简易电子琴的设计
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简易电子琴电路设计一、设计要求:(1) 设计一个简易电子琴。
(2) 利用实验箱的脉冲源产生1,2,3,……共7 个或14 个音阶信号。
(3) 用指示灯显示节拍。
(4) 能产生颤音效果。
二、原理说明:简易电子琴实现自动播放和手动弹奏两种模式,由一个开头选择。
自动播放功能可以预置多首乐曲,可以通过手动选择,本设计预置了两首乐曲《梁祝》和《两只老虎》。
手动弹奏设置了7个按键做琴键,分别对应7个音阶。
系统由8个模块组成,图1是顶层设计文件,其内部有7个功能模块:Speakera.v(例2) 和ToneTaba.v (例3),NoteTabs.v (例4),div_27.v,div-50.v,Keyboard.v,Dir.v。
模块ToneTaba音阶发生器,当4位发声控制输入Index中某一位为高电平时,则对应某一音阶的数值将从端口Tone输出,作为获得该音阶的分频预置值;同时由Code输出对应该音阶简谱的LED显示,音阶越高,LED亮的数目越多。
模块Speakera中的主要电路是一个数控分频器,它由一个初值可预置的加法计数器构成,当模块Speakera由端口Tone获得一个2进制数后,将以此值为计数器的预置数,对端口Clk12MHZ输入的频率进行分频,之后由Spkout 向扬声器输出发声。
模块NoteTabs用于产生节拍控制(Index数据存留时间)和音阶选择信号,即在NoteTabs模块放置两个乐曲曲谱真值表,通过song来选择播放的音乐,00代表复位,01选乐曲《梁祝》,10选《两只老虎》,由一个计数器的计数值来控制此真值表的输出,而由此计数器的计数时钟信号作为乐曲节拍控制信号,从而可以设计出一个纯硬件的乐曲自动演奏电路。
模块div-27和div_50是分频模块,通过计数的方式进行分频。
div_27是由板上27M时钟分频产生4Hz的频率用于节拍控制,div_50是板上50M时钟产生12.5MHz用于Sperkera模块。
简易电子琴的设计[优秀范文五篇]第一篇:简易电子琴的设计毕-1毕业设计任务书专业:班级:学生签名:一、设计题目简易电子琴的设计二、设计内容要求和技术参数(1)要求能够发出1、2、3、4、5、6、7等七个音符。
(2)使用元件:AT89C51、LM324,喇叭,按键等三、设计应完成的技术资料(1)写出设计过程(包括原理、方案)(2)系统硬件图并描述各部分的功能(3)对软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高(4)写出此次设计的心得体会四、设计考核的主要知识与技能本课题是电子技术与单片机混合的综合性课题,主要考核《电子技术》与《单片机》的基本知识和应用能力。
五、设计时间:六、指导教师签名:第二篇:简易电子琴电路的设计电子综合实训任务书学生姓名:专业班级:指导老师:易迎彦工作单位:武汉理工大学理学院题目:简易电子琴电路的设计初始条件:直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具要求完成的主要任务:(包括电子综合实训工作量及其技术要求以及说明书撰写等具体要求)1、技术要求:设计一个玩具电子琴,设8个琴键,分别代表1、2、3、4、5、6、7、į八个不同音符,每按下一个琴键,扬声器发出一个音符的声音。
演奏时的音量和节拍可以调节2、主要任务:(一)设计方案(1)按照技术要求,提出自己的设计方案(多种)并进行比较;(2)以CC7555时基集成电路为主,设计一个玩具电子琴电路(实现方案);(3)依据设计方案,进行预答辩;(二)实现方案(4)根据设计的实现方案,画出电路逻辑图和装配图;(5)查阅资料,确定所需各元器件型号和参数;(6)在面包板上组装电路;(7)自拟调整测试方法,并调试电路使其达到设计指标要求;(8)撰写设计说明书,进行答辩。
3、撰写电子综合实训说明书:封面:题目,学院,专业,班级,姓名,学号,指导教师,日期任务书目录(自动生成)正文:1、技术指标;2、设计方案及其比较;3、实现方案;4、调试过程及结论;5、心得体会;6、参考文献成绩评定表时间安排:电子综合实训时间:19周-20周19周:明确任务,查阅资料,提出不同的设计方案(包括实现方案)并答辩; 20周:按照实现方案进行电路布线并调试通过;撰写电子综合实训说明书。
简易电子琴的设计
一、设计题目:设计一简易电子琴,要求能够发出1、2、3、4、5、6、7 等七个音符。
使用元件:AT89C51、LM324,喇叭,按键等二、设计目的
(1)能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识有进一步的认识,独立对其进行测试与检查。
(2)熟悉8051 单片机的内部结构和功能,合
理使用其内部寄存器,能够完成相关软件编程设计工作。
(3)为实现预期功能,能够对系统进行快速的调试,并能够对出现的功能故障进行分析,及时修改相关软硬件。
