555简易电子琴数字逻辑课程设计报告 正文

555简易电子琴数字逻辑课程设计报告目录第一章系统概述 (1)1.1 系统开发背景 (1)1.2 系统开发意义 (1)1.3 EWB在数字电子电路综合课程设计中的应用 (1)第二章555简易电子琴设计 (2)2.1 设计题目 (3)2.2 设计的目的与要求 (3)2.3 分析任务 (3)2.3.1设计总开关模块 (3)2.3.2设计控制模块 (3)2.3.3设计琴键模块 (3)2.3.4设计扬声器模块 (3)2.4 需用器件的选择 (3)2.4.1 555定时器 (3)2.4.2 电容 (6)2.4.3 电阻 (6)2.5 总体说明 (6)2.6 单元模块 (6)第三章555简易电子琴的实现 (8)3.1 单元模块的实现 (8)3.2 电子琴的完整电路设计 (9)3.3 参考文献 (17)- I -第一章系统概述1.1系统开发背景随着电子技术的不断发展，模拟电子技术的缺点和局限性越发明显，模拟电子技术的不稳定性、易干扰性等大大限制了其应用，且有阻碍电子技术发展的趋势。

19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。

数字电路与模拟电路相比有显而易见的稳定性。

近年来，数字电路又有了巨大的发展。

可编程逻辑器件(PAL、GAL等)的发展和普及最终使IC 的设计面向了用户(这是模拟电路无法做到的)，而这毫无疑问会给用户带来巨大的便捷，从而奠定它在电子电路中的对位。

随着集成技术的进一步提高，各种新技术的出现和应用，人类历史横跨数码时代向更进一步发展已出现在各大型相关企业的宏伟蓝图中。

新世纪里谁掌握了新技术谁就得到了获胜的资本，也仅仅是资本而矣。

新世纪里电子行业的发展速度令人窒息，闻名的摩尔定律更把许多人威吓在门外。

可以展望，由数字构成的新世界即将出现。

将是人类文明的又一飞跃。

1.2系统开发意义555简易电子琴是一种用数字电路技术实现数字显示装置，与机械式数字显示装置相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

555简易电子琴摘要555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

本文是关于利用555定时器实现简易电子琴，这种应用只是其功能中的一部分。

这种由555定时器做出来的电子琴，体积小，用料省，经济实用。

目录前言…………………………………………………. 1. 方案介绍…………………………………………1.1．总体模块………………………………………………1.2. 模块功能………………………………………………1.3. 方案选择………………………………………………2. 主要元器件介绍………………………………….2.1. 555芯片介绍及元器件选择………………………2.2. 元器件清单………………………………..3. 原理图…………………………………………4. 组装电路步骤及注意事项……………………5. 结束语…………………………………………….6. 参考文献…………………………………………前言电子科学技术是人类在生产斗争和科学实验中发展起来的。

1883年美国发明家爱迪生发现了热电子效应，1904年弗莱明利用这个效应制成了电子二极管，并证实了电子管具有“阀门”作用，它首先被用于无线电检波。

1906年美国的德福雷斯在弗莱明的二极管中放进了第三电极—栅极而发明了电子三极管，从而建树了早期电子技术上最重要的里程碑。

半个多世纪以来，电子管在电子技术中立下了很大功劳；但是电子管毕竟成本高，制造繁，体积大，耗电多，从1948年美国贝尔实验室的几位研究人员发明晶体管以来，在大多数领域中已逐渐用晶体管来取代电子管。

但是，我们不能否定电子管的独特优点，在有些装置中，不论从稳定性、经济性或功率上考虑，还需要采用电子管。

随着科学技术的发展和人类的进步，电子技术已经成了各种工程技术的核心，特别是进入信息时代以来，电子技术更是成了基本技术，其具体应用领域涵盖了通信领域、控制系统、测试系统、计算机等等各行各业生活中常使用到许多的电子设备，它给我们生活上的便利与影响。

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。

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)5.2 硬件调试 (19)5.3 测试结果与分析 (19)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)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。

555简易电子琴设计报告一、功能描述利用555定时器设计简易电子琴，这种由555定时器做出来的趣味铅笔电子琴，趣味电子琴，只要用铅笔在碳轨迹上移动，就可以实现简单的音符弹奏，同时还有体积小，用料省特点。

二、工作原理简易电子琴电路由于接通电源瞬间，电容C1来不及充电，电容器两端电压uC为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管VT截止。

