河南理工大学
《微机原理与单片机接口技术》
课程设计报告
题目：电子琴
姓名：
学号：
专业班级：
指导老师：
所在学院：电气工程与自动化学院
2013 年5月16 日
目录
摘要 (3)
第一章引言 (4)
1.1 电子琴系统概述 (4)
1.2 设计思路 (5)
第二章系统总体方案及硬件设计 (6)
2.1设计任务与主要内容分析 (6)
2.2系统的硬件设计 (6)
2.3最小系统 (6)
2.4复位电路 (7)
2.5 显示单元设计原理 (7)
2.6蜂鸣器电路 (9)
2.7键盘电路 (9)
第三章系统软件设计 (10)
3.1软件的结构图 (10)
3.2程序流程图 (11)
3.3音阶的实现与初值计算 (12)
3.4初始化程序 (12)
3.5键盘消抖 (13)
3.6显示程序 (13)
3.7发声程序 (13)
结束语 (15)
参考文献 (16)
附1 源程序代码及详细解析 (17)
附录2 系统原理图 (25)
摘要
本设计是用AT89C52单片机为核心控制元件，设计一个模拟电子琴发声控制系统。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器、LED显示器等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有11个按键，其中7个按键控制7个音符，1个作为播放示例乐曲使用，具有手动随意弹奏和自动播放乐曲的功能,另外3个按键用来实现高、中、低音的音符发音。下面具体介绍一下单片机各端口的分配功能：单片机的P2.0-P2.6为输入端口，用来控制7个音符的选择弹奏；P2.7为功能转换键，它能切换手动随意弹奏和自动播放乐曲的功能；P2.0-P2.2为单片机控制电子琴实现弹奏高、中、低的功能切换键；P0端口通过上拉电阻接到+5V上，然后接LED共阴数码管；P1.0为单片机的输出端口，它通过限流电阻R与三极管级基极相接，三极管的集电极接有接蜂鸣器。
本设计通过控制单片机定时器的定时时间产生不同频率的音频脉冲，经三极管放大信号后驱动蜂鸣器发出不同音节的声音。要实现7个音符的各自的高、中、低音，需要建立三个表，分别存储高音、中音和低音的频率值；当三个拨码开关中某一个按下，通过软件选择相应的音频。按下弹奏键就可弹奏出不同的声音。
另外用软件延时来控制发音时间的长短，来控制节拍。通过把乐谱中的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数，作为数据表格存放在存储器中。由程序查表得到定时常数和延时常数，分别用来控制定时器产生的脉冲频率和发出该音频脉冲的持续时间，这样就可以实现乐曲的演奏。
为了实现按键的准确判断和完善电子琴发声的效果，本设计采用了软件防抖的方法，有效的解决了按键抖动的问题。另外当按下功能切换乐曲播放键，本系统能实现自动播放一首乐曲，另附带数码管显示提醒。这样使得电子琴的功能变的更加强大。
本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。
第一章引言
1.1 电子琴系统概述
本设计是基于AT89C52单片机的简易电子琴设计。主要组成是以51单片机最小系统为核心，通过键盘获取按键信息，通过运用单片机定时器等部件实现蜂鸣器发声同时用数码管同步显示。本系统具有播放歌曲及选取按键输入高、中、低音的功能。本设计的特点是：大部分功能通过软件实现，使电路简单明了，系统稳定性好。
电子琴是电子科技与音乐结合的产物是一种新型的键盘乐器。一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。
它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89C52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有11个按键和扬声器。
本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。本系统是简易电子琴的设计，按下键盘矩阵中的按键会使扬声器播放对应的音符。
1.2 设计思路
从系统实现的功能上来看，电子琴的设计主要分为手动弹奏乐曲和自动播放音乐两大部分组成。手动弹奏乐曲是根据具体的硬件键盘设置了7个音符按键，3个高、中、低音模式切换键和1个功能转换键，自动播放音乐是在单片机的存储器中通过软件编程的方法放置音乐代码和相关播放程序来实现。
从系统硬件结构上来看，主要使用到52系列单片机、7个键输入电路、LED 数码管显示电路、扬声器以及电源电路等等。将这些硬件电路有机地结合起来使之满足电子琴设计的基本硬件要求。
从系统软件设计角度来看，将电子琴的设计采用程序模块化设计方法，将程序分为主程序、键盘扫描程序模块、数码显示模块、转换控制模块、音乐产生模块等等。此外，采用程序设计思想，将中断定时方式与外部按键查询方式相结合，实现手动弹奏乐曲到自动播放音乐的切换。
从音乐产生原理方面来看，通过控制单片机的定时器的定时时间产生不同频率的音频脉冲，经放大后驱动扬声器发出不同音乐的声音。用软件延时来控制发音时间的长短，控制节拍。把音乐的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数，作为数据表格存放在程序存储器中，由程序查表得到定时常数和延时常数，分别用来控制定时器产生的脉冲频率和发出音频脉冲的持续时间。
第二章系统总体方案及硬件设计
2.1设计任务与主要内容分析
本次课程设计的课题所要达到的要求如下:
1、利用蜂鸣器作为发声部件。
2、两个数码管显示所按下键值。
3、设置10个按键，实现高音、中音、低音的1、2、3、
4、
5、
6、7发音。
4、存储一首歌曲的内容，可以实现自动循环播放。
5、实现功能转换（播放模式和弹奏模式的转换）
本次设计主要是要通过软硬件的配合实现电子琴的上述功能，操作人员可以通过按下键盘上任意一个键来发出相应的音符。
AT89C52具有高速度、低电压、低功耗、且可靠性和成本都比较低的特点。因此本次课程设计采用AT89C52单片机作为整个电路核心控制器件。对于本交通控制系统使用一片AT89C52系列的单片机，不需要外扩展存储器，就能实现显示、预制状态、动态调节的功能，因而整体结构简单。
设计电路时运用89C52系列单片机的接口来实现各种输入、输出功能。P1.待定部分0口用来作输出口,向发声电路输出信号；P2口和P0口共同实现一个矩阵键盘的功能。同时设计了一个直流稳压电路增加电路的适应性，增加了电路的适用性，使整个系统更加紧凑，工作十分稳定。
2.2系统的硬件设计
2.3最小系统
最小系统包括晶体
振荡电路、复位开关和电
源部分。图为AT89C52
的最小系统电路图。
晶振电路89C52
系列单片机片内有一个高增益的反向放大器其输入引脚为XTAL1输出引脚为XTAL2用于外接石英振荡器和微调电容，构成自激振荡器。如右图所示。
2.4复位电路
复位是通过给RST引脚持续周期的低
电平实现的。一般为上电复位和手动复位。
上电自动复位是通过外部复位电路的电容
充电来实现的。一般选取晶振为12MHZ时
选取电容为20PF。手动复位通过手动持续按复位按键个周期来实现的。
2.5 显示单元设计原理
共阴极LED数码管的内部结构原理图
数码管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。
本设计中，例如当高音键被按下时，会产生“yin=12，m=2”两个值（m 值为发音值，暂且不管）又“P0=seg[yin]”，前面seg[]数组定义如下：