(4)对软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
三、系统硬件图流程图:原理:(一)音乐产生原理及硬件设计由于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。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅
供参阅!。
盛年不重来,一日难再晨。
及时宜自勉,岁月不待人。
1. 模电课设概述现在的电子琴一般使用PCM或AWM采样音源。
所谓采样就是录制乐器的声音,将其数字化后存入ROM里,然后按下键时CPU回放该音。
甚至有一些高级编曲键盘可以使用外置采样(比如Tyros 3的硬盘音色)。
现代电子琴并非“模仿”乐器音色。
它使用的就是真实乐器音色。
当然,现在力度触感在电子琴里是必备的。
而且现代电子琴还加上了老式电子琴的滤波器,振荡器,包络线控制来制造和编辑音色。
甚至也带上了老式电子琴的FM合成机构。
本次课程设计主要是通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计,按下不同琴键改变RC值,发出C调的八个基本音阶,采用运算放大器构成振荡电路,用集成功放电路输出音调,从而达到电子琴固有的基本功能。
2. Proteus软件简介Proteus软件是由英国LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件,由ISIS和ARES两个软件构成,其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件,ARES是一款高级的布线编辑器,它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus软件的模拟仿真直接兼容厂商的SPICE模型,采用了扩充的SPICE3F5电路仿真模型,能够记录基于图表的频率特性、直流电的传输特性、参数的扫描、噪声的分析、傅里叶分析等,具有超过8000种的电路仿真模型。
Proteus软件支持许多通用的微控制器,如PIC、A VR、HC11以及8051;包含强大的调试工具,可对寄存器、存储器实时监测;具有断点调试功能及单步调试功能;具有对显示器、按钮、键盘等外设进行交互可视化仿真的功能。
此外,Proteus可对IAR C-SPY、KEIL等开发工具的源程序进行调试。
简易电子琴设计简易电子琴是一种小型的电子乐器,通常由键盘、振荡器和音频放大器等组成。
在这篇文档中,我将讨论如何设计一个简易电子琴,并提供一些有用的技巧和建议。
首先是电子琴的键盘设计。
一个常见的设计是使用数字编码器。
这种编码器可以将按键转换为电路信号,并将信号传输到微控制器。
然后,微控制器会读取信号并产生相应的音符。
这样,使用数字编码器可以大大简化电子琴的设计和构造。
另一个设计选择是使用弹簧开关。
这种开关通常用于电子琴和其他类型的音乐键盘上。
它们是非常可靠的,并且对于手指触感来说非常好。
但是,制作这种开关需要很高的技术水平和精巧的工艺。
接下来是电子琴的振荡器设计。
振荡器是电子琴最重要的部分之一,因为它决定了音符的音高。
一种常见的振荡器类型是RC振荡器。
RC振荡器由一个电容器和一个电阻器组成,可以产生一个稳定的频率。
您可以使用多个RC振荡器,每个振荡器控制一个特定的音高。
除了RC振荡器,还有其他类型的振荡器可以使用。
例如,DDS(直接数字合成)振荡器非常精确,但需要更多的硬件和软件支持。
最后是音频放大器设计。
音频放大器将振荡器产生的信号放大,以便您可以听到音乐。
一个常见的音频放大器类型是放大器电路(amplifier circuit)。
放大器电路由一个NPN型晶体管和一个耦合电容器组成。
这种电路提供了良好的音频放大性能,而且易于构造。
在电子琴设计和构造过程中,还需要考虑一些其他因素。
例如,将键盘和其他部件安装在一个盒子里,以便更好的保护电路。
此外,选择适当的电源也非常重要,以确保电子琴的正常运行。
总之,设计简易电子琴需要一些专业技术和经验,但这并不是让初学者感到无所适从。
只要你有耐心和学习心态,还有一些基本的电子制作工具,那么你也可以制作出你自己的简易电子琴。
希望这些技巧和建议能够为您的创作提供有用的帮助。
简易电子琴的设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解简易电子琴的基本工作原理,掌握相关的电子元件知识。
2. 学生能描述简易电子琴的电路结构,了解各部分功能及其相互关系。
3. 学生掌握基本的音乐理论知识,并能运用到电子琴的设计中。
技能目标:1. 学生能够独立完成简易电子琴的组装,提高动手实践能力。
2. 学生能够通过编程设计出独特的音乐作品,培养创新能力。
3. 学生能够运用所学知识解决简易电子琴制作过程中遇到的问题,提高问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术和音乐的兴趣,激发学习热情。