这时，电源经R1对电容C1充电，使电压uC 按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平，放电管VT导通，把uC从（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持第一暂稳态时间的长短与电容的充电时间有关。

由于放电管VT导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数随着C的放电，uC下降，当uC下降到（1/3）Vcc时，输出uo。

为高电平，放电管VT截止，Vcc再次对电容c充电，电路又翻转到第一暂稳态。

不难理解，接通电源后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。

电路一旦起振后，uC电压总是在（1/3～2/3）Vcc 之间变化。

只要用铅笔在碳轨迹（在一张白纸上用2B铅笔画上较粗的色带形成轨迹）上移动，在轨迹上划线即可得到不同频率声音信号经过扬声器实— 1 —现简单音符的演奏。

三、总结通过对简易电子琴的设计，我认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。

在此次的课程设中计，我不仅巩固了以前学习过的知识，还增长了一些书本以外的知识，比如说通过至此实验我初步了解了555这款芯片和他所构成的基时电路，以及如何在万用板上排布元器件，及焊接的方法，如何能焊接的光滑，美观，布线能够清爽一目了然，这些光看书本是永远也学不到的。

最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛，也明白课程设计的意义所在，它教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题，提高我们的分析能力、动手能力及处理问题的能力，还增强了我们的团结互助精神。

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。

基于555定时器电子琴的设计摘要随着现代社会的发展和进步，音乐已成为现代人们的生活中必不可缺的一部分。

电子琴作为16世纪电子科技和音乐结合的产物，已经在新时代的音乐中扮演着非常重要的角色。

有了555定时器的产生，简易电子琴的设计就更加的简单。

因为，555定时器内部是根据模拟电路和数字电路构成的，可以形成多谐振荡器，发出不同频率的信号。

简易的电子琴采用模拟电路和数字电路产生的不一样频率信号驱动扬声器，发出不同音阶的声音。

本设计是利用数字电路来产生C调的低、中、高二十一个音阶。

对于一些简单功能的设计，数字电路具有结构简易、实现方便、产生频率也相当稳定、成本低廉等优点。

了解555定时器的一些内部原理和功能特征后，再做电子琴的设计。

明确设计目的和设计要求，通过学习和探讨，用仿真软件进行仿真，调试。

最后再组装元器件，进行测试。

设计结果是让八个按键发出八个不同的音阶。

在本次设计中，要理清设计思路。

首先是绪论，概述整个设计的重点和整个设计的流程。

然后，从设计背景到设计主要任务。

设计任务中画好整体电路框图，再用软件仿真，调试。

最后，是元器件的选择和组装，做好的实物也要进行调试。

在软件仿真和实物制作过程中要细心，以防出现较大的误差。

选择555定时器，而没有选择单片机，是因为，555定时器在设计电子琴方面比较简易，555定时器相对来说比较简单，成本低。

本次设计中，最重要的环节有设计电路图，仿真和实物焊接。

都要细心对待每个环节。

关键字：电子琴；音阶；数字电路； 555定时器keyboard design based on 555 timer Abstract：With the development of the society,music has become a indispensable part in life of modern people.electronic keyboard as a instrument which combined electronic technology and music in the 16th centry,it plays an important part in music of new role.With the help of timer 555,the design of simple electronic keyboard is much easier,and the internals of timer 555 is all based on simulation circuit and digital circuit,so to form the multivibrator which generates signals of different frequency.simple electronic keyboard is working on some signal drivers of different frequency based on simulation circuit and digital circuit,so as to make different music scale.The design can make 21 different music scales in low C middle C and high C.For simple designs,digital circuit have it’s advantages such as it’s simple,easy to control,stable frequency and low-cost.After getting to know the internals and functions about the timer 555,we also considered it’s design direction.After making clear it’s design purpose and requirements,we ran tests through simulation software.and then we assemble the parts and tested again,we aim to make 8 different keys to make 8 different scales.In this design,first we need to make clear of the design idea.First of all is introduction,to outline the main point and the whole design process,from design background and design requirement to the whole circuit diagram and simulation tests.After that is choosing parts and assemble them,and run tests on real object.Of course we need to be careful in the simulation tests to avoid errors.The reason I choose this is that the single chip is been taken.I don’t quite familiar with timer 555,and also because it’s both easy and cost less.In this design,the most important part is the design of circuit diagram,simulation and real welding.Every single step demands full carefulness.Keywords: keyboard; Scale; digital circuits; 555 Timer目录第一章绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3总体概述 (2)第二章硬件的电路及主要元器件 (4)2.1设计整体电路图 (4)2.2电路设计框图 (4)2.2.1 总体框图 (4)2.2.2元器件的选择 (5)2.3定时器 (5)2.3.1 定时器内部构造 (5)2.3.2逻辑符号 (7)第三章软件仿真 (10)3.1 Protuse软件的介绍 (10)3.2画图过程 (11)3.3系统仿真 (12)第四章组装与调试 (14)4.1 实物组装与调试 (14)4.2电阻、电容的选取 (15)4.3元件的焊接和插放 (15)4.4 实物 (15)第五章结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)第一章绪论1.1 设计背景555定时器，是一种能完成多种逻辑功能的芯片。

