电子音乐设计报告

电子设计自动化课程设计报告院系：信息工程学院专业：电子信息工程学号：姓名：指导教师：2013 年月日目录1设计目的 (3)2题目描述与要求 (3)3课程设计报告内容 (3)3.1设计原理与思路 (3)3.2操作过程 (4)3.3设计和调试过程中出现的问题及解决方法 (7)4设计总结和心得体会 (8)一、课程设计目的使用VerilogHDL语言进行前端设计，并使用Quaruts软件在实验箱上实现仿真，实现硬件电子琴。

电子琴要求有8个音阶，使用外部时钟信号32MHz，能同步显示音阶。

二、课程设计题目描述和要求题目：简易电子琴的设计主要功能：（1）设计一个八音电子琴。

（2）由键盘输入控制音响，同时可自动演奏乐曲。

（3）用户可以将自己编制的乐曲存入电子琴，演奏时可选择键盘输入乐曲或者已存入的乐曲。

三、课程设计报告内容3.1设计原理与思路系统由数控分频器、乐曲存储模块以及发声模块组成。

数控分频器对FPGA的基准频率进行分频，得到与各个音阶对应的频率输出。

乐曲存储模块产生节拍控制和音阶选择信号，即在此模块中可存放一个乐曲曲谱真值表，由一个计数器来控制此真值表的输出，而由计数器的计数时钟信号作为乐曲节拍控制信号。

由发声模块产生音符对应的频率的信号来使扬声器发音。

（1）模块automusic模块automsic由auto信号来选择发声的方式，auto=0时系统自动播放内置的音乐，auto=1时由键盘来手动演奏音乐。

（2）模块TONE模块Tone是音阶发生器，当8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显示数码，如‘5’，并由High输出指示音阶高8度显示。

（3）模块Speaker模块Speaker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Speaker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。

一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，让学生掌握电子音乐盒的设计与制作流程，提高学生的电子技术、音乐处理和动手实践能力。

通过实训，使学生能够：1. 了解电子音乐盒的基本原理和组成；2. 掌握电子音乐盒的设计与制作方法；3. 熟悉相关电子元件的性能和应用；4. 培养学生的创新思维和团队协作能力。

二、实训环境实训地点：电子实验室实训设备：电子元件（如：单片机、扬声器、电阻、电容、按键等）、编程软件（如：Keil、C语言编程软件等）、音乐制作软件（如：Audacity等）。

三、实训原理电子音乐盒是一种将音乐信号转换为声波，通过扬声器播放的音乐设备。

其基本原理是利用单片机控制音乐芯片，将音乐数据转换为相应的电信号，通过扬声器播放出来。

1. 音乐芯片：存储音乐数据，如MIDI文件；2. 单片机：读取音乐芯片中的音乐数据，按照一定的时间间隔发送指令给扬声器；3. 扬声器：将电信号转换为声波，播放音乐。

四、实训过程1. 音乐制作：使用Audacity软件制作MIDI文件，并将其转换为适合单片机播放的音乐数据。

2. 元件选型：根据音乐盒的设计需求，选择合适的电子元件，如单片机、扬声器、电阻、电容、按键等。

3. 电路设计：根据元件性能和功能，设计电路图，包括单片机、音乐芯片、扬声器等部分。

4. 电路焊接：按照电路图，将元件焊接在电路板上。

5. 编程：使用Keil软件编写程序，实现音乐盒的功能。

6. 调试与测试：对音乐盒进行调试，确保其正常工作。

五、实训结果1. 设计并制作了一款具有基本功能的电子音乐盒；2. 掌握了电子音乐盒的设计与制作方法；3. 熟悉了相关电子元件的性能和应用；4. 培养了创新思维和团队协作能力。

六、实训总结1. 通过本次实训，我对电子音乐盒的基本原理和组成有了更深入的了解；2. 在设计过程中，我学会了如何根据需求选择合适的电子元件，并进行了电路设计；3. 编程过程中，我掌握了C语言编程，提高了编程能力；4. 在调试与测试过程中，我学会了如何解决实际问题，提高了问题解决能力；5. 本次实训使我认识到团队协作的重要性，培养了良好的团队精神。