2. 学生在合作完成任务的过程中,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过创作音乐作品,体验成就感,增强自信心,培养积极向上的生活态度。
4. 学生认识到科技与艺术的结合,体会创新的意义,培养探索精神。
本课程针对中学生设计,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,学生能够掌握简易电子琴的制作技能,培养音乐素养,提高实践和创新能力,同时培养良好的情感态度价值观。
二、教学内容1. 电子元件知识:介绍电阻、电容、二极管、三极管等基本电子元件的作用和特性,以及其在简易电子琴中的应用。
相关教材章节:第一章 电子元件基础知识2. 简易电子琴工作原理:讲解简易电子琴的基本工作原理,包括声音产生、放大、振荡等过程。
相关教材章节:第二章 电子琴工作原理3. 电路结构与功能:详细介绍简易电子琴的电路结构,包括键盘、音源、振荡器、放大器等部分的功能及其相互关系。
相关教材章节:第三章 简易电子琴电路结构4. 音乐理论基础:教授基本的音乐理论知识,如音名、音高、音值、节奏等,为电子琴设计提供理论支持。
相关教材章节:第四章 音乐理论基础5. 简易电子琴组装与调试:指导学生进行简易电子琴的组装、焊接和调试,培养动手实践能力。
相关教材章节:第五章 简易电子琴组装与调试6. 音乐作品创作与编程:教授如何通过编程创作音乐作品,运用所学知识对简易电子琴进行创新设计。
简易电子琴设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 技术指标 (1)2. 设计方案及其比较 (1)2.1 方案一 (1)2.2 方案二 (3)2.3 方案比较 (6)3. 实现方案 (6)4. 调试过程及结论 (10)5. 心得体会 (16)6. 参考文献 (16)简易电子琴电路的设计1.技术指标设计一个玩具电子琴,设8个琴键,分别代表1、2、3、4、5、6、7、į八个不同音符,每按下一个琴键,扬声器发出一个音符的声音。
演奏时的音量和节拍可以调节。
2.设计方案及其比较2.1 方案一选用RC振荡电路和运算放大器构成简易电子琴电路。
RC振荡电路的具体电路为文氏桥正弦振荡电路。
电路原理图如下图1。
图1 简易电子琴电路原理图其中1C和按键电阻并联,2C和12R串联,两者共同构成RC串并联选频网络。
由于选频网络的相移为零,这样RC串并联选频网络送到运算放大器同相输入端的信号电压与输出电压同相,所以RC反馈网络形成正反馈,满足相位平衡条件,因而可以形成振荡。
由于振荡的能量是电源,激励信号源是电路中的噪声,它的频谱丰富,包含频率成分f;但由于噪声信号极其微弱,在振荡期间应使信号做增幅振荡,为此合理选择电阻使0ω信号就会通过正反馈而使得输出信号不断增大,使输出幅环路增益大于1,这样频率为0度越来越大,最后受电路中非线性元件的限制,使振荡幅度自动稳定下来,电路进入等幅振荡。
频率0f之外的信号由于不满足振荡平衡条件,将不会在输出信号中出现,RC选频网络实现了信号频率的选择功能。
按键电阻的选择:查阅资料得知八个音阶的频率如下表1:表1 八个音阶的频率由于1C的值确定为0.1uF,由公式:fπ2/1=(1)fRC0=并结合表一计算可得电阻阻值分别为(单位:欧姆):36kR3.1=(2)28R7.k2=(3)23R3.k3=(4)20kR4.4=(5)16kR2.5=(6)k13R1.6=(7)R3.10k7=(8)R1.9k8=(9)通过阻值选择电阻器件。
电路要求不仅能够振荡,而且能够稳幅。
简易电子琴设计-毕业设计简易电子琴设计-毕业设计引言:在现代科技的飞速发展下,电子琴作为一种电子乐器,已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍一种简易电子琴的设计方案,旨在帮助毕业设计的学生们更好地理解电子琴的工作原理,并能够通过实践来提高自己的设计能力。
一、设计目标我们的设计目标是制作一款简易电子琴,具备以下功能:1. 发出不同音调的声音;2. 支持多个音符同时发声;3. 具备简单的音效调节功能。
二、硬件设计1. 主控芯片选择我们选择了Arduino UNO作为主控芯片,因为它具备较强的计算和控制能力,并且易于学习和使用。
2. 输入设备设计为了模拟钢琴键盘,我们使用了12个按钮作为输入设备,分别对应12个音符。
通过按下不同的按钮,可以触发不同的音符发声。
3. 输出设备设计为了发出声音,我们使用了一个小型扬声器作为输出设备。
通过控制扬声器的震动频率和幅度,可以发出不同音调的声音。
4. 电源和连接设计我们使用了一个9V电池作为电源,通过Arduino UNO的电源接口供电。
同时,我们还需要使用杜邦线将按钮和扬声器与Arduino UNO连接起来。
三、软件设计1. 初始化设置在Arduino代码中,我们首先需要进行初始化设置。
包括定义输入输出引脚、配置扬声器和按钮的工作模式等。
2. 按钮扫描在电子琴中,我们需要实时检测按钮的状态,以确定用户是否按下了某个按钮。