简易电子琴设计姓 名学 号 院、系、部 班 级 完成时间※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※※※※※2013级模拟电子技术课程设计摘要本课题的目的就是熟悉555定时器的内部结构和功能、多级三极管组成放大电路，合理使用和搭配其他电子元件，能够完成本课题所需设计的电路的设计，并设定各元件的参数使其实现三键的简易电子琴的功能。

熟练掌握了多级放大电路的原理及应用。

电子琴以电位器调整输入信号从而引起单稳态触发器产生方波，再经过两级放大电路放大信号传送给喇叭，驱动喇叭发声，经过电位器的调解输入信号产生变化，从而发出不同频率的声音，达到设计要求。

关键词：555定时器整流器稳压器目录第1章设计目地 (1)第2章设计主体 (1)第3章硬件电路设计3.1 整体框图 (1)3.2 555定时器构成的单稳态触发器 (1)3.3 电位器电阻的确定 (3)3.4 两级三极管构成的多级放大电路 (4)第4章总体原理电路图 (5)第5章仿真结果及说明 (6)第6章设计总结 (6)参考文献 (7)第1章设计目的学会555定时器构成的单稳态触发器，掌握数字电子技术基础的基本概念、基本理论和基本方法，学会使用Multisim仿真软件。

第2章设计主体用555定时器构成单稳态触发器实现，当按键按下后发光二极管发光，给电路提供电源；同时隔离选频电阻之间的电平，选频用电位器调节实现（可加在开关和触发器输入之间），触发器输出经两个9013功率放大，来驱动喇叭，调节电位器，使其音阶发出1、2、3，设计供电电源电路，线路板合理布局,要求布局美观,布线合理，注意各个芯片的管脚图，注意电源和地使用不同颜色的线区分,注意芯片的电源和地不要接反，在实习报告中写出设计过程，设计原理及体会。

第3章硬件电路设计3.1 整体框图图3.1 整体框图3.2 555定时器构成的单稳态触发器单稳态触发器的特点是电路有一个稳定状态和一个暂稳状态。

在触发信号作用下，电路将由稳态翻转到暂稳态，暂稳态是一个不能长久保持的状态，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态，并在输出端获得一个脉冲宽度为tw 的矩形波。

电子技术课程设计报告课题名称：多功能电子琴设计姓名：学院：电气工程学院专业：电气信息类班级：指导老师：合作者：【设计目的】1、掌握555基本应用电路的功能和使用。

2、训练对计数器的设计能力。

3、提高数字电子电路的综合应用能力。

4、提高焊接能力以及实际问题分析能力。

【设计要求】设计一个多功能电子琴，功能包括：1.准确的发声。

2.对应按键有亮灯提示。

3.显示按键音功能。

【实验原理】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。

只要在外部培生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触发器等脉冲信号的产生与变换电路。

它具有广泛的应用。

集成555定时器有双极型和CMOS两种产品。

器件电源电压4.5~12V，最大输出电流200mA以内，其内部电路框图，逻辑符号，管脚排列分别如图：555多谐振荡器工作原理（图1）：R1,R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端和低电平触发端并接后接到R2和C的连接处，将放电端接到R1R2连接处。

得到其工作波形。

振荡周期：T=TPH+TPLTPH对应充电时间 TPH=0.7（R1+R2）CTPL对应放电时间 TPL=0.7R2C震荡周期T=0.7（R1+2R2）C震荡频率f=1/T【实验内容】本实验采用555构成振荡器组成电子琴，主要由振荡电路、扬声器、按键、显示器、发光二极管等部分构成。

1、基本功能。

主振荡器由555定时器构成多谐振荡，用七个不同阻值的电阻来形成七种不同的频率的方波，从而控制扬声器发出七种不同的声音，七个琴键按钮1~7，按不同按键产生1~7不同频率的声响，模拟音乐中7个音，原理图如下：2、闪烁功能。