单片机课程设计题目：实现简易电子琴院（系）：专业：班级：学生：学号：指导教师：2016年6月26日简易电子琴的设计与实现摘要:本次设计是利用单片机设计简易电子琴。

其主要功能为：按下不同按键，发出不同1 、2 、3、4 、5 、6 、7 七个音符并且用LED 或LCD显示当前按键。

选用stm32f103VE，它有8个定时器，部分定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入。

利用芯片内部相关定时器来输出PWM，从而来驱动蜂鸣器。

通过读取外部按键输入的值来相应改变定时器相关寄存器的值，从而来改变PWM的输出频率来达到发出不同音调。

关键词: STM32f103VE；蜂鸣器；定时器The Design of the Keyboard Abstract:This design is the professional direction of biomedical engineering design. Using Single Chip Microcomputer to achieve a simple Keyboard. Its main function is: While a user press the different keys, it will make different sounds from the buzzer and display different numbers which corresponded to the sounds. Using stm32f103- -C8T6 as control chip. It has16-bit timers. Some of them with up to 4 IC/OC/PWM or pulse counter. Making use of the Timers to generate driving signal .By reading the state of the external key to change the frequency of output . Different frequency of the PWM will control buzzer makes different sounds.Key words: STM32f103; signal; Timer一、设计目的：通过本次综合设计，旨在运用已经学过的知识，根据题目的要求进行软硬件系统的设计和调试，对在《单片机的原理及应用》课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件和编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力。

利用8254设计音乐播放器程兴安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011指导老师：刘娟摘要：本课题主要是通过汇编语言用软件编程的方法实现简单的音乐播放功能。

通过在《微机原理与接口技术》课程上所学的汇编知识和8253/8254芯片相关知识，用汇编程序完成键控音乐播放的，用8253/8254定时器来产生声音。

8254和8255是计算机中经常使用的两块芯片，在计算机中担负着相当重要的作用，8254用作计数器，8255可作为接口芯片。

这两块芯片可以通过汇编语言编程写入，改变它们的工作状态，实现某些特别的功能。

本文即是通过对它们的编程实现对计算机扬声器的控制，利用硬件直接播放音乐。

该播放器有若干首歌曲可以选择，开始时输出说明，要用户选择要播放的歌曲，然后根据用户按键进行播放、退出或出错提示关键词：汇编语言，音乐播放器，8253/8254定时器一、课程设计的目的和意义利用8254作为音阶频率发生器，应先对至少两段音乐进行编码后存入音符表，并建立好音阶表，每段音符长度不能少于60个，每首连续播放3遍后，自动播放下一段音乐，几段音乐播完后，循环播放，直到有键盘输入任意字符时停止，并且使用8255作为控制开关的并行输入接口，输入开关选择的音乐控制信号。

通过对电子音乐播放器的设计，从电路到汇编代码，再到对程序的调试，有助于对这些接口芯片的工作原理的理解。

同时在调试过程中对不同音阶进行调试，加深了对发声原理的理解与掌握。

从8286CPU到8255并行接口再到8254可编程计数器的使用原来和连接方法进行深入的学习，关于8255和8254相应的程序控制字进行了理解与掌握，基本熟悉了其相关的用法，在把理论知识用在了实际问题的解答之中，进一步学会了怎么将理论与实践结合起来解决问题。

二、基础理论知识2.1、8254功能1、内部结构：如图1所示，8254内部包含数据总线缓冲器、读/写控制逻辑、控制字寄存器和3个结构完全相同的计数器，这三个计数器分别称为计数器0，计数器1和计数器2。