通过循环扫描每个按钮的状态,我们可以实现按钮的按下和松开的检测。
3. 音符发声当用户按下某个按钮时,我们需要根据按钮的编号来确定对应的音符,并通过控制扬声器的震动频率和幅度来发出相应的声音。
4. 音效调节为了增加音乐的表现力,我们可以在代码中添加一些音效调节功能。
例如,通过改变扬声器的震动频率和幅度,可以实现音符的延长、颤音等效果。
四、实验结果经过一段时间的设计和调试,我们成功地制作出了一款简易电子琴。
通过按下不同的按钮,我们可以发出不同音调的声音。
简易电子琴设计原理简易电子琴是一种简化乐器,使用电子元件代替传统乐器的发声部分。
设计原理可以分为以下几个方面来理解:音频输入与处理、数字到模拟转换、音频输出与控制、按键与电路连接、电源供应。
首先是音频输入与处理。
电子琴需要能够接受外部音源作为输入,并对其进行处理。
一种常用的方法是使用音频放大器来放大输入信号,并通过滤波器去除不需要的频率成分。
这样可以确保只有需要的音频信号被传递到下一步处理。
接下来是数字到模拟转换。
电子琴需要将数字音频信号转换为模拟音频信号,以便将其输出到扬声器或耳机中。
这通常通过数字模拟转换器(DAC)来完成。
DAC将数字音频信号转换为模拟电压信号,以便用来驱动扬声器产生声音。
音频输出与控制是电子琴设计中的另一个重要方面。
一般来说,电子琴需要有扬声器或耳机输出,以便让用户听到所演奏的音乐。
扬声器通常通过音频放大器来驱动,以增加输出音量。
同时,电子琴还需要控制音频输出的音量、音调等参数,这可以通过一些电路组件和控制器实现。
按键与电路连接是电子琴设计中的另一个关键步骤。
按键是用来演奏音符的中心组件。
每个按键都与电路中的一个音频发生器相连。
当用户按下某个按键时,相应的音频发生器会产生特定频率的声音。
这个声音会通过前面提到的音频输出装置传送给扬声器。
最后是电源供应。
电子琴需要适当的电源供应来提供所需的电能。
通常,这可以通过使用电池或外部电源适配器来实现。
电池通常是供电的便捷方式,而外部电源适配器可以在长时间使用时提供稳定的电能。
总的来说,简易电子琴的设计原理主要涉及音频的输入、处理、输出,以及按键与电路的连接,同时也需要适当的电源供应。
这些原理结合起来,构成了一个基本的电子琴设计。
当然,实际的设计中还有许多其他细节和特定的技术可以应用,使得电子琴更加完善和多样化。
eda简易电子琴课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握EDA简易电子琴的基本组成结构及其工作原理。
2. 学生能掌握基础电子元件的使用,如电阻、电容、二极管、三极管等,并能运用到电子琴的制作中。
3. 学生能理解并运用基础的电子音乐理论知识,如音符、音阶、和弦等。
技能目标:1. 学生能够独立完成EDA简易电子琴的组装和调试。
2. 学生能够通过编程实现对电子琴音调的控制,具备初步的编程能力。
3. 学生能够运用所学的电子琴知识创作简单的音乐作品,提高动手实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子科技的兴趣,提高创新意识和团队合作精神。
2. 学生在创作过程中,体验科技与艺术的结合,培养审美观念和艺术修养。
3. 学生在课程学习过程中,树立正确的价值观,认识到科技发展对生活的改善,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合电子技术与音乐艺术,旨在培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点:六年级学生具备一定的认知能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:教师需注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,鼓励学生主动探究,培养学生的创新思维和解决问题的能力。
同时,注重课程目标的分解与落实,确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下三个部分:1. 电子琴基础知识- 了解EDA简易电子琴的组成结构,包括键盘、主控板、音源、功放等。
- 学习基础电子元件(电阻、电容、二极管、三极管等)的功能和选型。
- 掌握基础的电子音乐理论知识,如音符、音阶、和弦等。
教学内容关联教材章节:第二章 电子元件与电路基础2. 电子琴制作与调试- 学习使用面包板进行电路搭建,掌握EDA简易电子琴的组装方法。
- 学习编程控制电子琴音调,实现不同音符的演奏。
- 学习调试电子琴,解决制作过程中遇到的问题。
教学内容关联教材章节:第三章 数字电路与编程基础、第四章 电子琴设计与制作3. 音乐创作与展示- 运用所学知识创作简单的音乐作品,进行小组内分享与评价。
54简易电子琴课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子琴的基本结构及其工作原理。
2. 学生能掌握54简易电子琴的基本操作,包括开关机、音量调节、选择不同音色和节奏。