uchar seg[]={ 0x3F,/*0*/
0x06,/*1*/
0x5B,/*2*/
0x4F,/*3*/
0x66,/*4*/
0x6D,/*5*/
0x7D,/*6*/
0x07,/*7*/
0x7F,/*8*/
0x6F,/*9*/
0x37,/*N*///中音
0x38,/*L*///低音
0x76,/*H*///高音
0x79 /*E*/};//共阴极数码管
可得到P0=OX76=0111 0110，对应“共阴极数码管显示字段”表，显然为“H”，这样便得到了我们想要的显示效果
2.6蜂鸣器电路
当驱动蜂鸣器的P2.2口有一定频率的脉冲输出时，蜂鸣器就能发出声音。通过控制P2.2发出脉冲的频率能够控制蜂鸣器发出声音的音调，进而能发出美妙的音乐。蜂鸣器无法由P2.2口直接驱动，故在设计时添加了一个三极管放大器强化驱动能力。
2.7键盘电路
键盘电路作为电子琴系统中最重要的输入设备，在系统中承担着把操作人员想要输入的信号输入单片机的重要作用。键盘有独立键盘和矩阵键盘。由于设计要求简单和编程方便，本设计采用独立按键。根据设计要求，本设计使用11个独立按键，电路功能分配与下：
P3.5———高音阶切换键
P3.4———中音阶切换键
P3.3———低音阶切换键
P1.0———do音输入键
P1.1———re音输入键
P1.2———mi音输入键
P1.3———fa音输入键
P1.4———so音输入键
P1.5———la音输入键
P1.6———ti音输入键
第三章系统软件设计
3.1软件的结构图
硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具有确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。
该设计要实现一种有单片机控制的电子琴，单片机工作于12MHZ时钟频率，使用其定时/计数器T0,工作模式为1,改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号.该设计具有11个音节键盘,用户可以根据乐谱在键盘上进行演奏,音乐发生器会根据用户的弹奏,通过扬声器将音乐播放出来，本设计可以实现用户自由弹奏音乐。用单片机产生的音频脉冲直接驱动扬声器并不能产生所要实现的音乐，因为它没有足够的驱动能力，这就需要音频功率放大器，本设计采用三极管就可以实现信号放大功能。
3.2程序流程图
3.3音阶的实现与初值计算
利用AT89C52的内部定时器使其工作计数器模式（MODE1）下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶，例如，频率为523Hz，其周期T＝1/523＝1912μs，因此只要令计数器计956μs/1μs＝956，每计数956次时将I/O反相，就可得到中音DO（523Hz）。计数脉冲值与频率的关系式是：N＝fi÷2÷fr，式中N是计数值；fi是机器频率（晶体振荡器为12MHz时，其频率为1MHz）；fr是想要产生的频率。其计数初值T的求法如下：
T＝65536－N＝65536－fi÷2÷fr
例如：设K＝65536，fi＝1MHz，求低音DO（261Hz）、中音DO（523Hz）、高音DO（1046Hz）的计数值。
T＝65536－N＝65536－fi÷2÷fr＝65536－1000000÷2÷fr＝65536－500000/fr
低音DO的T＝65536－500000/262＝63627
中音DO的T＝65536－500000/523＝64580
高音DO的T＝65536－500000/1046＝65059
3.4初始化程序
初始化程序的主要作用是定义一些变量的初值以及对中断、定时器的初始化。在初始化程序中对变量赋初值，并要对中断进行设置，也要对定时器进行设置。根据这个思路，初始化程序如下
//*******初始化数据*****//
void init(void)
{
speaker=0;//关蜂鸣器
LED1=1;//开灯一，即开播放模式
LED2=0;//关灯二，即关弹奏模式
EA=1;//开总中断
TCON=0x01;//外部中断0设置为边沿触发
EX0=1;//开外部中断0
ET0=1;//开定时器0中断
ET1=1;//开定时器1中断
TMOD=0x11;//定时器0,1工作在定时状态，均为方式1,16位模式
}
3.5键盘消抖
键盘是人与单片机通信的重要接口。合适的键盘扫描程序能使单片机准确的运行。同时我们在设计按键时注意了按键的消抖现象。
去抖动:每个按键在按下或松开时，都会产生短时间的抖动。抖动的持续时间与键的质量相关，一般为5—20ms。所谓抖动是指在识别被按键是必须避开抖动状态，只有处在稳定接通或稳定断开状态才能保证识别正确无误。去抖问题可通过软件延时或硬件电路解决。
例如下面一段程序：
if(high==0)
{
delay(5);
if(high==0)
{ yin=12;
m=2;
//返回12为seg[12]显示H
}
其中我们加了“delay（5）；”便有效的去抖动！
3.6显示程序
本设计采用的共阴极数码管作为数据显示。采用的数码管动态显示，可以节约单片机的I/O口，为以后的扩展做准备。
3.7发声程序
在完成了键盘服务子程序后，我们就知道了具体是哪一个键被按下了，下一步就是要让喇叭发出这个按键所特有的音符。我们知道，每个音符之所以不同是因为它们都有各自不同的频率，而我们正好可以利用89S52中的定时器来产生不同的频率以达到这个目的。我们只要对定时器T1的初值进行合理的设置就可完成这个工作，我们根据电子琴的音符频率表来为定时器赋初值。主要是根据一张频率表，表如下所示：
电子琴音符频率表
音符频率（HZ）简谱码（T值）音符频率（HZ）简谱码（T值）低1 DO 262 63628 # 4 FA# 740 64860
#1 DO# 277 63731 中 5 SO 784 64898
低2 RE 294 63835 # 5 SO# 831 64934
#2 RE# 311 63928 中 6 LA 880 64968
低 3 M 330 64021 # 6 932 64994
低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030
# 4 FA# 370 64185 高 1 DO 1046 65058
低 5 SO 392 64260 # 1 DO# 1109 65085
# 5 SO# 415 64331 高 2 RE 1175 65110
低 6 LA 440 64400 # 2 RE# 1245 65134
# 6 466 64463 高 3 M 1318 65157
低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178
中 1 DO 523 64580 # 4 FA# 1480 65198
# 1 DO# 554 64633 高 5 SO 1568 65217
中 2 RE 587 64684 # 5 SO# 1661 65235
# 2 RE# 622 64732 高 6 LA 1760 65252
中 3 M 659 64777 # 6 1865 65268
中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283
通过这张表，我们就可以完成发声程序的编写了。根据以上的思路以及频率表可以写出发声程序如下：
