課程設(shè)計---多音信號發(fā)生器電路的設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1課程名稱2</b></p><p>　　2 任務(wù)設(shè)計及要求2</p><p>　　3 設(shè)計方案及其比較2</p><p><b>　　3.1 方案一2</b></p><p&g

2、t;<b>　　3.2 方案二3</b></p><p><b>　　4 實現(xiàn)方案4</b></p><p>　　4.1 NE555定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理4</p><p>　　4.2 實現(xiàn)變音信號發(fā)生器電路圖及其原理5</p><p><b>　　5 計算機(jī)仿真6</

3、b></p><p>　　6.1 電路的連接7</p><p>　　6.2 電路的調(diào)試8</p><p><b>　　6.3 結(jié)論8</b></p><p><b>　　7 心得體會8</b></p><p><b>　　8 參考文獻(xiàn)9</b&

4、gt;</p><p>　　多音信號發(fā)生器電路的設(shè)計</p><p>　　1、課程名稱：多音信號發(fā)生器電路的設(shè)計</p><p><b>　　2、設(shè)計任務(wù)及要求</b></p><p>　　設(shè)計一個多音信號發(fā)生器，使它能按一定規(guī)律交替發(fā)出兩種不同的聲音。</p><p>　　要求：1）、電路由55

5、5構(gòu)成；</p><p>　　2）、根據(jù)開關(guān)的轉(zhuǎn)換能改變發(fā)出不同的聲音。</p><p>　　3、設(shè)計方案及其比較</p><p><b>　　3.1 方案一</b></p><p><b>　　電路如圖1所示 。</b></p><p>　　圖1 方案一電路原理圖</

6、p><p>　　電路主要由兩片555定時器組成，第一片實現(xiàn)多諧振蕩器，輸出周期變化的高低電平，輸出端3接到第二片的5端。利用二極管的單向?qū)匦裕闺娙萜鰿11的充放電回路分開：充電時，Vcc經(jīng)R11和Rp1后流經(jīng)D1對電容C充電；放電時，電容C兩端電壓經(jīng)過D2，Rp1流到該片定時器的7端。</p><p>　　當(dāng)?shù)谝黄敵鰹楦唠娖綍r，第二片2和6端的參考電壓分別為1/2Vo1和Vo1；當(dāng)?shù)谝黄?/p>

7、輸出為低電平時，第二片2和6端的參考電壓分別為1/3Vcc和2/3Vcc。后一片555定時器也可實現(xiàn)多諧振蕩，但由于參考電壓的不同，會出現(xiàn)兩種不同的振蕩周期，從而交替發(fā)出兩種聲音。調(diào)節(jié)Rp1可以改變聲音的節(jié)拍，調(diào)節(jié)Rp2可以改變聲音的頻率。</p><p><b>　　3.2 方案二</b></p><p><b>　　電路如圖2所示。</b>&

8、lt;/p><p>　　圖2 方案二電路原理圖</p><p>　　電路由定時器和RC元件組成的低頻兩級多諧振蕩器，由S1~~S3的開閉情況不同而產(chǎn)生不同的聲音。</p><p>　　當(dāng)S1閉合，555（1）構(gòu)成的低頻振蕩器工作，輸出頻率為1HZ;</p><p>　　當(dāng)S2閉合，555（2）構(gòu)成的低頻振蕩器工作，輸出頻率為1KHZ的矩形脈沖;&

9、lt;/p><p>　?。?）當(dāng)S1、S2均閉合，兩級定時器均產(chǎn)生振蕩。</p><p><b>　　4 實現(xiàn)方案</b></p><p>　　4.1 NE555定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　圖3 555定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3為NE555的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖。圖4為

10、NE555的管腳分布圖。它含有兩個電壓比較器A1和A2，一個基本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)T，比較器的參考電壓由三只5KΩ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器A1同相比較端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為2Vcc/3和Vcc/3。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號輸入并超過2Vcc/3時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號自2腳輸入并低于Vcc/3時，觸發(fā)

11、器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關(guān)管截止。 圖4 555定時器管腳圖</p><p>　　4腳是復(fù)位端，當(dāng)其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接Vcc。</p><p>　　Vcc是控制電壓端（5腳），平時輸出2Vcc/3作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加

12、電壓時，通常接一個0.01uF的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電壓的穩(wěn)定。</p><p>　　T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。7腳一般都要接上拉電阻。</p><p>　　下表為555定時器功能表</p><p>　　表1 555定時器功能表</p><p>　　NE555引腳圖介紹如下：

13、1地 GND ；2觸發(fā)； 3輸出；4復(fù)位； 5控制電壓； 6門限(閾值）；7放電端 ；8電源電壓Vcc 。</p><p>　　4.2 實現(xiàn)變音信號發(fā)生器電路圖及其原理</p><p><b>　　電路如圖5所示。</b></p><p>　　圖5 實現(xiàn)方案電路原理圖</p><p>　　電路由定時器和RC元件組成的低

14、頻兩級多諧振蕩器，由S1~~S3的開閉情況不同而產(chǎn)生不同的聲音。</p><p>　　當(dāng)S1閉合，555（1）構(gòu)成的低頻振蕩器工作，輸出頻率為1HZ;</p><p>　　當(dāng)S2閉合，555（2）構(gòu)成的低頻振蕩器工作，輸出頻率為1KHZ的矩形脈沖;</p><p>　?。?）當(dāng)S1、S2均閉合，兩級定時器均產(chǎn)生振蕩。</p><p>　　圖6

15、為圖5的PCB電路圖。</p><p>　　圖6 實現(xiàn)方案的PCB電路圖</p><p><b>　　計算機(jī)仿真圖</b></p><p><b>　　圖7</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　算<