3. 学生能记忆并演奏简单的旋律,了解基本音乐符号。
技能目标:1. 学生通过动手实践,培养电子琴演奏的基本技能,包括手指的正确摆放和按键的准确性。
2. 学生能通过操作电子琴,提高自己的音乐欣赏和创作能力。
3. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对音乐艺术的热爱,激发学习音乐的兴趣。
2. 学生在创作和演奏过程中,体验成功的喜悦,增强自信心。
3. 学生通过学习电子琴,培养耐心、细心和持之以恒的品质。
4. 学生尊重他人成果,学会倾听和评价,培养良好的审美观念。
本课程针对小学四年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,设计以上具体、可衡量的课程目标,旨在帮助学生在掌握电子琴知识技能的同时,培养音乐素养和良好的情感态度价值观。
为实现这些目标,教学设计和评估将注重学生的动手实践、合作交流和创作展示。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子琴基础知识:- 电子琴的结构与功能介绍。
- 基本音乐知识,如音名、音高、音长、节奏等。
2. 电子琴操作技能:- 开关机、音量调节、音色选择、节奏选择等基本操作。
- 正确的坐姿和手指摆放方法。
- 简单旋律的演奏练习。
3. 音乐创作与欣赏:- 简单曲目的演奏和练习。
- 小组合作创作简单的音乐作品。
- 介绍著名音乐家和他们的作品,进行音乐欣赏。
教学内容的安排和进度如下:第一课时:电子琴结构与功能介绍,基本音乐知识学习。
第二课时:电子琴基本操作学习,正确坐姿和手指摆放方法。
第三课时:简单旋律演奏练习,音乐创作方法介绍。
第四课时:小组合作创作音乐作品,进行作品展示和评价。
第五课时:著名音乐家及其作品欣赏,总结课程内容。
教学内容与课本紧密关联,确保科学性和系统性。
8键电子琴设计范文电子琴作为一种乐器,已经成为许多音乐爱好者和音乐专业人士必备的乐器之一、它不仅在音乐教育中得到了广泛应用,还在音乐创作、表演和录音中发挥了重要的作用。
因此,设计一款功能齐全、易于操作的8键电子琴,将会满足各类用户的需求,提升其音乐创作和表演的体验。
为了实现这个目标,我将通过以下方面对8键电子琴进行设计:1.设计理念:将简单性和多功能性作为设计原则。
电子琴的操作应简单易懂,使初学者能够快速上手,并且提供丰富的音色和功能,使专业用户能够尽情发挥创作能力和表演技巧。
2.键盘设计:采用标准的88键设计,以符合传统钢琴的键盘布局。
键盘材质应采用高质量的防滑材料,以提供良好的手感和稳定性。
每个键应具备动态感应功能,能够根据按键力度的不同发出不同的音色和音量。
3.音色和音效:8键电子琴应提供不同音色的选择,如钢琴、电子钢琴、合成器等,以满足不同风格和场合的需求。
同时还应提供各类音效效果,如合唱、合成、延迟等,以增加音乐表现力。
4.数据存储和连接:电子琴应具备数据存储的功能,以保存用户的创作作品和设置。
同时还应具备USB接口和MIDI接口,以便连接电脑、音频设备和其他乐器,实现数据传输和音乐合作。
5.人机界面设计:电子琴应配备一个清晰易懂的显示屏和一个简洁明了的操作面板,以方便用户进行设置和调节。
显示屏应能够显示当前音色、音量、音效等参数的状态,并且能够显示用户创作作品的波形图和乐谱。
6.功率和耗电:电子琴应采用高效节能的设计,以延长电池使用时间,并且减少对环境的影响。
同时还应提供两种供电方式,即电池供电和电源供电,以满足不同场合的需求。
7.外观设计:电子琴应具备简洁、大方的外观设计,以吸引用户的眼球。
外壳应采用高质量的材料和抗压性能,以确保电子琴的长期使用和抗摔性能。
8.售后服务:电子琴制造商应提供完善的售后服务,包括保修、维修、培训等,以满足用户的需求和解决问题。
综上所述,设计一款功能齐全、易于操作的8键电子琴,将会为用户带来音乐创作和表演的丰富体验。
简易电子琴设计范文一、引言电子琴是一种电子乐器,可以模拟出多种不同的乐器声音,并通过键盘来演奏音乐。
它的结构简单、便携性好,因此在很多场合都能看到电子琴的身影。
本文将对一个简易电子琴的设计进行介绍,并讨论其原理和实现方法。
二、设计原理1.声音生成电子琴的声音是通过电路来生成的,一般是通过振荡器和放大器来实现的。
振荡器根据不同的频率振荡出不同的声音,放大器将振荡器输出的信号放大后输出到扬声器上。
在设计简易电子琴时,可以采用基于数字信号处理的方法来实现声音的生成。
具体来说,可以使用单片机来生成不同的频率信号,并通过DAC芯片将数字信号转换成模拟信号,最终输出到扬声器上。
2.键盘输入电子琴的键盘是通过电路来实现的,一般是通过触发器和编码器来完成的。
触发器用于存储键盘按下的状态,编码器将键盘的状态编码输出给电路。
在设计简易电子琴时,可以使用按键开关和编码器芯片来实现键盘输入。
按键开关用于模拟键盘按下的动作,编码器芯片将按键开关的状态编码输出给单片机,由单片机来判断哪个键被按下。
3.控制逻辑电子琴的控制逻辑是由单片机来实现的,它负责接收键盘输入的信号,并根据信号来控制声音的生成。