code unsigned char FH[]={ 0xFC,0xFC,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE, //中音的高八位
0xF9,0xF9,0xFA,0xFA,0xFB,0xFB,0xFC, //低音的高八位
0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF, //高音的高八位
};
code unsigned char FL[]={ 0x8E,0xED,0x44,0x6B,0xB4,0xF4,0x2D,
//中音的低八位
0x21,0xDB,0x87,0xD7,0x68,0xE8,0x5B //低音的低八位
0x47,0x77,0xA2,0xB6,0xDA,0xFA,0x16, //高音的低八位
};
void timer1() interrupt 3
{ TR1=0;
TH1=FH[7*m+n];
TL1=FL[7*m+n]; //对T1的赋值
speaker=~speaker;//产生脉冲
TR1=1;
}
结束语
当做完电子琴的时候内心无比欣喜，确实深深感受到学习单片机要动手做才
能有所收获，不然根本学不会，虽然各功能都已实现但发现还是有很多不足之处，比如：1.发音不准2.所弹奏音乐并不“美妙”3.设计显得不够灵活，太呆板了(就只能发音，然后弹) 4.可弹奏的音符数较少，只能在一定范围内满足用户需要。可通过改进键盘识别模块和发生模块来增加其复杂度。5.音量不可调等等，也许这是51单片机功能自身所限，但是我们自身的不足还是很明显的，设计有待改进之处很多。
通过本次设计实验，使我对所学51系列的单片机从理论知识到实践硬件的应用以及C语言及汇编语言知识的回顾，更加熟悉了89C51单片机的每一个引脚的输出和各项功能，而且对硬件电路的布线以及焊接能力有了很大的进步。我们的综合设计主要涉及硬件和软件两方面的内容，通过这些我们的硬件和软件开发能力都获得了提高。首先硬件方面，基本了解了电子产品的开发流程和所要做的工作；基本掌握了Proteus绘制原理图的方法，并设计了一个单片机最小系统。通过开发板的设计和硬件搭建的过程，使我们对51系单片机的接口有了更深层次的理解，熟悉了一些单片机常用的外围电路引脚和连接方法，如LED数码管，键盘等。并且我们学会了分析问题解决问题的能力，加深了对所学理论知识的理解和运用。我们的动手能力得到了很大的提高，创新意识得到了锻炼。
参考文献
【1】谭浩强，C程序设计，清华大学出版社2005
【2】范红刚，51单片机自学笔记，北京航空航天大学出版社
【3】阎石，数字电子技术基础，高等教育出版社
【4】李朝青，单片机原理及接口技术，北京航空航天大学出版社
【5】雷丽文等，微机原理与接口技术[M].北京，电子工业出版社
【6】李华，MCS-51系列单片机实用接口技术，北京航空航天大学出版社, 1993 【7】电子技术论坛，https://www.doczj.com/doc/4f17187813.html,/
附1 源程序代码及详细解析
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
//*******为引脚“取名”********//
sbit P1_0=P1^0;
sbit P1_1=P1^1;
sbit P1_2=P1^2;
sbit P1_3=P1^3;
sbit P1_4=P1^4;
sbit P1_5=P1^5;
sbit P1_6=P1^6;
sbit P1_7=P1^7;
sbit change=P3^2;
sbit high=P3^5;
sbit normal=P3^4;
sbit low=P3^3;
sbit P2_0=P2^0;
sbit P2_1=P2^1;
sbit speaker=P2^2;
unsigned char i;
unsigned char key,yin=0;
uchar m,n;
bit a=0; //a为change键，即功能转换建的键值
//*******数码管显示定义********//
uchar seg[]={ 0x3F,/*0*/
0x06,/*1*/
0x5B,/*2*/
0x4F,/*3*/
0x66,/*4*/
0x6D,/*5*/
0x7D,/*6*/
0x07,/*7*/
0x7F,/*8*/
0x6F,/*9*/
0x37,/*N*///中音
0x38,/*L*///低音
0x76,/*H*///高音
0x79 /*E*/};//共阴极数码管
code unsigned char FH[]={ 0xFC,0xFC,0xFD,0xFD,0xFD,0xFD,0xFE, //中音的高八位
0xF9,0xF9,0xFA,0xFA,0xFB,0xFB,0xFC, //低音的高八位
0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF,
//高音的高八位
};
code unsigned char FL[]={ 0x8E,0xED,0x44,0x6B,0xB4,0xF4,0x2D,
//中音的低八位
0x21,0xDB,0x87,0xD7,0x68,0xE8,0x5B,
//低音的低八位
0x47,0x77,0xA2,0xB6,0xDA,0xFA,0x16,
//高音的低八位
};
//*******《两只老虎》的曲********//
code uchar star[]={1,2,3,1, 1,2,3,1, 3,4,5, 3,4,5, 5,6,5,4,3,1, 5,6,5,4,3,1, 1,12/*低音5*/,1, 1,12,1};
//*******歌曲节拍********//
code uchar shijian[]={4,4,4,4, 4,4,4, 4, 4,4,8, 4,4,8, 2,1,2,1,4,4, 2,1,2,1,4,4, 4,4,6, 4,4,6};
void init(void);
void music();
void play();
void seg1();
void yinjie();
//*********主程序*****//
void main()
{
init();//初始化
while(1)
{
if(a==0)
music();
else
play();
}
}
//*******1ms延迟********//
void delay(uint x)
{
uint i,j;
for(i=x;i>0;i--)
for(j=340;j>0;j--);
}
//*******初始化数据*****//
void init(void)
{
speaker=0;
LED1=1;
LED2=0;
EA=1;//开总中断
TCON=0x01;//外部中断0设置为边沿触发
EX0=1;//开外部中断0
ET0=1;
ET1=1;
TMOD=0x11;//定时器0,1工作在定时状态，均为方式1，16位模式
}
//******数码管动态显示*******//
void seg1()
{
P2_0=1;//关数码管1
P2_1=0;//开数码管2
P0=seg[n+1];//送数码管2的数据
delay(15);//延时15ms
P2_1=1;//关数码管2
P2_0=0;//开数码管1
P0=seg[yin];//yin为high，normal，low的判断结果送数码管1的数据delay(15);//延时15ms
}
//********高低音的选择*******//
void yinjie()
{
if(normal==0)
{
delay(5);