16、/b></p><p><b>　　機(jī)</b></p><p><b>　　仿</b></p><p><b>　　真</b></p><p><b>　　電</b></p><p><b>　　路</b>

17、;</p><p><b>　　6.1 電路的連接</b></p><p>　　由于面包板用了多次，有些觸角已接觸不良，連電路前需要先用萬用表檢測面包板。在連接電路時，根據(jù)電路圖的布局，先把元器件插入面包板中再進(jìn)行布線。在布線時應(yīng)該注意，不要使線交叉、重疊，也不要讓線彎曲連接，保證線的橫平豎直，這樣做可以使電路連接好后方便檢查。</p><p>

18、;<b>　　圖8 連線正面</b></p><p><b>　　圖9 連線反面</b></p><p><b>　　6.2 電路的調(diào)試</b></p><p>　　連好電路后，用萬用表檢測各節(jié)點處是否導(dǎo)通或短路，對電路進(jìn)行改正修護(hù)。由于連接電路是分散進(jìn)行的，并未事先提供電源和揚(yáng)聲器，可以用手頭上的工

19、具進(jìn)行調(diào)試。上學(xué)期做了收音機(jī)和直流穩(wěn)壓充電器，可以把收音機(jī)里的揚(yáng)聲器焊下來，用直流穩(wěn)壓充電器做電源，對電路進(jìn)行完全地測試。</p><p><b>　　6.3 結(jié)論</b></p><p>　　電路由定時器和RC元件組成的低頻兩級多諧振蕩器，由S1~~S3的開閉情況不同而產(chǎn)生不同的聲音。</p><p>　　當(dāng)S1閉合，555（1）構(gòu)成的低頻振

20、蕩器工作，輸出頻率為1HZ，聽到嘀的聲響；</p><p>　　當(dāng)S2閉合，555（2）構(gòu)成的低頻振蕩器工作，輸出頻率為1KHZ的矩形脈沖，聽到噠的聲響；</p><p>　?。?）當(dāng)S1、S2均閉合，兩級定時器均產(chǎn)生振蕩，聽到嘀噠的聲響。</p><p><b>　　7、 心得體會</b></p><p>　　這次的課

21、程設(shè)計歷時兩個星期。選課題的時候，先是看到有些是我們平時的數(shù)電實驗，然后余下的很多是關(guān)于發(fā)光的，發(fā)聲的很少，于是就選了變音信號發(fā)生器。</p><p>　　選定課題后就著手找資料了，網(wǎng)上沒什么這個課題的資料，圖書館里面關(guān)于這個課題的書籍也很少。在找到了一種實現(xiàn)方案后，仔細(xì)分析了其工作原理，這樣就有了設(shè)計方向。經(jīng)過一番琢磨之后就畫出了以上的原理圖。接著是電路的調(diào)試，由于弄清了電路的原理，調(diào)試便成為一個相對簡單一點的

22、過程，只要細(xì)心布局，按照一定的規(guī)律，就可以得到理想的結(jié)果。</p><p>　　經(jīng)過兩個星期的學(xué)習(xí)，我發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處。一是對所學(xué)知識還存在很多漏洞，理論聯(lián)系實際的能力需要提高，所以在設(shè)計電路上用了很多時間；二是跟隊友的合作，兩個人一組雖然人不多，但連接電路時每個人有每個人的模式，少不了會出現(xiàn)分歧，我們需要學(xué)會接受別人的做事方法，體會他們與我們處理事務(wù)的不同之處，并在此基礎(chǔ)上對自己解決事情的方式加以改進(jìn)。

23、</p><p>　　另外，我們也應(yīng)當(dāng)及時幫助他人。有些人的理論知識比較差，再加上我們近期有考試，他們設(shè)計電路時肯定有一定的難度。如果我們能夠給他們講解一下有關(guān)555定時器的相關(guān)原理與運(yùn)用，對他們無疑有很大的作用，對我們也有鞏固知識，加深理解的好處。在這個過程里，我感覺和同學(xué)們之間的距離更加近了。</p><p>　　用Protel 99畫圖，或是設(shè)計我們自己的報告書，這都是有一定規(guī)范的。

24、此次的課程設(shè)計，加強(qiáng)了我們對Protel 99軟件的應(yīng)用能力，讓我們對WORD也有了更熟悉的操作能力。這對以后我們對其他事情的處理，打下了非常好的基礎(chǔ)。</p><p>　　為完成這次課程設(shè)計我們的確付出了努力，但是我們的努力得到了收獲。當(dāng)電路連接好后，接上電源，聽到清脆響亮的兩種聲音在耳邊回蕩，我們的心中就不免興奮，不免激動，這幾天的努力終于得到了結(jié)果！</p><p>　　這次的課程設(shè)

25、計，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜，讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每個人永遠(yuǎn)不能抱怨現(xiàn)實生活的無聊，或者滿足于現(xiàn)有的成就，而應(yīng)該不斷努力學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)文化知識，要把我國的電子技術(shù)的發(fā)展作為我們每個人的責(zé)任。</p><p>　　經(jīng)過此次的課程設(shè)計，讓我們懂得要珍惜每一個學(xué)習(xí)的機(jī)會，把所學(xué)運(yùn)用到日常生活中去，觀察生活并理解生活，懷著對科學(xué)的熱愛之情，希望能夠創(chuàng)造出造福人類的東西來。</p>&

26、lt;p><b>　　8、 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李西平.555集成電路應(yīng)用30例：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1993</p><p>　　[2] 林建，李湍，王英，黎力.實用電子電路大全：電子工業(yè)出版社，1992</p><p>　　[3] 彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)：高等教育出版社，2004</p>