簡易電子琴課程設(shè)計

1、<p><b>　　電子技術(shù)課程設(shè)計</b></p><p>　　實 驗 報 告</p><p><b>　　簡易電子琴</b></p><p>　　日期：2012. 12. 7</p><p><b>　　目錄</b></p><p>

2、　　一 設(shè)計要求與任務(wù)…………………………………………1</p><p>　　二 總體框圖…………………………………………………… 2</p><p><b>　　【模塊功能】</b></p><p><b>　　方案一 </b></p><p>　　三 選擇器材………………………………………………

3、…… 3</p><p><b>　　【實驗器材】</b></p><p><b>　　【邏輯符號】</b></p><p><b>　　【邏輯功能】</b></p><p><b>　　【原理圖】</b></p><p>　　四

4、功能模塊及符號……………………………………11</p><p>　　五 調(diào)試及仿真……………………………………12</p><p>　　六 心得體會…………………………………………… 13</p><p>　　555簡易電子琴電路制作</p><p><b>　　一 設(shè)計要求與任務(wù)</b></p><

5、;p>　　1.學(xué)習(xí)調(diào)試電子電路的方法，提高實際動手能力。</p><p>　　2.了解由555定時器構(gòu)成簡易電子琴的電路及原理。</p><p><b>　　二 總體框圖</b></p><p><b>　　【模塊功能】</b></p><p>　　該電路包括按鈕開關(guān)，定值電阻，555振蕩器和

6、蜂鳴器三部分組成，</p><p>　　1輸入端： 由八個按鈕開關(guān)與各自的定值電阻串聯(lián)在并聯(lián)組成輸入端</p><p>　　2頻率產(chǎn)生端： 根據(jù)定值電阻的不同輸入，由555產(chǎn)生不同的信號頻率</p><p>　　3蜂鳴器端口: 接受信號頻率發(fā)出特定的頻率</p><p>　　【設(shè)計方案 一 】</p><

7、p><b>　　555定時器</b></p><p>　　本實驗采用兩個555集成定時器組成簡易電子琴。整個電路由主振蕩器，顫音振蕩器，揚聲器和琴鍵按鈕等部分組成。</p><p>　　主振蕩器由555定時器，七個琴鍵按鈕S1~S8，外接電容C1，外接電阻R8以及R1~R7等元件組成，顫音振蕩器由555定時器，電容C2及R等元件組成，顫音振蕩器振蕩頻率較低為64

8、Hz，若將其輸出電壓U連接到主振蕩器555定時器復(fù)位端4，則主振蕩器輸出端出現(xiàn)顫音。</p><p>　　按圖接線后閉合不同開關(guān)即可令喇叭發(fā)出不同頻率的聲響，從而模擬出電子琴的工作。</p><p><b>　　三 選擇器件</b></p><p><b>　　【實驗器材】</b></p><p>

9、　　555定時器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列直插8腳結(jié)構(gòu)，體積很小，使用起來方便。只要在外部配上幾個適當(dāng)?shù)淖枞菰涂梢詷?gòu)成史密特觸發(fā)</p><p>　　器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及自激多諧振蕩器等脈沖信號產(chǎn)生與變換電路。它在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、定時電路、家用電器、電子玩具、電子樂器等方面有廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　多諧振蕩器的工作原理</p><p&g

10、t;　　多諧振蕩器是能產(chǎn)生矩形波的一種自激振蕩器電路，由于矩形波中除基波外還含有豐富的高次諧波，故 稱為多諧振蕩器。多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，在自身因素的作用下，電路就在兩個暫穩(wěn)態(tài)之 間來回轉(zhuǎn)換，故又稱它為無穩(wěn)態(tài)電路。</p><p>　　由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖1所示，Ra，Rb和C是外接定時元件，電路中將高電平觸發(fā)端（6腳） 和低電平觸發(fā)端（2腳）并接后接到R和C的連接處，將放電端（7腳）

11、接到Ra，Rb的連接處。</p><p>　　由于接通電源瞬間，電容C來不及充電，電容器兩端電壓uc為低電平，小于（1/3）Vcc，故高電平觸發(fā) 端與低電平觸發(fā)端均為低電平，輸出uo為高電平，放電管VT截止。這時，電源經(jīng)Ra，Rb對電容C充電，使 電壓uc按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)uc上升到（2/3）Vcc時，輸出uo為低電平，放電管VT導(dǎo)通，把uc從（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc這段時間內(nèi)電路的狀態(tài)稱為第一暫

