简易电子琴设计
- 格式:doc
- 大小:576.28 KB
- 文档页数:18
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。
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!。
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。
*****大学数字电子技术课程设计设计题目:简易电子琴院(系):学院专业班级:2020级电气自动化技术*班姓名:学号:指导教师:时间:2021年10月18日至2021年10月22日说明1.课程设计进行期间,学生应按教学计划、每天的学习情况(包括学习内容、遇到问题及解决办法、心得体会等)如实进行记录。
2.结束时,根据课程设计内容和学习记录编写课程设计说明书。
3.指导教师应综合考虑学生的学习态度、设计质量、答辩情况等,给出成绩。
*****大学数字电子技术课程设计任务书专业班级班学号姓名一、设计题目简易电子琴二、设计任务与要求基本功能:1、产生8个音阶的振荡频率,分别由8个按键控制,驱动扬声器发声。
三、参考文献[1] 黄双根,任重,黄大星. 模拟电子技术[M]. 广州:华南理工大学出版社,2015[2] 陈宗梅. 模拟电子技术实验与课程设计[M]. 北京:北京理工大学出版社,2019[3] 夏继军,宋武. 电路基础[M]. 北京:北京邮电大学出版社,2015[4] 杨志忠,卫桦林. 数字电子技术基础(第三版)[M]. 北京:高等教育出版社,2018[5] 张祥丽. 数字电子技术实验与课题设计[M]. 北京:北京理工大学出版社,2011四、设计时间2021 年10 月18日至2021 年10月22 日指导教师签名:年月日目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)2.1 课程设计的任务 (1)2.2 基本要求 (1)2.3 课程设计的要求 (1)2.4 设计要求介绍 (1)3 系统的组成及工作原理 (2)3.1 系统的组成 (2)3.2工作原理 (3)4 元器件的介绍 (3)4.1 NE555多谐振荡器: (4)4.2 扬声器的动作原理 (5)4.3电阻 (6)4.4电容 (8)5 焊接工艺 (9)5.1焊接工具 (10)5.2焊前处理 (11)5.3焊接技术 (11)5.4电子元器件的安装 (12)5.5焊接的注意事项 (12)5.6焊接及结果分析 (13)6 调试 (13)7 电路测试及测试结果 (13)8 设计总结 (13)参考文献 (15)附录1 总体电路原理图 (16)附录2 元器件清单 (17)课程设计成绩评定 (18)1 课程设计的目的(1)掌握正弦振荡器的构成,原理与设计方法;(2)熟悉模拟元件的选择,使用方法。
课程设计报告题目课程名称院部名称专业班级学生姓名学号课程设计地点课程设计学时指导教师简易电子琴电路制作一实验目的1.学习调试电子电路的方法,提高实际动手能力。
2.了解由振荡电路与功率放大电路结合构成简易电子琴的电路及原理。
二实验内容【实验原理】1.简易电子琴电路是将振荡电路与功率放大电路结合的产物。
(1)RC振荡电路(如图1所示)是由RC选频网络和同向比例运算电路组成,对不同频率的输入信号产生不同的响应。
1、RC桥式振荡电路1.1、电路图RC桥式振荡电路如图1所示。
1.2、RC串并联选频网络RC桥式振荡电路可以选出特定频率的信号。
具体实现过程的关键是RC串并联选频网络,其理论推导如下:可得选频特性:即当f0=1/(2πRC)时,输出电压的幅值最大,并且输出电压是输入电压的1/3,同时输出电压与输出电压同相。
通过该RC串并联选频网络,可以选出频率稳定的正弦波信号,也可通过改变R,C的取值,选出不同频率的信号。
2、振荡条件2.1、自激振荡条件图2所示为含外加信号的正弦波振荡电路,其中A,F分别为放大器回路和反馈网络的放大系数。
图2中若去掉Xi,由于反馈信号的补偿作用,仍有信号输出,如图3所示Xf=Xi,可得自激振荡电路。
