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趣味电子发声器的设计

趣味电子发声器的设计
趣味电子发声器的设计

目录

一.程序设计任务书及格式参考 (2)

二.任务分析 (4)

三.方框图 (4)

3.1 声控部分 (4)

3.2 按钮部分 (4)

3.3 光控部分 (4)

四.正文 (5)

4.1摘要 (5)

4.2声控部分原理图及分析 (5)

4.2.原理图 (5)

4.2.2 工作原理及器件选择 (5)

4.3按钮部分原理图及分析 (6)

4.3.1 原理图 (6)

4.3.2 工作原理及器件选择 (7)

4.4光控部分原理图及分析 (7)

4.4.1 原理图 (7)

4.4.2 工作原理及器件选择 (8)

4.5完整的原理图及分析 (9)

4.6完整原理图的MULTSIM仿真 (11)

4.6.1 完整原理图的等效 (11)

4.6.2 电路图的仿真 (12)

4.7 结论 (15)

五.总结体会 (15)

六.附录 (16)

6.1 参考文献 (16)

6.2 元件清单 (17)

6.3 完整仿真原理图 (18)

6.4 完整Protel原理图 (19)

一.程序设计任务书及格式参考

1.课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):

(1)技术要求:

①电源电压DC6V;

②利用声音、按键、光控制电路发出不同的声音。

注:可以采用麦克风、光敏电阻作为传感器,音乐芯片等制作。

(2)工作要求:

①利用电子技术基础理论,分析系统工作原理,设计系统总体框图和各功能模块的电路图;

②掌握计算机辅助设计方法,利用Multisim对电路进行仿真设计;

③熟悉常用的电子元器件操作使用和测试方法;

④掌握电子电路安装调试技术,选择合适的元器件搭接实际电路,掌握电路的测试和故障排除方法;

⑤一人一题,并且全部或者部分通过计算机仿真,并做出实物。课程设计必须自己独立完成,不得从网上下载,一经发现该课程成绩记零分。

2.《电子技术课程设计》设计说明书格式

一、纸张和页面要求

A4纸打印;页边距要求如下:页边距上下各为2.5 厘米,左右边距各为2.5厘米;行间距取固定值(设置值为20磅);字符间距为默认值(缩放100%,间距:标准)。

二、说明书装订页码顺序

(1)任务书 (2)论文正文 (3)参考文献,(4)附录

三、课程设计说明书撰写格式

见范例

范例

引言(黑体四号)

☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号)

1☆☆☆☆(黑体四号)

正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)

1.1(空一格)☆☆☆☆☆☆(黑体小四号)

正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)

1.2 ☆☆☆☆☆☆、☆☆☆

正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)

2 ☆☆☆☆☆☆ (黑体四号)

正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)

2.1 ☆☆☆☆、☆☆☆☆☆☆,☆☆☆(黑体小四号)

正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)

2.1.1☆☆☆,☆☆☆☆☆,☆☆☆☆ (楷体小四号)

正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)

(1)……

①……

二.任务分析

本课题利用声音、按键、光控制电路发出不同的声音。因此,控制电路可分为三个模块:声控模块,按钮控制模块,光控模块。通过不同的模块控制不同的音乐芯片运作并推动扬声器发出不同的乐音,三大模块独立工作,互不干扰。因此,本设计课题分为三大部分:声音控制部分,按钮控制部分和光控部分。设计过程中,先对每一部分进行设计,然后,通过常用的电路串并联等方式将各部分组装在一起,这样便实现了利用声音、按键、光控制电路发出不同的声音的电路设计。做出设计工作计划:

课程设计工作进度计划:

序号起迄日期工作内容

1 2011.1.3~

2011.1.6

系统方案和功能模块电路设计

2 2011.1.7~

2011.1.9

Multisim电路仿真设计

3 2011.1.10~

2011.1.12

选购元器件,制作实际电路,电路测试和故

障排除

4 2011.1.13~

2011.1.14

整理设计报告

主指导

教师

吴荣燕、宁志刚日期:2010 年11 月30日

三.方框图

3.1 声控部分

3.2按钮部分

3.3光控部分

四.正文

4.1 摘要

4.1.1功能摘要当电路受到不同刺激时发出不同的乐音:当按下按钮时,传来阵阵蟋蟀的鸣叫:“唧唧—唧唧—唧唧——唧唧……”放开按钮,一小会儿时间后,“蟋蟀”停止鸣叫,这时可以打开遮光板,电路通过扬声器发出“天亮了,该起床了,天亮了,该起床了……”给电路以掌声刺激(声音刺激),顿时阵阵鸟鸣声传来:“啾啾啾啾……”。电路通过将声音控制部分,按钮控制部分和光控部分三个不同模块组装在一起,从而实现了趣味发声的功能!

关键词:趣味发声蟋蟀的鸣叫鸟鸣叫起床声

4 .1.2原理摘要设计不同的控制电路,当收到不同的刺激时,不同的控制电路工作,驱动不同的音乐芯片并带动扬声器发出不同的乐音。即通过晶振,机械开关及光敏电阻来分别感受声音刺激,机械刺激以及光刺激,当收到不同刺激时,相应的音乐芯片工作,以微弱电流的形式释放存储在其内的音乐程序,经三极管放大后驱动扬声器发出相应的乐音。

关键词:控制电路音乐芯片微弱电流音乐程序三极管放大

4.2声控部分原理图及分析

在市区,哪怕是在我们美丽的校园,也很时刻难听到那悦耳动听的大自然鸟鸣声,因而,时常怀念家乡的鸟鸣与山幽;那么,何不做一个电子“鸟”来慰藉一下留恋与失落的情感呢?