按下不同键，对应发光二极管导通，灯亮。

电路图如下图: 例如按下3键，第三个二极管导通，灯亮：1、琴音显示功能。

例如按下7键：功能解释：根据上表分析可得：Ａ＝Ｊ１＋Ｊ３＋Ｊ５＋Ｊ７，Ｂ＝Ｊ２＋Ｊ３＋Ｊ６＋Ｊ７，Ｃ＝Ｊ４＋Ｊ５＋Ｊ６＋Ｊ７故可采用或门来实现，这里我们采用三个两输入的或门来实现一个四输入或门的功能。

名称：综合训练项目二题目：555定时器的应用——简易电子琴专业：班级：组别：组员：学号：工程技术大学《数字电子技术》综合训练项目一成绩评定表《综合训练项目二》任务书一、综合训练题目555定时器的应用——双音频报警器二、目的和要求1、目的：掌握555定时器构成电路的实际应用；熟悉555时基电路控制端的功能和作用；了解用电压调制频率的方法；学会分析变化的信号波形。

2、要求：设计555定时器的应用电路；根据自己设定技术指标，设计电路结构，计算必要的电路参数，进行电路仿真验证功能。

成果形式：每小组提交综合训练报告一份；现场或视频答辩；有能力的同学制作实物。

上交时间：在讲授完第七章《脉冲波形的产生和整形》知识单元后的一周之提交。

三、训练计划项目综合训练课下1周，课上1节。

第1～3天：针对选题查资料，确定整体设计方案，计算电路参数；第4～5天：论证电路设计，利用仿真软件仿真设计电路，观察能否达到设计要求；；第6～7天：按格式要求编写整理设计报告。

四、设计要求1. 每名同学按照自己分配的任务要求完成训练。

2. 绘图统一采用Visio2010。

指导教师：日期：年月日一、设计容及技术指标本课题预设计一个简易电子琴。

用555定时器构成多谐振荡器电路，通过一个小型扬声器可以发出七种不同频率的声音，与电子琴的声音相似。

二、555定时器电路原理2.1 555 计时器的特点555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成与一体的电子器件。

用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。

其在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。

555时基集成电路具有成本低、易使用、适应面广、驱动电流大和一定的负载能力。

在电子制作中只需经过简单调试，就可以做成多种实用的各种小电路，远远优于三极管电路。

555时基集成电路的主要参数为（以NE555为例）电源电压4.5～16V。

输出功率大，驱动电流达200mA。

作定时器使用时，定时精度为1％。

北京交通大学电子技术课程设计报告随着科学技术的发展和人类的进步，电子技术已经成了各种工程技术的核心，特别是进入信息时代以来，电子技术更是成了基本技术，其具体应用领域涵盖了通信领域、控制系统、测试系统、计算机等等各行各业生活中常使用到许多的电子设备，它给我们生活上的便利与影响。

而电子琴就是一个很明显的例子，这些有时甚至含有内建音乐，有时又可以千变万化，真让人想动手试试看，因此我们对它产生了许多问题与想象。

本文就是关于用555定时器制作简易电子琴的过程及基本原理。

1.方案介绍1.1.总体框图，1．2．模块功能该电路包括按钮开关，定值电阻，555振荡器和扬声器三部分组成1输入端：由八个按钮开关与各自的定值电阻串联在并联组成输入端2频率产生端：根据定值电阻的不同输入，由555产生不同的信号频率3扬声器端口: 接受信号频率发出特定的频率1.3.方案选择【设计方案一】数字电路电子琴采用一个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。

主振荡器由555定时器，电阻，按键及电容组成。

【设计方案二】单片机电子琴程序可分如下：初始化模块、判断按键模块、键值处理模块、音乐处理模块、中断模块、0处理模块、表单模块。

初始化模块：对8279键盘的部分进行初始化和中断初始化。

键值处理模块：用8279的状态字来判断它是否按键（FIFORAM不能清除已处理的数据，但8279的状态字会发生相应改变）。

输入的键值与1-8的物理值01H-08H进行比较，如果与其中某个数相等，则跳到1-8的键值处理模块；如果是9或者A，则跳到音乐处理模块。

如果输入是0，则跳到0处理模块。

结尾跳到初始化模块。

音乐处理模块：专门处理音乐中的1-8的发音。

它们发音不同是因为波的频率不同，所以要发出不同的音，只要实现发出的波的频率不同即可。

于是，可通过定时的方法来中断产生不同的方波。

可把1-8的定时初值放在一个表单内。