if(normal==0)
{ yin=10;
m=0;
//返回10为seg[10]显示C//
}
}
课程设计任务书学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 简易电子琴电路的设计仿真与实现 初始条件： 可选元件：集成运算放大器LM324、电阻、电位器、电容若干，直流电源，或自备元器件。 可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，函数发生器 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据要求，完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试，鼓励自制稳压电源。 （2）设计要求 ①设计一简易电子琴电路，按下不同琴键即改变RC值，能发出C调的八个基本音阶，采用运算放大 ②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。 ③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系 统功能。 ④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排： 1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。 2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 1.模电课设概述 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目的及意义 (1) 1.3开发环境proteus简介 (1) 2.电路原理 (3) 2.1 RC桥式振荡电路及频率选择 (3) 2.2振荡条件 (4) 3.总体方案设计 (5) 3.1实验电路设计思路 (5) 3.2设计电路图 (6) 3.3实验参数选择 (6) 4.仿真曲线及结果分析 (7) 4.1仿真操作过程及曲线 (7) 4.2仿真结果分析 (14) 5.实物制作及仿真、实物的差异 (15) 5.1实物制作过程和调试过程 (15) 5.2 仿真、实物的差异 (16) 6.心得体会 (17) 7.元件清单 (18) 8.参考文献 (19)
河南理工大学精密机械课程设计 设计题目：百分表的设计 学院：机械与动力工程 专业班级：测控08-4班 学号： 姓名： 指导老师：李长有 河南理工大学测控技术与仪器系 2011-07-01
目录 一、绪论 (3) 1、课程设计的目的 (3) 2、百分表的简介 (4) 3、百分表的读数方法 (4) 4、百分表的使用方法及注意事项 (5) 1) 百分表的使用方法 (5) 2) 百分表使用的注意事项 (9) 5、百分表的设计意义 (10) 二、设计方案的确定 (11) 1、百分表的结构原理 (11) 2、百分表的工作原理 (12) 3、百分表的设计条件 (12) 4、百分表的设计要求 (13) 1) 设计要求 (13) 2) 提交的材料 (13) 三、百分表的总体设计和及主要部件的设计 (14) 1、百分表的总体功能设计 (14) 1) 模数及齿数的设计 (14) 2) 传动与显示原理 (15) 2、百分表主要部件的设计 (16) 1) 传动导杆和齿轮2的设计 (16) 2) 游丝的设计 (17) 3) 弹簧的设计 (19) 四、结果的分析和注意事项 (21) 1) 影响百分表测量准确度的因素 (21) 2) 表零位不得用千分尺代替标准样圈调整内径百分 (21) 3) 内径百分表的表头不能随意更换 (22) 五、设计总结 (23) 六、参考文献 (24)
百分表设计 一、绪论 1、课程设计的目的 “精密机械设计基础”课程设计作为实践环节对于整个课程具有非常重要的意义。学生在这个环节中不仅是完成一项指定任务，更重要的是实际走过一个完整的设计过程。学生在课程设计中应该定位为设计者。设计者要进行方案筛选论证，要考虑装配关系，考虑结构工艺性，考虑选材。整个设计采用AutoCAD和Solid works完成，从3D 建模到2D 图纸。我们要求每人拿出至少一张可用于加工的图纸，这样的图纸，仅仅图形表达正确是远远不够的。图纸的尺寸标注要合理，要有尺寸公差和形位公差，要正确选择材料，要有技术要求。总之，通过课程设计要使学生知道，设计过程包括那些步骤，能够投放生产的加工图纸是什么样子。其目的是： （1）具体应用、巩固加深和扩大课程及有关先修课程的理论知识、生产知识，了解精密机械设计的一般设计方法和步骤，培养学生的实际设计能力，为以后进行毕业设计打下基础； （2）掌握正确的设计思想。 通过课程设计使同学掌握仪表的设计思路。机械产品设计，一般其主要过程为：（接受）设计任务－（拟定）设计方案－设计计算－绘制装配图－绘制零件图。 设计过程中需注意以下内容： 1）满足使用要求（功能、可靠性及精度要求） 2）注意工艺性（结构合理、简单，经济性，外观要求） 3）熟悉有关规范、标准、手册 设计中涉及到的零件材料、结构等，均需按照有关标准选择；零件的尺寸、公差等亦应符合相关标准；制图也要符合一定的规范。因此在课程设计过程中要求同学学习、掌握查阅标准及使用手册的能力。
简易电子琴的设计和实现 ----结题报告 学号：110342241 姓名：章译文 一．设计要求 1.能发出1234567基本音。 2.能自动播放《偶像万万岁》和《梁祝》。 3.能在数码管上显示弹奏时的音名。 二．设计原理分析 1.音阶的获得 系统要求要求用7个按键控制发声，我们用7个键盘来控制产生低音（或中音）段的7个音阶频率。所有的音名频率都是通过一个基准频率经过分频得到的。但部分分频过大的音频直接输出给扬声器，频率信号脉冲的占空比会非常窄，不能驱动扬声器工作。于是，我们设计了一个“带有预置数的计数器”来简化整个设计过程。将原频率分频成期望值的2倍频率信号。再通过二分频，驱动扬声器工作。
简易电子琴控制流程图 2.MUSICAL_NOTE内部电路 MUSICAL_NOTE内部电路 使用MUSICAL_NOTE电路，实现初值可变的计数器，并对音阶实
现二分频，使电子琴实现正常发音。 按键播放部分电路3.自动播放功能的实现 自动播放部分电路
Hebing.mif文件（偶像万万岁&梁祝） 歌曲长度为352位，利用三个74261设计0~352的计数器，自动寻址，将音频导入lpm_rom，与MUSICAL_NOTE相互作用，实现自动播放。
按键除颤电路原理图 作为机械开关的键盘，在按键操作时，机械触点的弹性及电压跳动等原因，再触点闭合或者开启的瞬间会出现电压的抖动，如果不进行处理就会造成误操作。按键去抖动的关键在于提取稳定的低电平状态，滤去前沿后沿的抖动毛刺。 4.在数码管上显示弹奏时的音名 显示部分电路图
Display内部电路 电路中的74161是16进制的计数器，它的低三位接到3—8译码器模块74138的地址输入端，这样就可以实现74138的8个输出端轮流输出低电平，恰好用来控制“位码”DIG7~DIG0。LPM_MUX是QuartusⅡ中的宏模块，用来实现多位的“多选一”，它的数据位数可以以及数据的数量可以任意设定。 电路中使用了与非门，实现发音与现实同时实现，在此要注意的是，因为使用了与非门，静态字符现实数码管管脚的设定值应该与原 值相反。