自激振荡必须满足以下条件:2.2、起振条件自激振荡的初始信号一般较小,为了得到较大强度的稳定波形,起振条件需满足|A·F|>1。
在输出稳定频率的波形前,信号经过了选频和放大两个阶段。
具体来说,是对于选定的频率进行不断放大,非选定频率的信号进行不断衰减,结果就是得到特定频率的稳定波形。
设计方案1、设计电路图设计电路图如图4所示。
图4即是八音阶微型电子琴的原理电路图,8个开关对应着电子琴8个音阶琴键,使用时只能同时闭合一个开关。
在实际电路中,为达到起振条件AF>1,常用两个二极管与电阻并联,可实现类似于热敏电阻的功效。
另外需要说明的是,理论上电路的初始信号是由环境噪声及电路本身的电压提供的。
中南民族大学课程设计题目简易电子琴学院计算机科学学院专业班级姓名指导教师2010 年 6 月23 日电子技术课程设计三、时间安排1.第10周:布置设计任务,讲解设计要求、实施计划、设计报告等要求。
完成选题。
2.第10 ~ 14周:完成资料查阅、设计、仿真。
3.第15 ~ 16周:制作与调试,完成课程设计报告撰写。
4.第16 ~ 17周:提交课程设计报告,课程设计验收,答辩。
目录摘要 (5)关键词 (5)1 绪论 (5)2 技术指标及要求 (5)2.1 设计任务及要求 (5)2.2 设计思想 (6)3 方案论证及整体电路工作原理 (6)3.1 方案论证 (6)3.2 整体电路工作原理 (7)4 单元电路设计:计算,元器件选择及电路图 (7)4.1 RC串并联选频网络电阻的选择 (7)4.2 滤波电容的选择 (8)4.3 电路图如下所示 (9)5 Multisim仿真结果显示 (9)6课程设计成果展示: (12)7元件及器件明细 (13)8成果评价,设计特点,存在的问题及改进意见 (14)8.1 成果放入评价: (14)8.2 本次设计的特点 (14)8.3存在的问题和改进的意见 (14)9设计总结: (14)10附录: (14)摘要简易电子琴一般是由正弦波产生电路,功率放大电路和滤波电路组成。
简易电子琴是通过RC串并联网络和集成运放产生一个稳定的正弦波(要产生八种不同的音调,在输入端就并联了八种不同的RC支路)。
由于该正弦波功率很小,无法驱动喇叭正常工作,须得在正弦波后面加一个集成功放,把正弦波放大之后再通过滤波网络滤去高频干扰信号,以此来实现对喇叭的驱动。
关键词正弦波发生器,功率放大,滤波网络1 绪论电子琴对于丰富人类的精神生活有着很重要的作用,已经进入了家家户户的生活。
而我们利用基本的工作原理设计了一个简易电子琴,能达到基本的电子琴的要求,当然也能弹奏出简单的曲目。
通过设计词电路,我了解了简易电子琴的基本工作原理,在一定程度上对现代电子琴的了解有作用,而且做这样一个简易电子琴能然让我很好的利用模电知识。
《电工学新技术实践》电子电路部分设计(模拟部分或数字部分)简易电子琴设计班号:姓名:学号:专业:学院:时间:总成绩:一、设计任务简易电子琴设计二、设计条件本设计基于学校实验室EEL—69模拟、数字电子技术实验箱、数字万用表、双踪示波器、直流稳压电源,实验前利用OrCAD进行仿真。
三、设计要求①按下中音“1”和高音“1”键(或开关)时,电路必须能起振。
C调各音的振荡频率如下表。
②③用示波器观察振荡波形。
④写出设计总结报告四、设计内容1.电路原理图(含管脚接线)1)电路原理图2) uA741管脚图即: 21F F R R +≥p R)1j()1(1j 1j 122112212211C R C R C C R R C R C ωωωω-+++=+4. 调试流程首先测试导线,电位器,喇叭,芯片是否是好的。
将芯片插在事先焊接好的 741 底座上面,然后根据引脚的功能在模拟实验箱上面用导线连接,将六脚连接在示波器的输入端,7 脚接模拟实验箱上面的+12V ,4 脚接-12V ,打开开关,按住电路板上的开关,调节电位器,直到出现了稳定的波形,即可, 5. 设计和使用说明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。
如果能够通过某种电路结构产生特定频率的波形信号,再通过扬声器转换为声音信号,就能制作出简易的乐音发生器,再结合电子琴的一般结构,就可实现电子琴的制作了。
