设计提示
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二、设计提示
• 6、如何确定乐曲与频率的关系
– 确定调号，如1=C,找出该调号下唱名1 2 3 4 5 6 7 所对应的音名
– 再根据音名找出1～7对应的频率 – 将乐曲简谱中的唱名用对应的频率替换 – 相邻频率分频比为1.059,直接控制分频比比较
复杂，可以采用预置数的方法得到所需频率 – 两个八度之间分频比为2
率
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二、设计提示
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二、设计提示
• 4、 108个音阶表说明
八度 音编
#G A #A B
号
… … 207.65 220.00 233.08
…
4
… 415.31 440.00 466.16
…
5
… 830.61 880.00 932.32
…
6 ……
… 1760.00
…
7 …… … … …
– 找出曲中最短的拍子，一般为16分音符，8 分音符占用两个16分音符时间
– 分析从数表中取出唱名的速度与拍子的关系 – 考虑遇到休止符时如何使电路没有输出信号
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二、设计提示
• 10、其他设计考虑
– 考虑如何分配单片机的I/O口资源 – 考虑如果建立乐曲对应的数表 – 考虑功放输入信号、功放放大倍数和喇叭额
电子电路课程设计
设计课题：
电子音乐自动演奏电路
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一、技术指标
1. 出租车计价器附加指标
• 1.1 乐曲要求
– 1.1.1 乐曲数目 2首
– 1.1.2 每首乐曲长度 20～30秒
– 1.1.3 所选择的乐曲应在4个八度内，最高的
–
八度为第6个八度
– 1.1.4 乐曲演奏速度为每分钟100—120拍
– 分析所有唱名对应频率的最小公倍数，确定 振荡器频率
– 根据音准误差要求，找出各个唱名符合要求 的分频比，通过预置数的方法得到所需的分 频输出频率
– 将分频比对应的预置数作为一个参数存入单 片机数表，通过I/O口控制分频比，分频器 由CPLD完成
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二、设计提示
• 9、如何控制唱名的时值
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二、设计提示
• 5、音名与唱名
– 音名 音阶表上的频率名称，如音名为 A4的 频率为440Hz,音名为 # G4的为415.31 Hz
– 唱名，即 1 2 3 4 5 6 7 ,其中3与4，7与1（高 音）为半音（一个音阶），其他相邻的为一 个音（两个音阶）
– 简谱定调1=C ,是指唱名中音1的频率为中央 组中音名C的频率，即261.62 Hz
1/8 w – 1.3.5 输出音量可调
2020/7/4二、设计提示•Fra bibliotek1、电路结构要求
启动键 停止键
控制 电路
分频 电
电路
压 控
制
功率 放大
图 1 电子音乐自动演奏电路结构图
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二、设计提示
• 2、电路设计要点分析
– 音乐的四个主要因素 音高 、 音长（时值）、 强弱 、 音色
▪ 电路设计对象 音高、 音长（时值）、 强弱（选做） ▪ 如何得到所需的频率 ▪ 如何控制某一频率信号输出时间的长 短
– 8分音符 5 16分音符，5 – 休止符 0
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二、设计提示
• 8、如何得到所需的唱名
12 八
振 音 度 fo
荡
阶
分
分
频
频
控 制MCU
图2 演奏电路方案一
八 12
振
度音
fo
荡
分阶
频分
频
控 制MCU
图 3 演奏电路方案二
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二、设计提示
唱名的频率设计提示：
– 用控制分频器分频比的方法得到不同的唱名 所对应的频率
定功率的关系，在设计上避免烧坏喇叭。
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结束语
希望同学们珍惜这次学习机会， 不怕困难，发挥自己的聪明才智， 设计出有各自特点和创造性的电路 来。
祝大家取得好成绩！
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二、设计提示
• 7、音的长短和休止符
– 简谱中用短横线表示音的长短，不带短横线的基本 音符为四分音符，例如，5 。短横线在基本音符右 侧时称为增时线，每增加一个增时线表示延长一个 四分音符，例如，5 - 。短横线在基本音符下面时 称为减时线，每增加一条减时线表示原来的音缩短 一半的时间，例如，5。此外，还可以用附点表示 音的长短，附点表示延长其前面音值的一半。例如 ，5.= 5 + 5 。
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二、设计提示
• 3、乐曲中音高的频率分析
– 国际标准音频率为440Hz，共有 108个音阶 – 两个相邻音阶之间的频率倍数为 – M=1.0595 – 108个音阶分成9个8度（0～8组）组，第4组为中央
组，简谱定调以中央组为准 – 两个相邻八度组中同一个音名频率为2倍关系 – 由440Hz标准音及M和八度音关系可推导出108个频