一、实训背景随着科技的不断发展，音乐电子设备逐渐走进了我们的生活。

为了更好地了解音乐电子设备的工作原理和设计方法，我们选择了激光音乐电子琴作为实训项目。

激光音乐电子琴是一种新型的音乐电子设备，它结合了激光技术、单片机技术和音乐技术，为人们带来了全新的音乐体验。

二、实训目的1. 了解激光音乐电子琴的工作原理和设计方法。

2. 掌握单片机编程和电路设计的基本技能。

3. 培养团队协作和项目实施能力。

4. 提高动手实践能力和创新能力。

三、实训内容1. 硬件设计（1）单片机选型与电路设计：选用STC89C52单片机作为主控芯片，进行电路设计，包括电源模块、音频输出模块、激光发射与接收模块等。

（2）激光发射与接收模块：采用激光发射模块和激光接收模块，用于感应遮挡产生的信号变化。

（3）音频输出模块：选用高品质的音频输出模块，将信号转换为音乐。

（4）电源模块：为系统提供稳定的工作电压。

2. 软件设计（1）初始化程序：设置单片机的工作模式和各功能模块。

（2）激光检测程序：检测激光发射与接收模块的信号变化，实现音符的识别。

（3）音频输出程序：将识别到的音符转换为音乐信号，通过音频输出模块播放。

（4）主程序：协调各个模块的工作，实现激光音乐电子琴的整体功能。

3. 激光电子琴工作原理（1）激光发射：通过激光发射模块发射激光束。

（2）激光感应：激光束被物体遮挡时，产生电信号变化。

（3）声音合成：单片机处理电信号，转化为相应的音符，通过音频输出模块播放音乐。

四、实训过程1. 硬件搭建：按照电路图搭建激光音乐电子琴的硬件电路。

2. 软件编写：使用KEIL5软件编写程序，实现激光音乐电子琴的功能。

3. 调试与测试：对激光音乐电子琴进行调试和测试，确保其正常工作。

4. 功能拓展：尝试录音、播放功能，以及蓝牙模块的接入，实现与智能设备的无线连接。

五、实训成果1. 成功搭建了一台激光音乐电子琴，实现了基本音符播放功能。

2. 掌握了单片机编程和电路设计的基本技能。

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可缺少的一部分。

一直以来，电子琴收到广大青少年的喜爱。

本设计介绍由RC构成多谐振荡电路，用NE555定时器和一些电阻、电容、开关串并联来制作简易电子琴，通过NE555产生方波信号，再用LM386将信号放大，最终驱动喇叭发出乐音。

当人们分别按下每个开关时能听到八种不同频率的乐音，不仅加深了同学们对知识的了解，还提高了同学的动手能力。

关键字：NE555、LM386、频率目录前言 (1)第一章系统组成与工作原理 (2)1.1 方案比较与选择 (2)1.2 工作原理 (2)第二章电路方案设计 (3)2.1 单元电路设计 (3)2.2 参数计算 (4)2.3 器件选择 (4)2.3.1电阻的选择 (4)2.3.2 功放电路的选择 (5)第三章调试与测试结果分析 (7)3.1 单元电路调试 (8)3.2 实际测试结果 (8)3.3 结果分析 (12)结论 (13)参考文献 (14)前言现代城市生活越来越繁忙，人们的工作压力也非常大，美好的音乐不但能给人带来放松，还能陶冶情操，增加生活乐趣，可以说音乐是人必不可少的东西。

对于数量庞大的音乐爱好者，能弹奏一曲音乐更是一种享受。

而传统的琴虽然有着古典气息和优美的音色，但其昂贵的价格，庞大的体积，和对环境苛刻的要求，让多数人望而止步。

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，相对于传统乐器，它体积小，功能稳定，适应性强，维修简便，成本低廉。

通过对一个简易的八音符电子琴的设计，可以巩固和运用所学课程，理论联系实际，提高分析、解决实际问题的独立工作的能力，进一步加深对所学知识的的了解与认识，进一步熟悉各元器件的作用以及制作与调试的方法和步骤，而且还可以熟悉有关仪器的使用。

国内本课题的研究主要有以下几个方案：（1）用可控硅制作电子琴，将220V交流电压经变压器降压，再经过整流、滤波，获得+13.5V直流电压。

VHDL电子琴实验报告
实验目的：
本实验的目的是设计一个VHDL电子琴，通过FPGA实现，实现按键发出不同的音调，并通过扬声器输出对应的音频信号，达到模拟真实电子琴的效果。