4.2.1声控部分原理图

图4.2.1 声控电路原理图

4.2.2工作原理及器件的选择

声控部分原理图如图4.2.1所示:晶振R4,电阻R1和三极管Q1等组成了

声控正脉冲触发电路,模拟鸟叫声芯片A和三极管Q2及扬声器电源组成受控电路。

如图所示:由于R1很大,平时Q1处于不完全导通状态,与之相连的TG处于低电平状态,芯片A不工作,OUT输出为0,扬声器不工作。当给以掌声刺激时,R4接收到声波信号,并将其转换为微弱电信号,经过Q1放大后,使其发射极输出正脉冲电信号,直接触发A从OUT端输出微弱的鸟鸣电信号,经过Q2功率放大后,推动扬声器发出悦耳动听的鸟鸣声!

器件的选择:R1的大小影响声控的灵敏度,若选取阻值过小的电阻,在没有触发信号时,电路也会导通,失去声控的目的,因此,实验中选取较大阻值(就取1M的电阻就成)。

A为鸟鸣音乐芯片,为固定模块,可以从市场上购买得到(型号:G-518)。

Q1选用9014,起到小功率放大的作用,并且其电流放大倍数较大。

Q2选用9013,起到放大功率的作用,其功率放大满足能够推动扬声器发声。采用六伏特直流电源。

4.3按钮部分原理图及分析

4.3.1原理图

夏末闷热的傍晚,往往令生活在校园的我们心烦不安,如能在闭上眼后听到阵阵的蟋蟀鸣叫声,顿时会让人产生一种回归乡野的感觉,从而创造出心静意和的境界,那将会是一件多么惬意的事情啊!为此,特制作一个仿真电子“蟋蟀”,作为趣味电子发声器的声控部分。

图4.3.1按控部分电路原理图

4.3.2工作原理及器件的选择

如图4.3.1所示:在按钮SW-PB没有按下时,电路不工作,扬声器不发声,当按下SW-PB后,电容Q?开始充电,充电电压为3V,放开按钮,电容放电通过TG触发B工作,B的OUT端发出微弱的蟋蟀叫声电信号,经Q3功率放大后,推动扬声器发出“唧唧~唧唧~唧唧唧……”的蟋蟀鸣叫声,电容持续放电,扬声器便能持续发声,直到电容两端的电压低于0. 5倍VDD,扬声器停止发声。器件的选择:

蟋蟀声模拟音乐芯片为固定模块,(型号为HL9300E),TG为其触发信号输入端,OUT为微弱电信号输出端,工作电压6V。

电容的大小决定了“蟋蟀”鸣叫的时间长短,电容越大,电路能持续工作的时间就越长,为使其每次鸣叫的时间不小于40S,选用CD11-10V型电解电容。

SW-PB,若没有按钮,可以用单刀开关代替。

4.4光控部分原理图及分析

4.4.1原理图

图4.4.1光控部分原理图

4.4.2工作原理及器件选择

这是一个“不能见光”的电路,当光敏电阻(图中用普通绕线电阻表示)收到光刺激时,电路开始工作,吹响起床的号角。

如上图所示:当没有光刺激时,光敏电阻R2的阻值极大,相当于开路,音乐芯片没有触发信号,电路不工作;当光敏电阻R2收到光线刺激时,其阻值急剧下降,可近似看做短路,音乐芯片HL9300E收到触发信号开始工作,并发出微弱的电流信号(携带“天亮了,起床了,天亮了,起床了……”信息),经过功率放大器Q4放大后带动扬声器发声,其中电容LS?为滤波电容,起到滤波作用,能够滤去信号中的高次谐波,有效的防止了输出信号的失真,使语音音质得到很大改善,并且声音更加洪亮。其中R3为音乐芯片的外接振荡器,其阻值的大小影响语音的速度和音调。

器件的选择:

C为固定模块,选用国产HFC5208语音集成电路。

Q4用功率放大器件9013,因语音信号微弱,要求其放大倍数不低于100.

R2为光敏电阻,选用MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器,也可采用亮阻不超过5K欧姆,暗阻不小于1M欧姆的光敏电阻代替。

R3用碳膜型电阻,取10M欧姆合适。

电源6V,扬声器用线圈式扬声器,电容LS?为陶瓷介质电容器,大小为0.1微法拉。

4.5完整的原理图及分析

如附录完整原理图所示:原理可分为三大快,即声控模块,按钮控制模块,光控模块。每个模块独立工作,互不影响,当给以声音刺激时,芯片A工作,而B和C处于静止状态;当按下按钮时,芯片B工作,A和C处于静止状态;当给予光照刺激时,芯片C工作,而A和B却处于静止状态。这样,当刺激不同时,电路发出不同的乐音,并且,各种声音均模仿自大自然,充满趣味!

图4.5(a)总电路PCB图

图4.5(b)总电路3D正面图

图4.5(c)总电路3D布线图

4.6 完整电路图的MULTISIM仿真

4.6.1完整原理图的等效

图4.6.1完整原理图的等效仿真图

等效说明:因仿真软件无法找齐所以元件,因此,将电路图等效如上进行仿真。各个芯片的工作电压均约为6V,工作电流约为10mA,因此,将他们均等效为500欧姆的电阻。各个控制部件均由等效开关代替,即对于声控和光控部件均用全额阻值很大的滑线变阻器替代,滑线变阻器每次调节100%,(这样的话,滑线变阻器要么被短路,要么全额串入电路,这样便等效了声控或者光控部件不受刺激时电阻极大,而受刺激时近似短路的功能),因电源电压为6V,取滑线变阻器的最大阻值为10M欧姆时,当其全部接入电路时,电路的电流经过电流经过三极管放大后仍然接近于0,无法推动扬声器发声。仿真中,因扬声器的阻值相对于变阻器来说极小,可以忽略不计,为显示通过其中的电流,用直流电流表将其替代。这样,完整的仿真模型图便建立起来了,如图4.6.1所示。