12、穩(wěn)態(tài)，其維持時間TPH的長短與電容的充電時間有關(guān) 。充電時間常數(shù)T充=（Ra＋Rb）C。</p><p>　　由于放電管VT導(dǎo)通，電容C通過電阻Rb和放電管放電，電路進人第二暫穩(wěn)態(tài).其維持時間TPL的長短與電 容的放電時間有關(guān)，放電時間常數(shù)T放＝R2C0隨著C的放電，uc下降，當(dāng)uc下降到（1/3）Vcc時，輸出uo。 為高電平，放電管VT截止，Vcc再次對電容c充電，電路又翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)。不難理解，接通電源后

13、，電 路就在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間來回翻轉(zhuǎn)，則輸出可得矩形波。電路一旦起振后，uc電壓總是在（1/3～2/3）Vcc 之間變化。圖1（b）所示為工作波形。</p><p>　　T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C</p><p>　　集成555定時器有雙極性型和CMOS型兩種產(chǎn)品。一般雙極性型產(chǎn)品型號的最后三位數(shù)都是555，CMOS型產(chǎn)品型號的最后四位數(shù)都是7555.它們的邏輯功能和外部引線排

14、列完全相同。器件電源電壓推薦為4．5～12V，最大輸出電流200mA以內(nèi)，并能與TTL、CMOS邏輯電平相兼容</p><p>　　555定時器的內(nèi)部電路框圖及邏輯符號和管腳排列分別如圖</p><p><b>　　四、【邏輯符號】</b></p><p>　　Vi1（TH）：高電平觸發(fā)端，簡稱高觸發(fā)端，又稱閾值端，標(biāo)志為TH。</p&g

15、t;<p>　　Vi2（TR）：低電平觸發(fā)端，簡稱低觸發(fā)端，標(biāo)志為TR。</p><p>　　VCO：控制電壓端。</p><p><b>　　VO：輸出端。</b></p><p><b>　　Dis：放電端。</b></p><p><b>　　Rd：復(fù)位端。</b

16、></p><p>　　555定時器內(nèi)含一個由三個阻值相同的電阻R組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生VCC和VCC兩個基準(zhǔn)電壓；兩個電壓比較器C1、C2；一個由與非門G1、G2組成的基本RS觸發(fā)器（低電平觸發(fā)）；放電三極管T和輸出反相緩沖器G3。</p><p>　　Rd是復(fù)位端，低電平有效。復(fù)位后, 基本RS觸發(fā)器高端為1（高電平），經(jīng)反相緩沖器后，輸出為0（低電平）</p>&l

17、t;p>　　555定時器的“低觸發(fā)”、“高觸發(fā)”和“保持”三種基本狀態(tài)和進入狀態(tài)的條件（即VTH、VTR的“0”、“1”）必須牢牢掌握。 </p><p>　　VCO為控制電壓端，在VCO端加入電壓，可改變兩比較器C1、C2的參考電壓。正常工作時，要在VCO和地之間接0．01μF（電容量標(biāo)記為103）電容。放電管Tl的輸出端Dis為集電極開路輸出。555定時器的控制功能說明見表8.2。</p>

18、<p><b>　　2音階頻率</b></p><p>　　本實驗采用的是C調(diào)音階，其音階頻率與對應(yīng)電阻Rb值如下表</p><p>　　根據(jù)T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C可計算RB的值</p><p>　　實驗中通過按鍵使R的阻值改變，從而改變振蕩頻率，揚聲器就可與發(fā)出不同的聲音，如果R的阻值取得好，蜂鳴器就可以發(fā)出類似

19、電子琴的聲音了。</p><p>　　五、樣品及multisim 仿真圖</p><p><b>　　六 心得體會</b></p><p>　　通過對簡易電子琴的設(shè)計，認識到了“理論聯(lián)系實際”的這句話的重要性與真實性。而且通過對此課程的設(shè)計，我不但知道了以前不知道的理論知識，而且也鞏固了以前知道的知識。最重要的是在實踐中理解了書本上的知識，明白

20、了學(xué)以致用的真諦。也明白老師為什么要求我們做好這個課程設(shè)計的原因。他是為了教會我們?nèi)绾芜\用所學(xué)的知識去解決實際的問題，提高我們的動手能力。在整個設(shè)計到電路的焊接以及調(diào)試過程中，我個人感覺調(diào)試部分是最難的，因為你理論計算的值在實際當(dāng)中并不一定是最佳參數(shù)，我們必須通過觀察效果來改變參數(shù)的數(shù)值以期達到最好。而參數(shù)的調(diào)試是一個經(jīng)驗的積累過程，沒有經(jīng)驗是不可能在短時間內(nèi)將其完成的，而這個可能也是老師要求我們加以提高的一個重要方面吧！</p&