摘要 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器，它在音奏中已成为不可缺少的一部分。本文主要介绍运用555定时器制作简易电子琴的设计方法。该方法利用555定时器构成多谐振荡器，通过按键控制不同的RC组合应用多谐振荡器产生不同频率八个基本音阶的脉冲信号波，然后连到扬声器上，即可发出八音阶的音乐。在该设计中，利用了555定时器构成的多谐振荡器产生各音阶不同频率的脉冲，不仅仅使其频率调节更加方便，而且发出的声音稳定、饱满。 前言 (1) 第一章设计内容及要求 (2) 1.1 设计的基本原理 (2) 1.2 设计要求 (2) 第二章系统组成及工作原理 (3) 2.1 系统组成 (3) 2.1.1 按键模块 (3) 2.1.2音调发生模块 (3) 2.1.3音响模块 (4) 2.2 工作原理 (4) 2.2.1 NE555多谐振荡器 (5) 2.2.2 LM386集成功率放大器 (7) 第三章方案比较 (8) 3.1 方案一 (8) 3.2 方案二 (9) 3.3方案三 (10) 3.4方案分析与比较 (11) 第四章参数计算、器件选择 (12) 4.1 参数计算 (12) 4.2 器件选择 (12) 第五章系统调试及测试结果分析 (14) 5.1 系统调试 (18) 关键词：简易电子琴，555定时器，多谐振荡器，八个基本音阶 目录
5.2 硬件调试···················································19 2 5.3 测试结果与分析 (19) 前言 随着当代科学设计的发展，电子产品在人们的日常生活中占据着越来越多重要的地位。电子琴作为其中的一个典型代表，引领着许多孩子进入音乐的殿堂。因此，我们选择了简易电子琴这个题目来制作，因为它不仅能过提高实际动手能力，还与实际生活有着紧密的联系。 模拟电子技术基本教程是一门实践性很强的课程，而此次课程设计依据的理论基础是模拟电子技术基本教程，其主要目的是通过本课程的培养，启发学生的创造性思维，进一步探究书本知识。本课程设计是设计出一个电子产品，先焊接好，再进行检验。 在电子课程设计的过程中，系统的概念十分重要，熟悉从系统的层次分析问题、解决问题的方式。基本方法除了实验课中要求掌握的功能测试、故障排除等各种一般方法以外、要特别注重使用“电路拼装”的方法。课程设计的一般步骤如下：（1）、选择一个课题；（2）、查阅有关资料；（3）、进行可行论证；（4）、通过设计方案的比较，定出最优的设计方案；（5）、分解为多个模块；（6）、分别设计各个功能模块电路，并完成调试；（7）、组装成完整的数字系统；(8)、编写设计、安装、调试报告。 1 第一章设计原理及要求 1.1 设计的原理 555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。 5.4 误差分析 (19) 实验小结及心得体会 (20) 结论······························································21 参考 文献·························································22 附录一····························································23 附录二···························································· 24 3
基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8个按键，和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出7个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块
道路设计几点注意事项：1.路线平面图中应该体现道路的宽度，不能只是一条线；2.路线平面图上还要体现出该段路基是路堤还是路堑，还要显示路基排水的方向；3.每张路线平面图上要有指北针；4.三公路的路不可能没有一条小桥或涵洞，小桥涵要在平面图和纵断面图上体现；5.横断面图中的视距台、护坡道、碎落台等不是所有的路段都有的，注意不需要的要进行修改。 许2015/5/21 14:07:37 ：路线设计大家经常忽视的小问题，在此提醒大家注意：（1）平面设计中，交点处半径一般取整；（2）变坡点一般要调整到10m整桩位上，采用的竖曲线半径要取整。 第九章碎石挤密桩处理软土地基 9.1 工程概况 本次设计的二级公路，桩号K2+300K2+813段位于乾祐河岸边，地质分～层为（由上而下）： （1）耕植土及亚粘土厚1.1-2.1m， ?]=100-200kPa 容许承载力[0?=40 kPa 极限摩阻力0（2）淤泥：灰黑色，流塑一般厚度2.0-7.0m。 ?]=40-50 kPa [-95.1%，容许承载力含水量ω=50.7%0?=10-20 kPa 孔隙比 e=1.6-2.28极限摩阻力，0压缩系数为1.15-2.19MPa-快剪凝聚力为3.2-12 kPa 1 内摩擦角0.10-3.50 （3）砂层：夹有淤泥质土及粘性土。厚1.4-4.6m ??=35-70 kPa ]=100-290 kPa [00（4）淤泥质土：厚2.0-4.6m ??=20-40 kPa ]=60-90 kPa [ 00（5）风化残积亚粘土：厚1.7-6.5m ??=50-80 kPa ]=200-400 kPa [ 00在其天然的环境作用下地基的沉降和路基稳定性不能满足相关要求，因此需要进行人工加固。 9.2 软土地基的处理方法 就地基处理而言，按其原理和做法的不同可分为以下四类： ）排水固结法。利用各种方法使粘土地基的排水固结，从而提高土的强（1 度和减小土的压缩性。）振密、挤密法。采用各种措施，如振动、挤密等，使地基土增密，以2（提高土的强度，降低土的压缩性。）置换及拌入法。以砂、碎石等材料置换软土地基中的部分软土，或在3（形成加或向地基中注入化学药液产生胶结作用，松软地基中掺入胶结硬化材料，固体，达到提高地基承载力、减小压缩量得目的。）加筋法。通过在地基中设强度大的土工聚合物，以达到加固地基的作4（用。
摘要 随着电子技术的发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，电子技术与音乐的结合正在不断加深。因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。 关键词：AT89C51，矩阵键盘，LED显示管，扬声器。
目录 摘要..............................................................................................................................I 目录.............................................................................................................................II 1 引言. (1) 1.1 研究背景及意义 (1) 1.2 研究现状和发展趋势 (1) 2 硬件设计 (2) 2.1 总体设计方案 (2) 2.2 电子琴组成原件的概述 (2) 3 软件设计 (4) 3.1 keil软件的任务 (4) 3.2 proteus的界面实现 (6) 4 系统调试与实验 (7) 4.1 程序调试 (7) 4.2 硬件调试 (7) 5 总结 (8) 参考文献 (9)