4.6.2电路图的仿真

当控制部件均不动作时,如图 4.6.1所示,流过两个电流表的电流均约为0.2mA,无法推动扬声器发声,即电路处于静止状态。

当仅有声音刺激时,将仿真图中的R1置0,进行仿真,仿真结果如图4.6.2(a)所示,电流约为0.4A,扬声器发声。

图4.6.2(a)

当按下按钮式时,将仿真图中的开关合上,进行仿真,仿真结果如图4.6.2(b)所示,电流约为0.4A,扬声器发声。

图4.6.2(b)

当仅有光照刺激时,将仿真图中的R5置0,进行仿真,仿真结果如图4.6.2(c)所示,电流约为0.9A,扬声器发声。

图4.6.2(c)

当实际电路同时受到三个刺激时,仿真结果如图4.6.2(d),两电流表示数近似相等。两扬声器均发声。

图4.6.2(d)

4.7结论:通过分析仿真结果可知,当电路收到不同刺激(声音,人工机械开关,光照)的时候,电路发出不同的声音作为回应,当给予两种或者三种刺激时,电路发出混合声音,能够实现“趣味发声”的目的。

五.总结体会

第一次课程设计,我我收获颇多:

考试周过去了,大家松了一口气。当接到课程设计任务书时,大家有惊喜,有惶恐。惊喜的是,我们上了这么久的理论课,两年半了,终于有机会可以做一个具体的电路板,一显身手了。然而,当我们打开任务书时又陷入了惶恐之中:不知道该要怎么去做了。

于是,班委请来了吴荣燕老师和宁志刚老师为我们班级进行公开辅导,老师就课程设计的要求,一般步骤及需要主要的问题进行了详细的阐述,大家这才有了一些眉目,心中的迷雾也才消散了些许。在此感谢二位老师的辛勤指导!谢谢您,老师!

于是,大家有了头绪,不再惧怕课题了。由于图书馆资源有限,大家积极行动起来了:于是,图书馆多了我们的身影,多了一些熟悉的面孔,在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在设计过程中,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.

通过这次课程设计,我在多方面都有所提高。通过这次课程设计,综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次有力的碰撞,让我发现,以前对理论知识学得是多么的肤浅,很大理论知识都只是停留在了表面,二没有深刻的理解。通过这次设计,提高了计算能力,绘图能力,熟悉了规范和标准,同时各科相关的课程都有了全面的复习,独立思考的能力也有了提高。

在这次设计过程中,体现出自己单独设计电路的能力以及综合运用知识的能力,体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情,从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节,从而加以弥补。

通过这次课程设计,等效替代法得到了很好的运用。刚开始的时候,很多同学都和我一样:苦于仿真软件无法提供自己想要的元件,例如,我做这个“趣味电子发声器”的仿真,就无法在仿真软件MILTISIM中找到音乐芯片,因此,曾一度陷入困惑之中。直到后来有同学提出用等效元器件代替不能找到的器件实现相应的电路功能进行仿真,大家才突然醒悟。也正是因此,在“趣味电子发声器”

的仿真过程中,我用等效开关器件代替了控制部件,从而顺利地实现了仿真。

通过这次课程设计,我深刻地认识到自身的不足,以后一定要努力学习,并加强理论联系实际工作的落实。只有让知识发挥其应有的作用,才真正具有实用价值。

在课程设计过程中,大家都觉得老师要求太严格,其实,只有这样,我们才能真正学到知识,增强我们的动手能力!

在此再一次感谢我们的吴老师和宁老师,二位老师爱岗敬业,严谨细致,一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;这次电子设计的每个实验细节和每个数据,都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度,帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。

同时感谢对我帮助过的同学们,谢谢你们对我的帮助和支持,让我感受到同学的友谊。

万分感谢。

六.附录

6.1参考文献

[1]康华光等.电子技术基础模拟部分(第五版).北京:高等教育出版社.2006.1

[2]康华光等.电子技术基础数字部分(第五版).北京:高等教育出版社.2006.1

[3]陈世和.电工电子实习教程.北京:北京航空航天大学出版社.2007.8

[4]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京:电子工业出版社,2001,7.

[5]许小军.电子技术实验与课程设计指导——数字电路分册[M].南京:东南大学出版社,2005,3.

[6]郭永贞.电子技术实验与课程设计指导——模拟电路分册[M].南京:东南大学出版社,2004,10.

[7]南寿松,刘荣林,李晓光等.电子实验与电子实践[M].北京:中国标准出版社,2004,11.

[8]晶体管技术编辑部(日).电子技术——原理·制作·实验(杨洋译)[M].北京:科学出版社,2005,9.

[9]付家才.电子工程实践技术[M].北京:化学工业出版社,2004,4.

[10]张玉平.电子技术实验及电子电路计算机仿真[M].北京:北京理工大学出版社,2005,11.

[11]安玉景,李雪莹.电子技术基础实验[M].北京:人民邮电出版社,1998, 1.

[12]杨元挺,唐果南.电子技术技能训练[M].北京:电子工业出版社,2002, 1.

[13]卢结成,高世忻,陈力生等.电子电路实验及应用课题设计[M].合肥:中国科学技术出版社,2006, 3.

[14]黄仁欣.电子技术实践与训练[M].北京:清华大学出版社,2004, 9.

[15]黄永定.电子实验综合实训教程[M].北京:机械工业出版社,2004, 9.

[16]谭清雄编.电子实习指导[M].长沙:湖南大学出版社,2007, 8

[17]傅劲松.电子制作实例集锦[M].福州:福建科学技术出版社,2006,1..