实验原理：
VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为和结构。

在本实验中，我们将使用VHDL语言描述电子琴的按键和音调的对应关系，通过FPGA实现电子琴的功能。

电子琴实验主要包含两个部分：输入部分和输出部分。

输入部分是按键，按下不同的按键会发出不同的音调。

输出部分是扬声器，通过扬声器输出对应的音频信号。

实验步骤：
1.确定电子琴的按键数量和对应的音调。

2.使用VHDL语言描述电子琴的按键和音调的对应关系。

3.将VHDL代码综合成逻辑电路网表。

4.将逻辑电路网表烧录到FPGA中。

5.连接扬声器到FPGA输出引脚。

6.按下不同的按键，测试扬声器输出的音频信号是否正确。

实验结果：
经过实验测试，我们成功实现了一个简单的VHDL电子琴。

按下不同的按键，扬声器输出对应的音调。

通过调整VHDL代码中的音频频率，可以改变电子琴的音调高低。

实验总结：
通过本实验，我们深入理解了VHDL语言的应用和FPGA的原理。

电子琴作为一个实际应用案例，充分展示了数字电路设计的魅力。

在今后的学习和工作中，我们将能更加熟练地应用VHDL语言和FPGA技术，设计更加复杂的数字电路系统。

第1篇一、实验目的1. 了解激光琴的工作原理和结构组成。

2. 掌握激光琴的演奏方法和操作技巧。

3. 通过实验验证光电效应在激光琴中的应用。

二、实验原理激光琴是一种以激光束作为琴弦的电子乐器，其原理基于光电效应。

当激光束照射到特定材料上时，材料内部的原子会释放出电子，使物体的导电性增加。

这种现象称为光电效应。

激光琴利用光电效应，将激光束的照射与音调的产生联系起来，演奏者可以通过遮挡或改变激光束的路径来控制音调。

三、实验器材1. 激光琴一台2. 光电传感器若干3. 信号放大器4. 音响设备5. 照明设备6. 实验台四、实验步骤1. 安装激光琴：将激光琴放置在实验台上，确保其稳定。

2. 连接电路：将光电传感器、信号放大器和音响设备按照电路图连接好。

3. 调试激光琴：打开激光琴，调整激光束的照射位置，确保其照射到光电传感器上。

4. 演奏测试：演奏者站在激光琴前，用手遮挡或改变激光束的路径，观察音响设备播放的音调变化。

5. 重复实验：多次遮挡或改变激光束的路径，记录不同演奏效果。

五、实验结果与分析1. 演奏测试：当演奏者用手遮挡激光束时，音响设备播放的音调会发生变化，说明光电效应在激光琴中起到了关键作用。

2. 重复实验：通过多次遮挡或改变激光束的路径，可以观察到不同的音调变化，进一步验证了光电效应在激光琴中的应用。

六、实验结论1. 激光琴的工作原理基于光电效应，将激光束的照射与音调的产生联系起来。

2. 通过遮挡或改变激光束的路径，可以控制激光琴的音调。

3. 激光琴具有较高的趣味性和实用性，适合作为电子乐器和教学演示工具。

七、实验心得1. 本实验让我深入了解了激光琴的工作原理，对光电效应有了更直观的认识。

2. 通过实验，我掌握了激光琴的演奏方法和操作技巧，提高了自己的动手能力。

3. 实验过程中，我体会到激光琴在音乐演奏和教学演示中的重要作用，为今后的学习和研究打下了基础。

八、实验展望1. 进一步研究激光琴的优化设计，提高其音质和稳定性。

常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：电子与电气工程学院专业：电子信息工程技术班号：电气111班学生姓名：陈奕玲学生学号：1105093119设计（论文）题目：基于单片机的电子音乐门铃设计指导教师：宋艳设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2012.11.15----2013.05.25毕业设计（论文）任务书专业电子信息工程技术班级电气111班姓名陈奕玲一、课题名称：基于单片机的无线音乐门铃设计二、主要技术指标（或基本要求）采用STC89C51单片机作为主控制器，外部加上三极管驱动放音设备，超再生无线模块实现无线的连接。