按接线图连接电路,接通电源,依次按动SW1-SW8按钮,可以听到音调依次变高的喇叭声音。
测得每个音阶的频率值从小依次增大,但实际频率有一定误差所在,分析误差原因可能有以下几点:1.电阻值选用的不是理论电阻,而是就近选取的整数值。
2.电路中各个元器件并不是理想元器件,有一定电阻和干扰存在,故而也产生误差。
3.该实验存在系统误差,计算得到的电阻阻值是经过近似21R R 得到的,所以得到的频率和要求的频率用一定差异。
模电课程设计设计题目:简易电子琴
摘要
随着社会的发展,人们不仅仅要求物质生活,更需要精神上的满足。
从古代的打击乐到现在的流行乐,音乐已成为人们生活中不了缺少的一部分。
本文设计的就是一个简易的电子琴,通过此电子琴可以调节其声调及输出音量。
此电子琴可以生成简单的七种声调并有一定的带负载能力,可以驱动喇叭发声。
它由简单的集成运放构成,总共有五个模块,分别为电路输入部分、电压放大部分、电压缓冲部分(电压跟随器)、功率放大部分(甲乙类双电源互补对称电路)、电路输出部分(喇叭/示波器)。
关键词:电压放大器、示波器、功率放大、电压放大
课程设计要求
1.设计题目要求
1.1设计目的
(1)掌握RC振荡器的构成、原理及设计方法。
(2)熟悉模拟元件的选择、使用方法。
1.2设计要求
(1)能生成基本七种声调的正弦波形,幅度>1V。
(2)有一定的带负载能力,输出电阻较小,能驱动喇叭发声。
(3)集成运放构成。
1.3发挥部分
(1)输出音量可调。
(2)声调可调。
(3)其他。
课程设计思路
简易电子琴的设计思路主要是根据参考文献基于RC正弦振荡电路的电子琴和所学课本设计的。
在原电路的基础上,根据自己所学的知识,利用RC桥式振荡电路设计了电子琴电路的输入部分及电压放大部分,我们设计的电子琴有七个
基本的音阶,因此就有七个同电容不同电阻的选频网络,再经过简化就形成了最后的输入部分。
由于电压放大过大,为了使电路输出效果更好,在输出端采用前置级为运放的甲乙类双电源互补对称功率放大电路,为了使输出功率可调节,将运放的反馈电阻换成了可调电阻,并且阻值设定的比较小,这样的话输出电阻就比较小。
输出部分连接的是示波器、频率计,可以很清楚的观察到输出频率是否满足要求,输出波形是否失真,方便调节。
设计方框图
图1 电路设计流程图
各模块电路的设计
1.电路输入部分
1.1设计思路
我设计的电子琴有七个基本的音阶。
电路的输入部分就是根据RC正弦振荡电路的选频网络部分设计。
七个选频电阻R与电容C先并联,再串联一个电阻R,然后再串联一个电容C,如此就构成了一个选频网络,七个音阶就由这样的七个选频网络构成,如此一来,就组成了电路的输入部分。
1.2设计电路图
图2 电路图输入部分
这是一个选频网络,其中电阻R 21、R 22、R 32、R 42、R 25、R 62、R 72,由它们组成了电子琴的七个基本按键,当每闭合一个开关S 闭合的时候,电路就输入了一个频率。
1.3参数的选择
电子琴的频率如表1.3.1所示:
表1 七种音调的频率
通过电容进行频率粗调,确定频率输出范围,再利用电阻细调,确定电阻的阻值。
在不断仿真调试后,得到的阻值如表2:
表2 选频电阻阻值
1.4遇到的问题
调试过程中发现,输出波形很容易发生失真,稳压网络对输出电压起不到很好的稳压效果,后来经过分析发现是放大倍数设计不太合适,有点偏大,将电阻
3R 的阻值适当减小,当满足输出电压最大时(频率最
小)波形不失真,且满足起振条件的
3R 才能符合要求。
2.电压缓冲部分
2.1电压跟随器
图3 电压跟随器
该电路就是一个电压跟随器,相当于同相放大电路中R1=∞,Rf=0的情况。
由于输出电压就是反馈电压,则根据虚短、虚断的概念知
v v v
v i
n p
o
===
因此它的增益A=1。
分析该电路可知,它的输入输出电阻O
R R o i
→∞→,,它在电路中常
作为阻抗变换器或缓冲器,而在该电路中作为缓冲器使用。
3.功率放大部分
3.1设计思路