电子琴的设计 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8个按键，和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。一. 任务要求与总体设计方案 1.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出7个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 1.2 设计方案 1.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率
河南理工大学课程 设计
河南理工大学 软件学院 实训报告说明书 —第二学期 课程名称关系数据库基础实训设计题目图书管理系统 学生姓名郭艳明 学号 4110 0131 专业班级计应10-2 年 6 月 17 日
目录 一，系统需求分析 .............................. 错误!未定义书签。二，数据库分析 .................................. 错误!未定义书签。三，数据库设计部分 .......................... 错误!未定义书签。（1）实体、联系、属性及E_R图。 ...... 错误!未定义书签。 1，实体、联系错误!未定义书签。 2，图书管理系统E-R图模型 ................. 错误!未定义书签。 3，关系模式 ............................................ 错误!未定义书签。（2）表设计及表结构.............................. 错误!未定义书签。(3)用T-SQL语句创立数据库、创立表以及添加数据。错误!未定义书签。 1，创立数据库代码：错误!未定义书签。 2，创立表代码：错误!未定义书签。 3，添加数据代码：错误!未定义书签。 （5）实现各种查询功能 ......................... 错误!未定义书签。（6）触发器设计部分 ............................. 错误!未定义书签。 1，用T-SQL语言实现借阅图书和归还图书功能。错误!未定义书签。
基于单片机的简易电子琴设计课程设计
湖南文理学院 课程设计报告 课程名称：单片机课程设计 专业班级：自动化10102班17号学生姓名：肖葵 指导教师：王南兰 完成时间：2013年 6 月13 日报告成绩： 湖南文理学院制
摘要 随着社会的发展进步，音乐逐渐成为人们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。人们对于电子琴如何实现其功能，如音色选择、声音强弱控制、节拍器、自动放音功能等等也很好奇。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。 关键词：AT89S51；音色节拍器；电子琴
ABSTRACT With the development of our society, music has become an important part of life. There’s a saying goes that people who likes music cannot be an evil. During our life, we often enjoy all kinds of music in the world to baptize our spirits. This thesis has designed a simple microcontroller-based electronic key board. We are curious about the foundation of electronic keyboard, such as the choice of timber, the control of volume, the metrononme and automatic playback. The keyboard is a product of modern electronic technology combined with music, it is a new type of keyboard instruments. And it plays an important role in modern music. Single chip has a powerful control functions and flexible programming characteristics. It has converged with modern people's lives, become an irreplaceable part. The main content is AT89S51 control of the core components, Design of an electronic organ, single chip as a host to the core, with the keyboard, speakers and other core modules main control module, in the main control module has 16 keys and speakers. Stability of the system, its advantages are simple hardware circuits, software functions, control system reliability, high cost performance and have certain practical and reference value. Key words : single chip MCU keyboard speaker electronic organ
目录 1 设计任务 (1) 1.1 基本任务 (1) 1.2 扩展任务 (1) 2 设计方案原理 (1) 3 单元电路的设计 (2) 3.1 多谐振荡器 (2) 3.2 琴键开关 (3) 3.3 扩音器（喇叭） (4) 3.4 器件选择 (4) 4 电路图的绘制 (5) 5 电路的仿真及调试 (6) 6 体会 (6) 参考文献 (8)
1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，但是电子琴的基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基本任务 ①具备8个按键，能够分别较准确地弹奏出1?1八个音符。 ②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，阐述基本原理。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 ①能够弹奏出至少21个音符（三个音阶）。 ②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：TR低触发端。 3脚：OUT（或Vo）输出端。 4脚：Rd是直接清零端。当R端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH 处于何电平，时基电路输出为“ o”，该端不用时应接高电平。 5脚：CO或VC）为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的