在设计简易电子琴时,可以使用一块常见的单片机,如ATmega328P,它具有丰富的IO口和模拟输入输出功能,非常适合做电子琴控制器。
单片机可以通过按键开关的状态来判断键盘的输入,并通过DAC芯片生成相应的声音信号。
三、实现方法1.硬件设计简易电子琴的硬件设计主要包括键盘电路、声音生成电路和控制电路。
键盘电路包括按键开关和编码器芯片,用于将按键的状态编码输出给单片机。
声音生成电路包括振荡器、放大器和扬声器,用于产生并输出声音信号。
控制电路主要由单片机和DAC芯片组成,用于接收键盘输入信号,并生成相应的声音信号。
2.软件设计简易电子琴的软件设计主要包括按键扫描和声音生成两部分。
按键扫描用于检测键盘的输入,根据按下的键来生成相应的音符。
《电子设计》简易电子琴1、设计任务本次的设计任务是设计一款简易电子琴,其功能是能够通过使用者交互完成播放两个八度声音与音乐的目的。
2、设计方案2.1设计框图本次设计共有两种方案。
第一种方案使用STC89C52RC 单片机。
通过独立按键完成输入,通过扬声器完成声音的输出。
其设计框图如下:图1:方案一硬件框图第二种方案使用STC8G1K08单片机。
通过触摸按键结合单片机ADC 完成输入,通过TC8002功放电路完成声音的输出。
其设计框图如下:图2:方案二硬件框图2.2 各模块设计2.2.1 电源设计(例如)方案一使用的是STC89C52RC 单片机,其工作电压为5V ,通过引脚与5V 外部电源连接即可完成供电。
方案二使用的是STC8G1K08单片机,其工作电压也是5V ,通过TYPEC 接口完成供电。
原理图如下图所示:图3:方案二电源设计2.2.2 输入电路设计方案一与方案二使用两种不同的输入方式。
方案一使用共阴极接法的独立按键与单片机引脚连接,通过单片机检测按键是否被按下完成输入检测。
其原理图如下图所示:图4:方案一输入电路方案二使用触摸检测电路完成输入功能。
使用者接触触摸按键时会改变该电路的电容,使单片机ADC 引脚接收的数据发生改变,进而达到输入功能。
其原理图如下图所示:图5:方案二输入电路2.2.3 扬声器与功放电路两种方案播放声音的设备都是喇叭,但驱动电路不同。
方案一使用的三极管放大电路,其原理图如下图所示:图6:方案一扬声器驱动电路方案二使用功放芯片TC8002完成扬声器的驱动。
该芯片是一颗带关断模式,专为大功率高保真的应用场合所设计的音频功放IC。
它所需外围元件少且在2V~5V的输入电压下即可工作。
它的管脚图如下图所示:图7:TC8002管脚排列图经查看该芯片手册设计的功放电路图如下图所示:图8:功放模块电路图2.2.4 其余电路设计除以上两种模块,还有其余的模块电路如方案一的晶振电路,复位电路,方案二的供电提示电路等。
单片机简易电子琴设计方案大全(六款模拟电路设计原理图详解)单片机简易电子琴设计方案(一)设计一简易电子琴,要求能够发出1、2、3、4、5、6、7等七个音符。
原理:由于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。
本次设计中单片机晶振为12MHZ,那么定时器的计数周期为1MHZ,假如选择工作方式1,那T值便为T=216--5﹡105/相应的频率,那么根据不同的频率计算出应该赋给定时器的计数值,列出不同音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示:通过单片机实现电子琴演奏,实质就是将不同按键和特定频率的方波信号对应起来,以方波信号驱动蜂鸣器发出乐音。
下面简单介绍一下乐音的特性。
乐音实际上是有固定频率的信号。
在音乐理论中,把一组音按音调高低的次序排列起来就成为音节,也就是1、2、3、4、5、6、7和高音1。
高音1的频率正好是中音1频率的2倍,而且音节中各音的频率跟1的频率之比都是整数之比。
为了发出某一特定频率的乐音,可以控制单片机的一个I/O口产生该频率的方波信号,经过电流放大后驱动蜂鸣器发出该乐音。
对于方波的产生,可以启用单片机的一个定时器进行计时,产生溢出中断。
中断发生时,将输出引脚的电平取反,然后重新载入计数器初始值。
因此,正确的设置定时器的工作模式和初始计数值是发出乐音的基础。
例如中音l,其频率是523Hz,则周期为T=l/523=1912s,半个周期为956s。
根据单片机计数器计数的机器周期,就可以算出计数器的预置初始值应为多少。
例如,假设采用的单片机的一个计数周期需要12个时钟周期,当采用12MHz晶振时,一个计数周期即ls。
要定时956s,只需设置其计数初值为计数最大计数值减去956。
电子课程设计报告题目名称: 简易电子琴南昌航空大学2011年 2 月 26 日姓 名:专 业: 通信工程 班级学号:0882041 同 组 人: **** 指导教师:%%%%摘要旨在提高电子基础知识的理解能力并应用到实践中,学校因此开设了为期两周的电子课程设计。
此次参与的电子课程设计以简易电子琴为最终结果,主要是以硬件测试为主,首先进行电路分析,设计电路图,其次是考虑可能出现的问题。