遥控器采用PT2262编码芯片对信号编码，并由超再生无线模块发射信号。

三、主要工作内容：系统总体方案设计，硬件电路的具体设计，电源电路设计，调试与实现四、主要参考文献：周良权傅恩锡李世馨编模拟电子技术基础（第三版）[M].b北京：高等教育出版社2006.__ 张玉莲编电子CAD（Protel99SE）实训指导书（第一版）[M].西安电子科技大学出版社2007 林春景编模拟电子线路（21世纪普通高等教育电子信息类规划教材）（第一版）[M].机械工业出版社2009学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告基于单片机的电子音乐门铃设计目录目录............................................................................................................................................................ 摘要. (I)ABSTRACT ............................................................................................................................................... I I 第1章前言. 01.1课题选题背景 01.2国内外研究状况 01.3研究无线遥控音乐门铃的意义 (1)第2章系统总体方案设计 (1)任务与要求 (1)第3章硬件电路设计 (1)3.1系统总体框图 (1)3.2电源电路设计 (2)3.3发射电路设计 (3)3.4接收电路设计 (5)3.5主控电路设计 (6)3.6放音驱动电路设计 (11)第4章系统软件设计 (12)4.1单片机发声概述 (12)4.1.1 音调 (12)4.1.2 节拍 (13)4.2编程软件K EIL C51 (13)4.3画图软件P ROTEL99SE (14)4.4系统总体程序流程图 (16)第5章调试与实现 (16)5.1调试过程 (16)5.2焊接遇到的主要技术问题 (17)5.3功能的调试方法 (17)第6章结束语 (18)6.1意见与改进 (18)6.2设计的收获与体会 (18)致谢 (19)参考文献 0附录一：原理图 (1)附录二：仿真图 (2)附录三：源程序 (3)摘要随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以与人们生活水平的大幅度提高，人们对居住环境的安全、方便提出了越来越高的要求，尤其是在智能化住宅中，人们迫切需要一种不仅安全可靠、使用方便等优点于一体的智能门铃产品，因此无线遥控音乐门铃系统的设计成为本课题研究的目标。

电子琴实习报告篇一：电子琴设计实习报告单片机原理与应用技术课程设计报告基于单片机的电子琴控制系统专业班级：* 姓名：*时间：~指导教师：*XX年 1月 10日基于单片机的电子琴控制系统课程设计任务书1.设计目的与要求设计出一个基于单片机的电子琴控制系统。

准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）实现基本的音符1-7的弹奏和数码显示。

（2）自动弹奏播放一首简单的歌曲。

（3）随机弹奏曲子时，可以实时记忆，并可复读（重复播放）。

（扩展功能，可选择设计）2.设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH 文件生成与打印输出。

3.编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

4.答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。

基于单片机的电子琴控制系统班级：* 姓名：*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，采用半导体集成电路,对乐音信号进行放大,通过扬声器产生音响。

用户可以自己弹奏乐曲，也可以自动伴奏。

单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，便于设计各种以单片机为核心的控制系统。

本课程设计是用AT89S51单片机为核心控制元件，用其他外围电路配合单片机组成一个简单的电子琴控制系统，能实现音乐弹奏，自动播放音乐等功能。

本系统功能由单片机控制实现，具有运行稳定，电路简单，软件功能完善，控制系统可靠等特点。

关键词：电子琴，单片机，外围电路，系统分析，汇编程序，仿真，PCB，调试1 引言本次设计的电子琴控制系统由单片机最小系统加上按键电路，数码显示电路，声音播放电路组成，通过单片机内烧写的汇编程序来输出控制信号控制外围电路的工作。

电子琴设计不同于其他设计，需要输出1到7七个不同音阶的声音，因此信号的输出有其特殊性，可以利用单片机定时计数器产生不同频率的方波信号来形成七个不同的音阶，不同音阶的组合就能输出我们想要的音乐了。