[18]张晓东.有趣的家用电子制作[M]北京:人民邮电出版社,2004.6 6.2元件清单附录:

元件名称数量参数或型号

电源 1 6V

音乐芯片 3 G-518 HL9300E HFC5208

晶振 1

电阻 2 10M 10K(欧)

光敏电阻 1

三极管 4 3个9013 1个9014

扬声器 2

开关 1

台达伺服问答

01、问台达交流伺服系统ASDA-M系列所提供DI/O功能与交流伺服系统ASDA-A2系列有何差异? 答台达交流伺服系统ASDA-M系列各轴各提供6个DI,3个DO;共有18个DI,9个DO。 交流伺服系统ASDA-A2则提供8个DI,5个DI。 ASDA-M系列硬件的DI与DO分别在三轴的50 PIN Connector上,透过韧体的转换,可以将各轴6个DI与3个DO整合之后分配给其他轴使用。 为避免一些共享DI重复及节省DI脚位,可透过参数设定三轴共享DI,目前提供三轴共享DI: 1.SON,伺服启动:设定数值为0101(A接点),0001(B接点) 2.ARST,异常重置: 设定数值为0102(A接点),0002(B接点) 3.EMGS,紧急停止: 设定数值为0121(A接点),0021(B接点) 在指定各轴DI/O的参数设定上,DI(P2-10~P2-15)及DO(P2-18~P2-20)功能参数设定中增加位4作为各轴DI/O的指定。

02、问当连接绝对型伺服系统时,如何设定绝对型编码器? 答设定步骤如下: 1.确认P2-69参数目前设定值(0x0èINC ;0x1èABS),P2-69如果有修改设定必须重新上电功能才会生效,此参数特性与P1-01属同一类型。 2.接上电池盒(已经连接编码器端与驱动器端,电池也安装上),首次上电会跳ALE60,此时需坐标初始化,ALE60才会消失。 3.坐标初始化有三个方法 尚未作坐标初始化时驱动器会出现ALE60,可以透过以下初始化方式排除: (1)参数法: 设定P2-08è271后,设定P2-71è0x1,,此时ALE60会消失,但是当电池电量低于 3.1V会跳ALE61,否则正常情况面板看到会出现00000。 (2)DI法: 设定ABSE(0x1D)与ABSC(0x1F),当ABSE(ON),ABSC设定由OFF变为ON,系统将进行坐标初始化,完成后编码器脉波将从重设为0且PUU将重设为P6-01数值。 (3)PR回原点法: 若设定在PR控制模式时,可以执行PR回原点方式完成坐标初始化。 4.读取马达绝对位置: (1)设定P2-70决定马达绝对位置形式及读取方式设定, P2-70,bit0,DI/O读取单位设定,读取PUU(bit0=0)或Pulse(bit0=1) P2-70,bit1,通讯读取单位设定,读取PUU(bit1=0)或Pulse(bit1=1) (2)通讯读取马达位置单位为Pulse(P2-70=2,bit1=1,bit0=0): 设定P0-49=1或2(1:只更新编码器数据;2:更新编码器数据并将位置误 差清除为0),P0-51代表马达绝对位置圈数,P0-52代表马达绝对位置脉波数 (3)通讯读取马达位置单位为PUU(P2-70=0,bit1=0,bit0=0) 设定P0-49=1或2(1:只更新编码器数据;2:更新编码器数据并将位置误 差清除为0),P0-51=0,P0-52代表马达绝对位置PUU 5.透过上位控制器读取马达绝对位置信息P0-51及P0-52 6.(1)当编码器电源低于 3.1V时会出现ALE61 (2)当绝对型系统初次上电尚未完成坐标初始化、编码器电源低于 1.2V或在低电压状况下更换编码器电池,均会发生ALE60:马达绝对位置遗失。 (3)使用非绝对型编码器系统时,开启绝对型功能设定P2-69=1时,会发

基于霍尔式传感器的电子秤-课程设计

基于霍尔式传感器的电子秤-课程设计

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课程设计报告 设计题目基于霍尔式传感器的电子秤 指导老师 摘要 科学技术的发展对称重技术提出了更高的要求,尤其是微处理技术和传感技术的巨大进步,大大加速了这个进程。目前,电子秤在商业销售中的使用已相当普遍,但在市场上仍广泛使用的电子秤有很大局限性。这些电子秤体积大、成本高,又不便随身携带,而目前市场上流行的便携秤又大都采用杆式秤或以弹簧压缩、拉伸变形来实现计量的弹簧秤等,其计量误差大,又容易损坏。杆式秤和弹簧秤等计量器械将逐渐被淘汰。因此,一种能够在未来更方便、更准确的普及型电子秤的发展受到人们的重视,设计一种重量轻、计量准确、读数直观的民用电子秤迫在眉睫。 本设计过程充分利用传感器的有关知识,利用霍尔传感器设计的简单电子秤很大程度上满足了此应用需求,并从简单电子秤的基本构造进一步了解大型电子秤的构造原理。 关键词:CSY传感器实验仪;电子秤;霍尔式传感器;差动放大器

目录 第一章绪论 (1) 1.1 电子秤概述 (1) 1.1.1 电子秤的发展 (1) 1.2 电子秤的组成 (2) 1.2.1 电子秤的基本结构 (2) 1.2.2 电子秤的基本工作原理 (2) 第二章电子秤设计的目的意义及设计任务与要求 (4) 2.1 电子秤设计目的 (4) 2.2 此课程在教学计划中的地位和作用 (4) 2.3 电子秤设计任务与要求 (4) 2.3.1 设计任务 (4) 2.3.2 设计要求 (4) 第三章电子秤总体设计方案 (5) 3.1 电子秤设计思想 (5) 3.2各电路单元或部件选择 (6) 3.2.1 直流稳压电源的选择 (6) 3.2.2 电桥平衡网络的选择 (6) 3.2.3 称重传感器的选择 (6) 3.2.4 差动放大器的选择 (9) 3.2.5 F/V表的选择 (9) 3.3 最终方案的确定 (10) 第四章硬件设计 (11) 4.1 硬件设计概要 (11) 4.1.1 硬件电路设计原理说明及电路图 (11)