完善电路图,再选择合适的器件,最后按照电路图设计搭线,调试测试,直到达到理想的结果,当然在这之前要对焊点等要事先查阅资料,了解手工焊接技术,再查阅各个芯片的引脚功能的各个参数,同时还要了解震荡电路,与其产生震荡的原理,在根据震荡电路计算出电阻值,以便选择合适的电阻值,这些都是课前准备。
测试电子琴要一步一步,首先是震荡电路的线路测试,尽量消除噪声,使音质能够清晰,这样电子琴就做成了。
关键字:简易电子琴,NE555,LM386,声调目录前言 (1)第一章设计内容及要求 (2)第二章系统设计方案选择2.1 方案一 (5)2.2 方案二 (6)2.3 方案三 (7)第三章单元电路设计、参数计算、器件选择3.1 频率震荡电路 (8)3.2 功率放大电路 (8)第四章系统组成及工作原理4.1 系统组成 (10)4.2 工作原理 (11)第五章实验、调试及测试结果与分析 (12)结论 (14)参考文献 (15)附录一 (16)1前言学校为了加强学生对本专业电子信息类基础知识的理解,检验学生对常用电子知识的了解,故在学期末开设为期两周的课程设计实验。
主要目的在于培养学生的思考能力,并是否能与实际相结合,提高自身分析和操作问题的技巧,使学生能够更好的面对以后就业环境遇到的困难和挑战。
电子琴结构较为复杂,声源是晶体管产生的点震荡,并通过音色回路产生不同的音色,音乐产生原理及硬件设计由于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,此次设计是一个由555定时器构成的简易电子琴。
本次实验的目的是:1.学习调试电子电路的方法,提高实际动手能力。
2.了解由555定时器构成的简易电子琴的电路原理。
第一章设计内容及要求一设计的基本内容设计一个简易电子琴,基本要求是:1)产生e 调8个音阶的振荡频率,它分别由1、2、3、4、5、6、7、0号数字键控制。
其频率分别为:1:261.6HZ、2:293.6HZ、3:329.6HZ、4:349.2HZ、5:392.0HZ、6:440.0HZ、7:493.9HZ、0:523HZ。
2)利用集成功放放大该信号,驱动扬声器。
3)设计一声调调节电路,改变滑动变阻器,生成不同的频率声音。
二设计要求介绍产生调8个音阶的震荡频率,它分别由1、2、3、4、5、6、7、0号数字控制,发生频率不同的音调。
本实验采用555集成定时器组成简易电子琴,整个电路由主振荡器,颤音振荡器,扬声器和琴键按钮等部分组成。
主振荡器是由555定时器,七个琴键按钮S1-S7,外接电容C1 C2,外接电阻R8以及R1-R7等元件组成,颤音振荡器由555定时器,电容C5及R9 R10等元件组成,颤音振荡器频率较低为64HZ,将输出电压U连接到主振荡器555定时器复位端4,侧主振荡器输出出现震音。
按原理图接线后分别闭合不同开关即可令喇叭发出不同频率的声音,从而模拟出电子琴的工作。
第二章电路设计方案与仿真图2.1 555芯片介绍NE555的内部结构可等效成23个晶体三极管、17个电阻、两个二极管,组成了比较器、RS触发器、等多组单元电路。
特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器,为上、下比较器提供基准电压。
NE555属于cmos工艺制造。
NE555引脚介绍如图2.1:1地 GND 5控制电压2触发 6门限(阈值)3输出 7放电4复位 7放电图2.1 NE555管脚图2.2 LM386集成功率放大器:2.2.1 外形、管脚排列及内电路LM 386是一种低电压通用型音频集成功率放大器,广泛应用于收音机、对讲机和信号发生器中; LM 386的外形与管脚图如图2.2所示,它采用8脚双列直插式塑料封装。
图2.2 LM386外型与管脚LM386有两个信号输入端,②脚为反相输入端,③脚为同相输入端;每个输入端的输入阻抗均为50 kΩ,而且输入端对地的直流电位接近于零,即使输入端对地短路,输出端直流电平也不会产生大的偏离2.2 2 LM386主要性能指标LM386-4的电源电压范围为5~18v。
当电源电压为6V时,静态工作电流为4mA。
当V cc=16V,R L=32Ω时输出功率为1W。
①、⑧脚开路时带宽300kH Z,总谐波失真为0.2%,输入阻抗为50KΩ。
方案一:利用9013来产生对应音频频率电路如图图2.3 简易电子琴仿真电路(一)用两个9013三极管组成多谐振荡电路,所要求产生的频率是由V1、V2组成的多谐振荡电路决定,产生出的频率驱动扬声器发出声音。
原理图中涉及到了R1、R2、C1、C2、Rw*。
计算周期的公式为:T=0.639[(R1+Rw*)*C1+(R2+Rw*)*C2],计算频率的公式为f=1/0.639[(R1+Rw*)*C1+(R2+Rw*)*C2]。
方案二:由两个555芯片以及其他元件组成的简易电子琴电路如图2.2:图2.4简易电子琴仿真电路(二)该方案是用两个555芯片组成。
主要核心是555芯片,前一个555芯片是用来产生振荡信号,接入不同阻值的电阻Rw*产生不同的音阶频率信号,发出锯齿波形。