1 1.设计方案拟定 1.1设计基本资料 设计地区：河南信阳 道路等级：普通三级公路 设计洪水频率：根据道路等级确定为4% 设计任务：根据地形图选择合适的涵洞 1.2确定汇水区计算参数 图2-1 已知地形图汇水区资料（比例：1：2000） 1）汇水区面积A ： 本次设计采用的是1：2000的地形图，经cad 软件计算得汇水区面积为20.44A km =。 主河沟长度： 1.12L km = 2）主河沟平均纵坡： 它是表征河沟地形的主要指标，是确定地貌系数?的依据之一，采用公式法计算 ()()()()101 121223233434 2 2 ()=9.5378+9.5+24.5303+24.5+49.5277+(49.5+64.5)162=4.2% 1120Z h l h h l h h l h h l I L ----++++++????= 式中：12,,n h h h L ——主河沟与各等高线相交处的的高程与桥涵位处沟底高程之差（m ）； n n l l l ~12~11~0,,-Λ——沿主河沟量的各等高线之间水平距离（m); L——主河沟总长度（m ）
2 2.2选择涵洞类型 涵洞类型有石拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土盖板涵、钢筋混凝土圆管涵、钢筋混凝土箱涵、倒虹吸管涵波纹管涵、砖拱涵。这些涵洞类型中，石拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土圆管涵都只适用于设计流量在10m3/s 以下的河流，结合各类型涵洞特点和设计需求以及达到总造价最低的原则，本次设计需用钢筋混凝土盖板涵。 2.3选择进水口形式 洞口类型有很多，平头式、领圈式等，各种洞口用在不同的位置，其中八字式洞口构造简单，建筑结构美观，施工简单造价较低。常用于河沟平坦顺直、无明显沟槽，且沟底与涵底高差变化不大的情况，最为常见。结合洞口类型特点和计算资料，本次设计涵洞进出口形式选用八字式洞口。 2.桥涵水文、水力计算 2.1水文计算 桥涵水文计算的方法主要有暴雨推理法、径流形成法、直接类比法、形态调查法，由于本次设计是模拟题，故无法采用形态调查和直接类比法，故应选择暴雨推理法和径流形成法。 2.1.1暴雨推理法 查暴雨等值线图可得，p =90mm/h S 1）用推理公式计算: 根据暴雨递减指数n 值分区图，河南信阳地区属于Ⅲ类分区 汇流时间的计算： 查课本附表1-4得 30.63K =10.15α= 北方公式： 1 0.15 30.630.484K h ατ??==?= 查课本附表1-1，当=τ0.484h ，应取n=0.50 损失参数计算: 查附表1-3 111.0;0.71;K β== 北方公式：11 1.0900.7163.9 p K S μβ==??=
简易电子琴电路的设计与制作一?实验目的 1、将课程的理论知识转换为技能。 2、掌握简易电子琴的组成原理及设计方法。 3、掌握集成555定时器应用电路的设计、制作与调试方法。 4、掌握制作电子电路的技能。 5、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则， 掌握电子仪器的正确使用 6、学会电子电路的安装与调试技能。 7、学会撰写课程设计总结报告。 8、通过课程设计的综合训练，为以后毕业设计打下一定的基础二?实验设备 NE555两个、琴键开关8个(小体积)、按键开关1个、扬声器1个(5V蜂鸣器)、电容0.1μF1个、电容0.01μF1个电容4.7μF1个,、22μF1个、系列电阻:148kΩ、121kΩ、95kΩ、86kΩ、66kΩ、48kΩ、32kΩ、25kΩ、10 kΩ、1 kΩ、5 kΩ、2 kΩ、4.7kΩ若干。三极管9013、9012、9014各两个。φ3红色发光管8个。可调电阻(电位器)60~100 kΩ8个(参考型号104、105、103、504、503)，面包板用独股线导线若干。大面包板1块，三联焊接板1块，焊锡、焊油若干。万用表一块、镊子一把、斜嘴一把。三?课程设计任务及要求 1、用555定时器和电子元件设计一个简易电子琴，实现C调八个音 1 阶1.2.3.4.5.6.7.i，具有一般演奏功能。 2、设计电路，按照音阶频率要求选择器件参数，各音阶对应的频率 为:1(264Hz)、2(297Hz)、3(330Hz)、4(352Hz)、5(396Hz)、6(440Hz)、 7(495Hz)、 i(528Hz)。
3、用琴键控制音阶，用指示灯显示发出音阶，按下琴键相应指示灯亮，发出准确的音阶音。 4、仿真验证设计电路，接通仿真电路琴键开关可以听到扬声器发出的准确音阶。 5、在面包板上搭接电路，调整电路参数，达到仿真音阶，做到用人耳识别，音色不失真。 6、设计电路板，组装、焊接、调试达到设计的仿真实验效果，使设计尽量成品化。 7、功能扩展:自动演奏功能、声音延续功能等。 8、完成设计报告 四?实验设计原理 555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。简易电子琴主要使用555定时器和电子元件实现C调八个音阶 1.2.3.4.5.6.7.i，具有一般演奏功能。 2 以下为555定时器的结构及工作原理电路组成: 1).分压器:三个5kΩ电阻构成 2).比较器:两个比较器C1和电路组成: 3). 基本R-S触发器 4).放电晶体管T 5).输出缓冲门
河南理工大学课程设计管壳式换热器设计 学院：机械与动力工程学院 专业：热能与动力工程专业 班级：11-02班 学号： 姓名： 指导老师： 小组成员：
目录 第一章设计任务书 (2) 第二章管壳式换热器简介 (3) 第三章设计方法及设计步骤 (5) 第四章工艺计算 (6) 4.1 物性参数的确定 (6) 4.2核算换热器传热面积 (7) 4.2.1传热量及平均温差 (7) 4.2.2估算传热面积 (9) 第五章管壳式换热器结构计算 (11) 5.1换热管计算及排布方式 (11) 5.2壳体内径的估算 (13) 5.3进出口连接管直径的计算 (14) 5.4折流板 (14) 第六章换热系数的计算 (20) 6.1管程换热系数 (20) 6.2 壳程换热系数 (20) 第七章需用传热面积 (23) 第八章流动阻力计算 (25) 8.1 管程阻力计算 (25) 8.2 壳程阻力计算 (26) 总结 (28)
第一章设计任务书 煤油冷却的管壳式换热器设计：设计用冷却水将煤油由140℃冷却冷却到40℃的管壳式换热器，其处理能力为10t/h，且允许压强降不大于100kPa。 设计任务及操作条件 1、设备形式：管壳式换热器 2、操作条件 （1）煤油：入口温度140℃，出口温度40℃ （2）冷却水介质：入口温度26℃，出口温度40℃
