555簡易電子琴數(shù)字邏輯課程設計報告

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章系統(tǒng)概述1</p><p>　　1.1系統(tǒng)開發(fā)背景1</p><p>　　1.2系統(tǒng)開發(fā)意義1</p><p>　　1.3EWB在數(shù)字電子電路綜合課程設計中的應用2</p><p>　　第二章555簡易電

2、子琴設計3</p><p>　　2.1設計題目3</p><p>　　2.2設計的目的與要求3</p><p>　　2.3 分析任務3</p><p>　　2.3.1設計總開關模塊3</p><p>　　2.3.2設計控制模塊3</p><p>　　2.3.3設計琴鍵模塊

3、3</p><p>　　2.3.4設計揚聲器模塊3</p><p>　　2.4 需用器件的選擇3</p><p>　　2.4.1 555定時器3</p><p>　　2.4.2 電容6</p><p>　　2.4.3 電阻6</p><p>　　2.5總體說明6</p&

4、gt;<p>　　2.6 單元模塊6</p><p>　　第三章555簡易電子琴的實現(xiàn)8</p><p>　　3.1單元模塊的實現(xiàn)8</p><p>　　3.2電子琴的完整電路設計8</p><p>　　3.3參考文獻15</p><p><b>　　系統(tǒng)概述</b

5、></p><p><b>　　系統(tǒng)開發(fā)背景</b></p><p>　　隨著電子技術的不斷發(fā)展，模擬電子技術的缺點和局限性越發(fā)明顯，模擬電子技術的不穩(wěn)定性、易干擾性等大大限制了其應用，且有阻礙電子技術發(fā)展的趨勢。19世紀興起的數(shù)字電路以其先天的便捷、穩(wěn)定的優(yōu)點在現(xiàn)代電子技術電路中占有越來越重要的地位。</p><p>　　數(shù)字電路與模擬

6、電路相比有顯而易見的穩(wěn)定性。近年來，數(shù)字電路又有了巨大的發(fā)展?？删幊踢壿嬈骷≒AL、GAL等）的發(fā)展和普及最終使IC的設計面向了用戶（這是模擬電路無法做到的），而這毫無疑問會給用戶帶來巨大的便捷，從而奠定它在電子電路中的對位。</p><p>　　隨著集成技術的進一步提高，各種新技術的出現(xiàn)和應用，人類歷史橫跨數(shù)碼時代向更進一步發(fā)展已出現(xiàn)在各大型相關企業(yè)的宏偉藍圖中。新世紀里誰掌握了新技術誰就得到了獲勝的資本，也

7、僅僅是資本而矣。新世紀里電子行業(yè)的發(fā)展速度令人窒息，聞名的摩爾定律更把許多人威嚇在門外。</p><p>　　可以展望，由數(shù)字構成的新世界即將出現(xiàn)。將是人類文明的又一飛躍。</p><p><b>　　系統(tǒng)開發(fā)意義</b></p><p>　　555簡易電子琴是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)數(shù)字顯示裝置，與機械式數(shù)字顯示裝置相比具有更高的準確性和直觀性

8、，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。555簡易電子琴從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路。</p><p>　　因此，我們此次設計與制做555簡易電子琴就是為了了解555定時器的原理，從而學會制作555簡易電子琴，而且通過555簡易電子琴的制作進一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實用方法。</p><p>　　EWB在數(shù)

9、字電子電路綜合課程設計中的應用</p><p>　　長期以來，綜合課程設計是以理論課教學、課程實驗和課程設計等教學環(huán)節(jié)構成的。我們在教學實踐的過程中，結合理論教學的進程，利用計算機的電子設計自動化軟件Electronics Workbench(虛擬電子工作臺-EWB)在計算機上進行基礎驗證模擬仿真實驗，作為教學的補充。使學生增強對電路的感性認識，掌握各種儀器的基本使用、電路參數(shù)的測試方法。我們采用工作在Windo

10、ws XP平臺上的EWB 5．12(虛擬電子工作臺)軟件。通過人機對話的方式，能使我們每個人都能親自動手搭接電路，進行元件接線，參數(shù)設定。邊連線，邊測試，邊修改，邊分析，并與理論計算結果進行對照。通過EWB軟件的"Component Properties"(元件屬性)可隨時調整和修改元器件參數(shù)，分析各元件參數(shù)對電路的作用與影響。調試和測量過程就是最好的學習過程。在這樣的實驗中，把實驗與理論有機的結合起來，加深了我們對

11、理論的認識。</p><p>　　555簡易電子琴設計</p><p><b>　　設計題目</b></p><p>　　555簡易電子琴設計</p><p><b>　　設計的目的與要求</b></p><p>　　用555定時器以及外加電阻、電容組成，此電路能夠發(fā)出1、2

12、、3、4、5、6、7、i，這8個音符，且8個音符對應的頻率依次為264Hz、297 Hz 、330 Hz、 352 Hz、 396 Hz 、440 Hz 、495 Hz 、528 Hz。</p><p>　　2.3 分析任務</p><p>　　由提出的任務的要求可以知道，本任務可以分為四個模塊</p><p>　　2.3.1設計總開關模塊</p>