然后通过第二个555芯片,该555芯片接成施密特触发器,用来将锯齿波形转变为方波波形,从而得到1、2、3、4、5、6、7、0八个音频音阶所对应的频率,再经LM386集成功率放大器将信号放大,驱动扬声器发出对应的音频音阶。
方案三:由一个555芯片以及其他元件组成的简易电子琴电路仿真图如图:该方案主要用一个555芯片来产生振荡频率,调节可变电阻得到1、2、3、4、5、6、7、0所对应音频音阶的频率,再经过LM386集成功率放大器将信号放大,从而驱动扬声器发声。
3.3 方案比较方案一中用到的两个555芯片从经济角度来说不是很合理,而且电路也比较复杂,给后面的焊接造成较大的困难,所以此方案不是很合理,故不用此方案。
方案二中电路虽然简单,但是经过实践,得到的声音很小,得到的音阶不是很准,不能很好的实现预期的效果,所以此方案也不用。
方案三的电路相对二者比较合理,选择的元器件也不多,由于电路比较简单,所以在焊接时不会造成大的困难,得到的音阶准,声音较大,符合设计的要求,所以选用的是此方案。
第三章单元电路设计、参数计算、器件选择3.1 频率震荡电路主要以一个555芯片为主,电路如图所示。
图3.1 NE555应用电路3.2 功率放大电路主要以LM386为主,如图3.2图3.2 LM386应用电路图中,⑦脚所接容量为20μF的电容为去耦滤波电容。
①脚与⑧脚所接电容、电阻是用于调节电路的闭环电压增益,电容取值为10μF,电阻R在0~20k Ω范围内取值;改变电阻值,可使集成功放的电压放大倍数在20~200之间变化,R值越小,电压增益越大。
当需要高增益时,可取R=0,只将一只10μF电容接在①脚与⑧脚之间即可。
输出端⑤脚所接10Ω电阻和0.1μF电容组成阻抗校正网络,抵消负载中的感抗分量,防止电路自激,有时也可省去不用。
该电路如用作收音机的功放电路,输入端接收音机检波电路的输出端即可。
第四章系统组成及工作原理一简易电子琴个模块的设计1 按键模块在电路板上安装八个按键开关,分别接入对应的电路中来控制输出频率。
2音调发生模块由一个555芯片和几个电容以及电阻组成多谐振荡器,经过可调电阻输出设计所需对应的频率。
3音响模块由一个LM386芯片和一个喇叭组成音响,LM386将系统产生的信号放大,经过喇叭发出声音。
二简易电子琴的工作原理音乐产生原理及硬件设计由于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。
方案一:用两个9013三极管来完成此设计,该设计用两个9013组成多谐振荡器,用它来发出所要音频的频率,最后连接到扬声器组成基本电路。
此方案虽然可行,但是扬声器的声音不大,效果不是很真实,所以不采用此方案。
方案二:主要是用两个555芯片和一个LM386芯片、一个扬声器以及若干个电阻电容来组成简易电子琴的系统。
此方案中第一个555芯片用来产生锯齿波形,然后经过第二个555芯片和其他电阻电容组成的施密特触发器将锯齿波形转变成放波波形,产生驱动扬声器的信号,再经过LM386将信号放大使扬声器发出声音。
我们只要调整接入的电阻阻值就能得到对应音频的频率,从而达到所要的效果。
不过这个方案要使用两个555芯片,在经济上不是很合理,所以不选择此方案。
方案三:主要用用一个555芯片和一个LM386集成功率放大器来实现此方案。
通过555芯片产生振荡频率,发出信号。
再由经LM386功放将信号放大,驱动扬声器发声。
通过八个可调电阻来实现1、2、3、4、5、6、7、0八个不同音频音阶,从而达到我们所要的效果。
电子琴的具体工作原理图如图4.1所示。
图4.1简易电子琴的工作原理图第五章实验与调试及参数按照原理图焊接好电路图之后,接上电源,发现电路不工作。
经过检查之后发现出现虚焊,改正后电路工作正常。
通过计算得到可调电阻的阻值分别为:34.3K、28.6K、23.3K、20.9K、16.4K、12.5K、8.9K、7.3K。
逐个调节可变电阻的阻值,使每个阻值都对应所需的阻值后,电子琴发出所需要的声音,达到了设计的预期效果。
计算周期的公式为:T=0.7(Rw+2R9)*C1,计算频率的公式为:f=1/0.7(Rw+2R9)*C1。
5.1 测试结果与分析1 将元器件焊接好后发现电路无法工作,经过检查发现电容C1(0.1μF)的两个管脚连接在一起,造成短路现象。
解决方法:将电容C1拆下,两个管脚接在不同的孔中,避免电容造成直接短路。
2将1中的电容调节好后然发现电路无法正常工作,听不到扬声器发出声,在多次检查中发现,焊接时造成虚焊,使电路不能正常工作。
解决方法:把原件拆下重新焊接。
结论:通过对整个电路的检查以后,电路没有错误,接通电源,用数字万用表调节可变电阻,使电阻阻值为需要的对应的阻值,依次按下开关,扬声器发出1、2、3、4、5、6、7、0八个对应的音频音阶。
由此可得到此方案是正确的,达到了设计所要求的效果。
这个简易电子琴能实现一些简单的曲子,可以用来当乐器使用。
经过这次设计,学到了不少东西,知道了在以后的设计中要认认真真、仔仔细细,尽量减少虚焊,减少短路,只有严格要求自己,那样才能提高自己的操作能力,在现实生活中处事的态度也是如此。