数电课程设计-简易电子琴.doc
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1、1 设计任务11.1根本任务11.2 扩展任务12 设计方案原理13 单元电路的设计23.1 多谐振荡器23.2 琴键开关33.3 扩音器喇叭43.4 器件选择44 电路图的绘制55 电路的仿真与调试66 体会6参考文献81 设计任务电子琴是一种很简单的电子产品,目前市场上所售的电子琴多为基于单片机所设计的。本次课设要求利用数电知识,设计一个能奏出八个音阶的电子琴。虽然没有基于单片机的电子琴那么多的功能,但是电子琴的根本功能是可以满足的。本次设计的主要内容为:根据数电课程所学内容,结合其他相关课程知识,设计一个简易电子琴,以加深对单片机知识的理解,锻炼实践动手能力。本次设计的任务为:1.1根本
2、任务 具备8个按键,能够分别较准确地弹奏出1八个音符。 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述根本原理。用Proteus或MULTISIM软件完成仿真,并按规定格式写出课程设计报告书。1.2扩展任务 能够弹奏出至少21个音符三个音阶。 能够较便捷地完成音阶的升降。按一个开关实现升8度,按另一个开关实现降8度2 设计方案原理本方案为利用555多谐振荡器能输出脉冲信号的特性,通过改变振荡器外接电阻的阻值来改变振荡器输出脉冲的频率,驱动喇叭发出各种音阶。电子琴所用琴键即为改变电阻阻值的开关,通过改变阻值使输出与琴键音阶相对应。原理框图如下:图1
3、 原理框图3 单元电路的设计3.1 多谐振荡器利用多谐振荡器产生周期脉冲电路图如如下图所示图2 多谐振荡器电路实现图中引脚功能:1脚:GND(或Vss)外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。2脚:低触发端。3脚:OUT或Vo输出端。4脚:是直接清零端。当R端接低电平,如此时基电路不工作,此时不论、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。5脚:CO(或VC)为控制电压端。假如此端外接电压,如此可改变内部两个比拟器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只10nF电容接地,以防引入干扰。6脚:TH高触发端。7脚:D放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。8脚
4、:VCC(或VDD)外接电源VCC,双极型时基电路VCC的X围是4.516V,CMOS型时基电路VCC的X围为318V。其中C1为抗干扰电容,C2为充放电电容。3.2 琴键开关通过控制琴键开关来控制振荡器输出脉冲的频率,达到所需要的输出,其电路图如下图3 琴键的设计电路用上图中电路代替多谐振荡器中的R1,即为有琴键开关控制的多谢震荡器。根据各音阶的频率,算出相应的电阻值,然后按图示排列,当按下相应的开关时,该条支路导通,振荡器即可输出相应音阶的频率。3.3 扩音器喇叭将多谐振荡器的输出接到一个扩音器上即可实现电子琴的音频输出,电路如如下图图4 喇叭的电路连接喇叭的一端与一个电容串联接到多谐振荡
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