该部分利用运算放大器与功率放大电路结合组成如图所示的功率放大电路,由于该RC 振荡电路的输出电压比较高,所以利用比例放大器对输出电压进行一定的减小,同时,利用运算放大器的电压并联负反馈使输出电阻比较小,提高电路的带负载能力。
3.2设计电路图
图4 电路电压放大部分
信号从4号端口进入,经过放大器减小电压,再经过两个三极管提高输出电流,变阻器
8R 可以调节输出电压和输出电流的大小,而且由于
8
R 给电路引入了电压并联负反馈,可以提高功率放大电路的稳定性。
容
易知道,改电路的闭环电压增益68R R uf -≈A ⋅。
4.电路输出部分
4.1设计电路图
图5 输出端电路图
4.2输出端波形、频率、电压大小分析
(1)当接通开关1时
输出频率为495.08Hz,输出电压为3.561V,对应为音阶“do”。
(2)当接通开关2时
(3)当接通开关3时
(4)当接通开关4时
(5)当接通开关5时
(6)当接通开关6时
输出频率为296.912Hz,输出电压为10.775V,对应为音阶“la”。
(7)当接通开关7时
输出频率为264.039Hz,输出电压为13.809V,对应为音阶“xi”。
由上述数据可以知道每个声调的频率误差都比较小,误差范围都在0.2%以内,且输出电压都在1V以上,满足课程设计要求。
附录
1.主要元器件
表3 元器件清单列表
2主要元器件介绍
2.1集成运算放大器介绍
符号(ANSI) 符号(DIN)
数据库名称: 主数据库 系列组: Analog 系列: OPAMP 名称: LM324D 作者: DK
日期: January 01, 2001
函数: Quad General-Purpose Operational Amplifier 区段: 4
描述: Input_Voffset= : Input_Ibias= : Gain_BW= : Slew_Rate= : Number= : Package= 热阻结: 88.00 热阻管壳: 0.00 功率耗散: 1.26 减额拐点: 0.00 最低工作温度: 0.00 最高工作温度: 70.00 ESD: 250.00
2.2二极管介绍
符号(ANSI) 符号(DIN)
数据库名称: 主数据库
系列组: Diodes
系列: SWITCHING_DIODE
名称: 1N4148
作者: NI
日期: May 16, 2011
函数: Single Standard Switching Diode; 100 V; 200 mA 热阻结: 0.00
热阻管壳: 0.00
功率耗散: 0.00
减额拐点: 0.00
最低工作温度: 0.00
最高工作温度: 0.00
ESD: 0.00
2.3三极管介绍
2.3.1 BJT_NPN
符号(ANSI) 符号(DIN)
数据库名称: 主数据库
系列组: Transistors
系列: TRANSISTORS_VIRTUAL
名称: BJT_NPN
作者: NI
日期: June 02, 2011
函数: Fully configurable n-type BJT 描述: Vceo=
: Vcbo=
: Ic(max)=
: hFE(min)=
: hFE(max)=
: Ft=
: Pd=
: Package=NONE
热阻结: 0.00
热阻管壳: 0.00
功率耗散: 0.00
减额拐点: 0.00
最低工作温度: 0.00
最高工作温度: 0.00
ESD: 0.00
2.3.2 BJT_PNP
符号(ANSI) 符号(DIN)
数据库名称: 主数据库
系列组: Transistors
系列: TRANSISTORS_VIRTUAL 名称: BJT_PNP
作者: NI
日期: June 02, 2011
函数: Fully configurable p-type BJT 描述: Vceo=
: Vcbo=
: Ic(max)=
: hFE(min)=
: hFE(max)=
: Ft=
: Pd=
: Package=
热阻结: 0.00
热阻管壳: 0.00
功率耗散: 0.00
减额拐点: 0.00
最低工作温度: 0.00 最高工作温度: 0.00 ESD: 0.00
3.设计电路全图
图6 简易电子琴电路设计图。