简易电子琴课程设计报告

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

电子秤的设计与制作

《基于Lab View的电子秤设计》 课设报告书 学院:机电学院 学号: 姓名: 同组人: 指导老师: 提交日期:2017 年 6 月12 日

目录 一、概述 (1) 二、功能需求分析 (1) 三、系统设计 (1) 四、技术实现 (12) 五、课程设计问题及解决方法 (13) 六、心得体会 (13)

一、概述 电阻应变片是基于应变效应制作的,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化。可直接作为测量传感元件,将电阻应变片接成电桥形式,当钢梁受到外力产生形变时,电桥内各电阻值将发生变化,产生相应的不平衡输出。 本次课程设计的目的,是掌握传感器的组成和基本原理、基本概念和分析方法、并具备构造、调试和工程设计传感器的能力。了解labview软件的使用方法,并利用软件构建信号分析程序和前面板。 二、功能需求分析 (1)量程0~1.5Kg,应变式传感器的结构设计; (2)电路设计,差分放大电路; (3)程序设计,包括信号处理程序和前面板。 三、系统设计 其电路构成主要有测量电路,差动放大电路。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。而差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足NI数据采集卡的输入要求,将信号输入进电脑进行进一步分析。 原理流程图如下: 1、测量电路 电阻应变式传感器简称电阻应变计。当将电阻应变计用特殊胶剂粘在被测构件的表面上时,则敏感元件将随构件一起变形,其电阻值也随之变化,而电阻的变化与构件的变形保持一定的线性关系,进而通过相应的二次仪表系统即可测得构件的变形。通过应变计在构件上的不同粘贴方式及电路的不同联接,即可测得重力、变形、扭矩等机械参数

简易电子琴实验报告

北京邮电大学 课题名称:简易电子琴的设计和制作学院:信息与通信工程学院 专业:信息工程 班级:2014211126 姓名:李家威 学号:2014210691 班内序号:10

指导老师:王丹志 一、摘要及关键字 本课程设计以制作出一个简易电子琴为最终目的。该电子琴以NE555为核心,通过公式计算不同频率按键对应的阻值来实现不同的音调,然后通过运算放大器将信号放大并通过喇叭发出声音。由此设计仿真电路图,选择合适器件进行电路搭建,并进行调试直至达到要求,最后进行数据统计。 关键字:电子琴振荡电路运算放大器 二、设计任务及要求 了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。设计并利用NE555集成运算电路以及外加电阻,电容在第一级产生不同频率的音乐,再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大,最后通过扬声器产生21个音符。

三、设计思路、总体结构框图 设计思路 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。由555定时器电路组成的多谐振荡器,它的振荡频率可以通过改变振荡电路中的RC原件的数值进行改变。根据这一原理,通过设定一些不同的RC数值并通过控制电路,按照一定的速度依次将不同的RC组件接入振荡电路,就可以使振荡电路按照设定的要求,有节奏的发射已设定的音频信号与音乐。

总体结构框图 四、分块电路和总体电路的设计分块电路: 琴键端(开关、电阻)

电子凸轮工作原理

电子凸轮 电子凸轮 电子凸轮又称Electronic CAM,是模拟机械凸轮的一种智能控制器。它通过位置传感器(如旋转变压器Resolver或编码器Encod)将位置信息反馈给CPU,CPU将接收到的位置信号进行解码、运算处理,并按设定要求在指定位置将电平信号进行设置并输出。电机——编码器——cpu——伺服电机或步进电机驱动器 电子凸轮和系统组成:(编码器+通讯端口+PC+伺服电机或 步进电机) 下图为电子凸轮和系统图。该型号采用旋变作为位置传感器,可以通过通讯端口和PC或手持编程器(Handy termin al)进行通信。PC和手持编程器提供给用户编程使用,为用户提供了方便的编程界面。信号输出采用并行(PIO)和串行(SIO)两种方式,输出信号可以直接用来控制伺服电机和步进电机的驱动器(?),也可以通过控制器将信号集中处理后控制变频器等驱动装置,实现运动控制的目的。 输出设置DOG是什么? 电子凸轮的输出是以DOG为单位进行设置的,如图4所示。一个DOG分为DOG WIDTH和DOG INTERVAL两部分,DOGWIDTH相当于机械凸轮中开关被压下并保持的时间或角度范围,(啥概念)需设置一个起始角度(Start position)ON(比如图中的0°)和一个终止角度(End position)OFF(比如图中的30°)。相应的DOGINTERVAL就是相当于开关松开的角度范围。对于一个凸轮来讲,可以有多个DOG,通常只需设 置DOG WIDTH,DOG Interval就是在两个DOG WIDTH中间的角度范围,不需另

外设置。以下图为例,只需设置0°——ON,30°——OFF;57°——ON,95°——OFF 即可。一般可以设定的DOG数和SENSOR的转速有关,转速越高,可以设定的DOG就越少,相反转速越低,可设定DOG数越多。 凸轮信息的输出有两种方式:PIO和SIO。PIO也就是并行输出,共40个通道(CHANEL),其中32个可以用做输出凸轮(CAM) 和位置(Position)、速度(Speed)信息,8个CHANEL用做错误信息等的输出。32个CAM可以是32个CAM输出,也可以是16个CAM+Position,或者16个CAM+Speed,或者Speed+Position。用户可以根据具体应用的需要进行合理的设置。SIO也就是串行输出,其输出信息的内容与PIO相同,只是接口形式不同而已,比较适合慢速系统使用。 一个PC机多个输出——控制多个电机——编码器——反馈到电子凸轮(通讯端口+PC) 位置和速度信息的输出编码形式主要是BCD码、PureBinary、Gray码。 32个通道都用做凸轮输出时,各通道凸轮之间彼此独立,互不影响, 用户可以根据自己的需要单独设置各点的输出来实现组合控制。下图是32个输出通道全部设为CAM输出时的完整输出信号。 每个CAM可以控制一组马达和驱动器,因此最多可以控制32组。通过选定各个DOG的参数,可以轻易的实现各个轴之间的同步和联动。由DOG的参数设置控制轴间协作运动 应用 电子凸轮可以应用在诸如汽车制造、冶金、机械加工、纺织、印刷、食品包装、水利水电等各个领域。

电子称的设计 传感器.