13、<p>　　2.3.2設計控制模塊</p><p>　　根據(jù)設計題目要求，要實現(xiàn)555簡易電子琴的設計就要選擇555定時</p><p>　　器構成多弦振蕩電路。</p><p>　　2.3.3設計琴鍵模塊</p><p>　　要發(fā)出不同的頻率，就需要幾個開關的閉合和斷開來控制，可看 </p><p>

14、<b>　　作琴鍵。</b></p><p>　　2.3.4設計揚聲器模塊</p><p>　　通過喇叭來發(fā)出不同頻率的聲音。</p><p>　　2.4 需用器件的選擇</p><p>　　2.4.1 555定時器</p><p>　　國產雙極型定時器CB555電路是由比較器C1和C2，基

15、本RS觸發(fā)器和 集電極開路的放電三極管TD三部分組成。</p><p>　　VH是比較器C1的輸入端，v12是比較器C2的輸入端。C1和C2的參考電壓VR1和VR2由VCC經三個五千歐電阻分壓給出。在控制電壓輸入端VCO懸空時，VR1=2/3VCC,VR2=1/3VCC。如果VCO外接固定電壓，則VR1=VCO,VR2=1/2VCO.</p><p>　　RD是置零輸入端。只要在RD端

16、加上低電平，輸出端v0便立即被置成低電平，不受其他輸入端狀態(tài)的影響。正常工作時必須使RD處于高電平。如圖2.1為器件引腳的編號。</p><p><b>　　1、電路組成</b></p><p><b>　　如圖 2.2所示 </b></p><p><b>　　功能表</b></p>

17、<p><b>　　如表2—1所示</b></p><p><b>　　如圖2.3所示</b></p><p><b>　　3、 基本功能</b></p><p>　　當時，，輸出電壓為低電平，VT飽和導通。</p><p>　　當時，時，時，C1輸出低電平，C2輸出

18、高電平，，Q＝0，，飽和導通。</p><p>　　當、、時，C1、C2輸出均為高電平，基本RS觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變，因此、VT也保持原來狀態(tài)不變。</p><p>　　當、、時，C1輸出高電平，C2輸出低電平，，Q＝1，，VT截止。</p><p><b>　　2.4.2 電容</b></p><p>　　C1=4.

19、7u C2=0.01u C3=0.022u</p><p><b>　　2.4.3 電阻</b></p><p>　　R1 = 27.6K R2 = 22.08K R3 = 12.42K R4 = 20.7K R5 = 16.6K R6 = 16.6K </p><p>　　R7

20、= 8.28K R8 = 52.2K R9 = 36K </p><p><b>　　總體說明</b></p><p><b>　　如圖2.4所示</b></p><p>　　2.6 單元模塊</p><p>　　多諧振蕩電路：多諧振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源以后，不需要外加

21、觸發(fā)信號，便能自動產生矩形脈沖。555定時器構成的多諧振蕩器通過調整滑動變阻器即可實現(xiàn)頻率調整，調節(jié)方便快捷。</p><p><b>　　如圖2.5所示</b></p><p>　　取電源電壓為12V，C1為0.01uF，C2為0.022uF，R1為36K，R2為200K</p><p>　　555簡易電子琴的實現(xiàn)</p>&l

22、t;p><b>　　單元模塊的實現(xiàn)</b></p><p><b>　　如圖3.1所示：</b></p><p>　　電子琴的完整電路設計</p><p><b>　　如圖3.2所示</b></p><p>　　依照設計要求，可得出:</p><p&g

23、t;<b>　　如表3-1所示</b></p><p><b>　　表3-1</b></p><p>　　3、根據(jù)555多諧振蕩電路中的振蕩周期公式T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2得到:</p><p>　　R1+ … +R8= 176397.9065</p><p>　　R2+ … +R8

24、= 148798.1391</p><p>　　R3+ … +R8= 126718.3252</p><p>　　R4+ … +R8= 114298.4299</p><p>　　R5+ … +R8= 93598.6043</p><p>　　R6+ … +R8= 77038.74389</p><p>　　R7 +

25、 R8= 60478.8835</p><p>　　R8 = 52198.9532</p><p>　　由上可得：R1 = 27.6K R2 = 22.08K R3 = 12.42K R4 = 20.7K R5 = 16.6K R6 = 16.6K R7 = 8.28K R8 = 52.2K </p><p>　　4、Multis

26、m2001仿真</p><p>　　仿真結果如下圖及表所示，</p><p><b>　　如表3-2所示</b></p><p><b>　　表3-2 </b></p><p><b>　　如圖3.3所示</b></p><p><b>　　如

27、圖3.4所示</b></p><p><b>　　如圖3.5所示</b></p><p><b>　　如圖3.6所示</b></p><p><b>　　如圖3.7所示</b></p><p><b>　　如圖3.8所示</b></p&g

28、t;<p><b>　　如圖3.9所示</b></p><p><b>　　如圖3.10所示</b></p><p><b>　　如圖3.11所示</b></p><p>　　5、在模擬、數(shù)字實驗箱上驗證</p><p>　　經過實驗，用頻率計測得如下數(shù)據(jù)：<

29、;/p><p><b>　　如表3-3所示</b></p><p><b>　　表3-3</b></p><p>　　由于實驗箱電阻限制，所測結果與設計要求值相差幾分，但基本達到了設計目的。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>