第二章管壳式换热器简介 管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的换热器。纵然各种板式换热器的竞争力不断上升，管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。 强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差等方式，其中提高传热系数是强化传热的重点，主要是通过强化管程传热和壳程传热两个方面得以实现。目前，管壳式换热器强化传热方法主要有：采用改变传热元件本身的表面形状及表面处理方法，以获得粗糙的表面和扩展表面；用添加内物的方法以增加流体本身的绕流；将传热管表面制成多孔状，使气泡核心的数量大幅度增加，从而提高总传热系数并增加其抗污垢能力；改变管束支撑形式以获得良好的流动分布，充分利用传热面积。 管壳式热交换器（又称列管式热交换器）是在一个圆筒形壳体内设置许多平行管子（称这些平行的管子为管束），让两种流体分别从管内空间（或称管程）和管外空间（或称壳程）流过进行热量交换。 在传热面比较大的管壳式热交换器中，管子根数很多，从而壳体直径比较大，以致它的壳程流通截面大。这是如果流体的容积流量比较小，使得流速很低，因而换热系数不高。为了提高流体的流速，可在管外空间装设与管束平行的纵向隔板或与管束垂直的折流板，使管外流体在壳体内曲折流动多次。因装置纵向隔板而使流体来回流动的次数，称为程数，所以装了纵向隔板，就使热交换器的管外空间成为多程。而当装设折流板时，则不论流体往复交错流动多少次，其管外空间仍以单程对待。 管壳式热交换器的主要优点是结构简单，造价较低，选材范围广，处理能力大，还能适应高温高压的要求。虽然它面临着各种新型热交换器的挑战，但由于它的高度可靠性和广泛的适应性，至今仍然居于优势地位。 由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两流体温度相差较大，换热器内将产生很大的热应力，导致管子弯曲、断裂或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，
单片机课程 设计 课程设计名称 专学学 指 级 名 号 师导 课程设计时间
需求分析 1.1课题背景 随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论 文设计一个基于单片机的简易电子琴。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。电子科技也在不断的前进，电子技术正在以不同的方式改变着我们 的生活，电子琴设计也是希望给人们带来一些生活的乐趣。电子琴可以应用在很多方面，比 如一些简易的玩具上或手机上。 单片机技术使我们可以利用软硬件实 现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化。 本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。 1.2课题设计的任务与主要内容 本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简单的电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主 控模块上设有1 6个按键和扬声器。定时器按设置的定时参数产生中断，由于定 时参数不同，就会发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同音调。 先根据要求设计硬件电路和编写相应的程序，然后进行仿真调试，最后细心 焊接硬件电路图，将程序烤入芯片中，最终达到设计目的。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。
《工程测量学》课程设计讲稿 一、课程设计的目的 工程测量学课程设计是该课程理论部分学习后的一个必要的带有学术性的实践环节，是对课程理论综合与补充。通过课程设计，培养同学们运用本课程基本理论知识，分析解决现场工程技术问题的能力，加深对课程理论的理解和应用，提高工程测量现场服务的技能。对同学们的创新能力的提高、加深课程理论的理解和应用均具有十分重要的意义。 二、课程设计的要求 在课程设计前，每位同学应认真复习教材有关内容，按照指导教师要求，在掌握基本理论的基础上并在指导教师的指导下，每位同学应独立保质、保量、按时完成本课程设计的全部内容。 三、课程设计的依据 依据《工程测量规范》、《建筑物变形测量规范》、《全球定位系统（GPS测量规范-2009》。 四、课程设计的任务 （一）桥梁施工控制网的建立及桥梁墩台放样方案设计 1. 工程概况 该桥梁工程位于焦作市南约9km处的大沙河上，大桥全长500米，主跨120米（实际300 米）、深10余米，工程现已经完工。桥梁跨越结构为4孔（实际为10孔）简支梁，支座间距米。本工程具体位置如下页图1-1所示。 2. 已有测绘成果 在工程范围内（沙河桥北、世纪路与迎宾路交叉口、河南理工大学）有三个GPS空制点，标志保存完好，可以作为控制基准。三个GPS空制点及有关导线点的坐标如下:
为把课程设计有效结合起来，现给出十条桥轴线，测绘1、3班各组按顺序选取奇数编号的桥轴线设计，测绘2、4班选取偶数编号的桥轴线设计。桥轴线起止点坐标从AutoCAD 图上量取。 3. 施工控制网的建立 (1)桥梁施工控制网的建立特点 (2)控制网的网形结构 (3)精度估算与技术指标(从桥墩放样的容许误差来估算施工控制网精度) (4)平面控制方案的实施(包括人员组织、仪器选择等) (5)高程控制方案的实施(包括人员组织、仪器选择等) 4. 桥墩、桥台放样方案 包括精度确定、测量方案选择、测量方案实施等。 5. 提交资料 (1)施工控制网平面图、高程线路图 (2)桥墩、桥台设计平面图 图1-1 桥梁施工控制网建立及桥梁墩台放样原址示意图
课程设计报告 设计题目：单片机多功能音乐盒设计 【摘要】本设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐盒，一个用来暂停歌曲，另一个用来切换歌曲本音乐盒共有四首歌曲，还有4*4矩阵键盘电子琴弹奏功能，播放歌曲时，蜂鸣器发出音调，矩阵键盘无扫描信号，不动作。当按下暂停歌曲键时，可继续弹奏电子琴。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。 设计作者：吴文豪 专业班级/学号：10应电三班 1006020144 合作者1：专业班级/学号： 合作者2：专业班级/学号： 指导教师：王明文 设计时间：2012年5月12日———2012年6月3日
目录 引言 (1) 1．设计任务及要求 (2) 1．1设计任务 (2) 1．2设计要求 (2) 1. 3研究内容 (2) 2．系统总体设计 (3) 2．1系统结构框图设计及说明 (3) 3．软、硬件设计…………………………………………………………….. 3.1 系统硬件设计………………………………………………………… 3．1．1系统硬件原理图及工作原理说明………………………… 3．1．2单元电路设计原理与元件参数选择……………………… 3． 2系统软件设计…………………………………………………….. 3． 2． 1软件系统总流程图及设计思路说明…………………... 3． 2． 2软件各功能模块的流程图设计及思路说明…………... 4．安装与调试………………………………………………………………. 4．1安装调试过程……………………………………………………… 4．2调试中遇到的问题…………………………………………………5．结论………………………………………………………………………. 6．使用仪器设备清单………………………………………………………. 7．收获、体会和建议………………………………………………………. 8．参考文献…………………………………………………………………. 9．附录………………………………………………………………………