燕山大学 课程设计说明书题目:电子秤的设计 学院(系):电气工程学院 年级专业: 12级 学号: 学生姓名: 指导教师: 教师职称:

燕山大学《传感器原理与设计》课程设计任务书 院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系 说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2014年 12月 12日

摘要 称重技术是日常生活不可获缺的技术,随着科学技术的发展,称重技术和称重装置也获得了广泛的发展。基于电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点,得到了广泛的应用和发展。 电阻应变式传感器是以电阻应变效应为基本原理的电阻式传感器。它由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、扭矩、位移等多种物理量。 本文介绍了一种基于电阻应变式的称重传感器的电子秤的设计,其中包括惠斯通全桥电路的设计和搭建、OP07组成的放大电路的设计、AD7705组成的模数转换电路以及转换后数字采集和显示的实现。详细叙述了该称重传感器的参数设计,并验证其可行性。 关键字:传感器、电阻应变、差动电桥、放大电路、AD转换

目录 第1章概论 (1) 1.1 调研的意义 (1) 1.1.1课题背景 (1) 1.1.2调研意义 (1) 1.2研究现状 (1) 1.2.1国内外电子称的研究现状和发展趋势 (1) 1.2.2典型电子称产品举例 (3) 1.3为电子称设计进行的准备 (3) 第2章电子称的具体设计方案 (5) 2.1敏感元件的介绍 (5) 2.1.1电阻应变片的工作原理 (5) 2.1.2弹性元件 (6) 2.2 匹配电路的设计 (7) 2.2.1 元器件选择与功能描述 (7) 2.2.2 测量电路的设计 (8) 2.2.3 差动放大电路单元 (10) 2.2.4 A/D转换单元 (11) 2.2.5数据处理与显示部分 (12) 第3章仿真电路 (14) 3.1仿真电路的建立 (14) 3.2仿真电路结果分析 (16) 第4章体会与收获 (18) 参考文献 (19)

电子秤设计

传感器课程设计 小量程电子秤设计 学校:河海大学 专业:应用物理学 姓名:季庚午 学号:0810020116 指导老师:丁万平

Ⅰ、总体设计方案 本设计由以下几部分组成:电阻应变传感器、信号放大器、模数转换、单片机、显示器。其结构图如下所示。 由电阻应变式传感器感受被测物体的质量,通过电桥输出电压信号,通过放大电路将输出信号放大,而后送入A/D转换单元进行模数转换,将转换后的数字信号送给单片机;单片机接收数据后,对数据进行处理,将其转换为对应的重量信息,送LED显示模块进行显示。单片机同时也可以进行去皮调零操作。 Ⅱ、硬件电路设计 一、传感器选择 1、传感器型号:WTP616平行梁式称重(测力)传感器; 2、产品特点及结构:主要适用于口袋称,手掌称等电子称重; 3、主要技术参数: 额定载荷(Kg):500g; 绝缘电阻(MΩ)>=2000(100VDC) 精度等级:C3; 激励电压(V)5~10DC 综合误差:(%F.S)0.05; 温度补偿范围(℃)-10~+40 灵敏度(mV/V)0.7+-0.1 使用温度范围(℃)-20~+50 非线性(%F.S):0.05; 零点温度影响(%F.S/10℃)0.2 滞后(%F.S):0.05; 灵敏度温度影响(%F.S/10℃)0.15 重复性(%F.S):0.05; 安全过载范围(%F.S) 150 蠕变(%F.S/30min):0.05; 极限过载范围(%F.S) 零点输出(%F.S): +-1; 输出阻抗(Ω): 1000+-50 输入阻抗(Ω):100050 电缆线: 四芯屏蔽电缆 4、接线方法:输入(电源)+:红色;输入(电源)—:黑色;输出(信号)+:绿色;输出(信号)—:白色 5、实物图: 图Ⅱ.1.1:WTP616实物图 应变传感器信号放大器单片机LED显示

电子技术实训报告(收音机)

电子技术实训报告(收音机)

話北氏號/季电子技术实训报告 姓名:___________________________ 学号:______________________ 学院:____________________ 班级: 指导老师: 2017年6月30日

第一节:实训的目的及要求 1、学会焊接技术,并能自己动手焊接实习所需电子产品。 2、熟悉电子元器件的结构及作用、熟练掌握电烙铁等相关工具的操作。 3、掌握电子产品的的工作原理、安装和调试技术,通过该过程,锻炼自己的动手能力, 培养理论联系实际的能力,提高分析解决问题能力。 4、通过实际动手实践,进一步学习和理解电子技术知识。 5、学会认识并分析电路图,按照电路图要求组装焊接实物。 第二节:实训器材及工具 1.恒兴牌HX218B ( FM/AM )收音机实验套件X 1 2?电烙铁X 1 3.焊锡丝若干 4.万用表X 1 5.钳子 6.元件清单见下表1 表1

第三节:电子技术实训原理 收音机是接收无线电广播发送的信号,并将其还原成声音的机器,根据无线电广播的不同,即调幅广播(AM )和调频广播(FM ),接收信号的收音机的种类也不同,即调频收音机和调幅收音机。 1.收音机天线收到电磁波信号,经过调谐器选频后,选出要接收的电台信号。同时,在 收音机中,有一个本地振荡器,产生一个跟接收频率差不多的本振信号,它跟接收信号混频,产生差频,这个差频就是中频信号。中频信号再经过中频选频放大,然后再检波,就得到了原来的音频信号。音频信号通过功率放大之后,就可送至扬声器发声了。天线接收到的高频信号通过输入电路与收音机的本机振荡频率(其频率较外来高频信号高一个固定中频,我国中频标准规定为465khz)—起送入变频管内混合一一变频,在变频级的负载回路(选频)产生一个新频率即通过差频产生的中频,中频只改变了载波的频率,原来的音频包络线并没有改变,中频信号可以更好地得到放大,中频信号经检波并滤除高频信号。再经低放,功率放大后,推动扬声器发出声音。 2.HX218B收音机简单原理 (1)中波信号有T1与C-1组成的输入回路,选择后进入1C内的第10脚,在IC内部与本振信号混频,本振信号由T2与C-2及IC的第5脚内部振荡电路组成,混频后465KHZ的差频信号由IC的14脚输出,经中周T3和陶瓷滤波器CF2选频从16脚进入IC进行中放、检波,然后由23脚输出,再经C14 耦合至24脚进行音频放大,最后由27脚输出至扬声器。 (2)调频信号由TX接收,经C2送入IC的12脚进行高放、混频,9脚外接C-3、L1选频回路,7脚外接C-4、L2本振回路,混频后的中频信号也由14脚输 出经10.7MHZ陶瓷滤波器CF1选频后进入17脚进行中放,并经内部鉴频, IC的2脚外接鉴频网络,鉴频后的音频信号也由23脚输出,再经C14耦合至24脚进行音频放大,最后也由27脚输出推动扬声器发声。 (3)C为四联可变电容器,它由四个单独的可变电容组合在同一个轴上旋转, 以满足AM FM的调台,安装时将小容量的两联焊在7脚和9脚(调频用),

电子凸轮原理与应用

电子凸轮原理与应用 2010-01-28 18:15 机械凸轮 机械凸轮是一种角度感应和控制装置,通过在金属盘片上加工出一定形状的轮廓曲线,使其在某个位置可以有效的使与之接近的微动开关产生动作-导通或截止,如图所示。凸轮盘可以组合使用,将多个凸轮串联可以实现关联控制。用户可以按控制要求设置凸轮片间的间隔角度和凸轮盘个数,从而达到角度感应和多点输出控制的目的。如图所示,凸轮盘串接在同一根轴上,并且凸轮间以一定的角度相间隔,在微动开关的一端接+5V,连续转动轴,在开关的另一端可以得到变化的电平输出。 用机械凸轮可以完成一些简单的控制和角度感应,可以实现粗略定位。盘片的加工和维修复杂,而且易磨损,制作困难。 电子凸轮 电子凸轮又称Electronic CAM,是模拟机械凸轮的一种智能控制器。它通过位置传感器(如旋转变压器Resolver或编码器Encoder等)将位置信息反馈给CPU,CPU将接收到的位置信号进行解码、运算处理,并按设定要求在指定位置将电平信号进行设置并输出。 电子凸轮和系统组成 下图为电子凸轮和系统图。该型号采用旋变作为位置传感器,可以通过通讯端口和PC或手持编程器(Handy terminal)进行通信。PC和手持编程器提供给用户编程使用,为用户提供了方便的编程界面。信号输出采用并行(PIO)和串行(SIO)两种方式,输出信号可以直接用来控制伺服电机和步进电机的驱动器,也可以通过控制器将信号集中处理后控制变频器等驱动装置,实现运动控制的目的。 输出设置 电子凸轮的输出是以DOG为单位进行设置的,如图4所示。一个DOG分为DOG WIDTH和DOG INTERVAL两部分,DOGWIDTH相当于机械凸轮中开关被压下并保持的时间或角度范围,需设置一个起始角度(Start position)ON(比如图中的0°)和一个终止角度(End position)OFF(比如图中的30°)。相应的DOGINTERVAL就是相当于开关松开的角度范围。对于一个凸轮来讲,可以有多个DOG,通常只需设置DOG WIDTH,DOG Interval就是在两个DOG WIDTH中间的角度范围,不需另外设置。以下图为例,只需设置0°——ON,30°——OFF;57°——ON,95°——OFF即可。一般可以设定的DOG数和SENSOR的转速有关,转速越高,可以设定的DOG就越少,相反转速越低,可设定DOG数越多。 凸轮信息的输出有两种方式:PIO和SIO。PIO也就是并行输出,共40个通道(CHANEL),其中32个可以用做输出凸轮(CAM)和位置(Position)、速度(Speed)信息,8个CHANEL用做错误信息等的输出。32个CAM可以是32个CAM输出,也可以是16个CAM+Position,或者16个CAM+Speed,或者Speed+Position。用户可以根据具体应用的需要进行合理的设置。SIO也就是串行输出,其输出信息的内容与PIO相同,只是接口形式不同而已,比较适合慢速系统使用。 位置和速度信息的输出编码形式主要是BCD码、PureBinary、Gray码。 32个通道都用做凸轮输出时,各通道凸轮之间彼此独立,互不影响,用户可以根据自己的需要单独设置各点的输出来实现组合控制。下图是32个输出通道全部设为CAM输出时的完整输出信号。

单片机电子秤设计报告完整版样本

单片机电子秤设计报告 秤是一种在实际工作和生活中经常见到的测量器具。随着计量技术和电子技术的发展, 传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰, 电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。 和传统秤相比较, 电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现, 具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-10Kg, 测量精度达到5g, 有高精度, 低成本, 易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过, 比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外, 该电子秤电路简单, 使用寿命长, 应用范围广, 能够应用于商场、超市、家庭等场所, 成为人们日常生活中不可少的必须品。 一、功能描述 1、采用高精度电阻应变式压力传感器, 测量量程0-10kg, 测量精度可达5g。 2、采用电子秤专用模拟/数字( A/D) 转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换, HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术, 是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。 3、采用STC89C52单片机作为主控芯片, 实现称重、计算

价格等主控功能。 4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。 5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互, 键盘容量大, 操作便捷。 6、具有超量程报警功能, 能够经过蜂鸣器和LED灯报警。 7、系统经过USB电源供电, 单片机程序也可经过USB线串行下载。 二、硬件设计 1、硬件方案 单片机电子秤硬件方案如图1所示: 图1 单片机电子秤硬件方案

NJ电子凸轮培训资料

NJ电子凸轮培训资料 欧姆龙自动化(中国)有限公司 FAE中心 2015年7月

目录 一、凸轮概述 (2) 1、机械凸轮组成结构 (2) 2、机械凸轮的实现 (2) 3、电子凸轮的实现 (6) 二、NJ的凸轮指令和凸轮表 (8) 1、NJ的凸轮指令 (8) 2、其它凸轮相关指令 (18) 3、NJ的凸轮表的设定 (21) 三、凸轮计算应用实现 (24) 1、包封机变袋长凸轮计算实现 (24) 2、枕包机变袋长凸轮计算实现 (26) ①设备要求 (26) ②解决方法 (28) ③设置及程序 (33) 3、枕包机变袋长凸轮三次方优化实现 (33) ①飞剪功能实现 (33) ②凸轮曲线的三次方优化 (35) ③调试经验 (37) 4、色标补偿计算实现 (37) ①产生偏差的原因 (37) ②如何实现“纠偏”程序 (38)

凸轮概述 1、 机械凸轮组成结构 机械凸轮机构一般是由凸轮、从动件和机架三个构件组成的高副机构 。凸轮通常作连续等速转动,从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动。凸轮机构能实现复杂的运动要求,广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。 凸轮结构示意图 2、 机械凸轮的实现 机械凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。一般可分为三类: 盘形凸轮:凸轮为绕固定轴线转动且有变化直径的盘形构件;如下图 这是凸轮的基本形式,凸轮绕固定轴旋转时,推杆(从动件)的位移规律是一定的。

移动凸轮:凸轮相对机架作直线移动;如下图 从动件一般做成杆状,接触凸轮的部分装有滚轮,在凸轮上做纯滚动,从而带动从动杆移动。它可视为盘型凸轮的演化形式。 圆柱凸轮:凸轮是圆柱体,可以看成是将移动凸轮卷成一圆柱体。 凸轮是圆柱体,可以看成是将移动凸轮卷成一个圆柱体。圆柱凸轮不再做往复直线移动,而是做旋转移动。前两种都可以看成平面运动形式,而圆柱凸轮则是一种空间运动形式。 机械凸轮从动件(推杆)一般具有3种不同形状。 尖顶从动件

(完整word版)电子发声实验课程设计

微机原理课程设计 课题:电子发声设计实验 专业: 学号: 姓名:

、课题名称及设计组成员 、课题内容及要求 课题名:电子发声设计实验 1、要求: 根据实验提供的音乐频率表和时间表,编写程序控制8254 ,使其输出连接到扬声器上能发 出相应的乐曲。要求至少要完成下列项目的一项 ( 1)可播放两首不同的乐曲 ( 2)根据不同的按键播放不同的音乐 ( 3)可改变音乐的音调 ( 4)可显示播放乐曲的名称 2、所设计的电路实现的功能: 设计中完成了实验要求中提出的要求。设计中实现了,用按键进行随时切换两首音乐(友谊地久天长,两只老虎)和对所播放的当前音乐进行两种不同音调(中音和低音)的随时切换的控制操作,其中用总开关 K_7 进行播放开关的总控制,开关 K_0 用于音乐播放的选择,开关 K_1 用于对当前播放音乐的音调进行选择。设计中还实现了对 16×16的 LED 管的控制运用点阵汉字输出歌名。 三、方案、系统组成框图和工作原理说明 1、设计方案及原理:本设计中音乐播放控制为利用对8255 和 8254 芯片的控制操作得以实 现。音乐名的输出为利用总线对 16×16 点阵地控制来实现。 (1)本设计中 PC发声系统以 8254的计数器 0 为核心。系统初始化时,计数器 0 工作在方式 3 的“方波发声器”方式,同过将音乐频率转换为相应的计数初值,改变计 数器 0 的计数初值就可以使扬声器发出不同的频率的音响。 ( 2)发生系统控制为受 8255 芯片控制,外界通过改变对 8255 芯片的 PA 口的不同输入来实现播放功能上的选择。

3)演奏但音符,为利用一个音符对应一个频率,将与一个频率对应的计数初值写入 计数器 0,扬声器就发出相应的音调。计数器初值的计算公式为: 计数初值 =1MHZ ÷输出频率, 其中 1MHZ 转换为 16 进制为 0F4240H 。 ( 4)控制音符的演奏时间,是通过每一个音符规定一个“单位时间” :单位时间× N= 音符的演奏时间。其中, N 为调试参数,一首歌只有一个调试参数。 2、系统组成(电路图) : 图 1. 对 8254 与系统的连接 . XD0 XD7 . D0 D7 系 统 XA1 A0 总 XA2 A1 线 IOW# WR IOR# RD IOY3 CS

基于51单片机的电子秤的设计

学号: G RADUATE T HESIS 论文题目:基于51 单片机的电子秤的设计 学生姓名: 专业班级: 学院: 指导教师: 2017 年06 月12 日

第一章功能说明 本设计系统以单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时,为了更好地采用模块化设计法,分步设计了各个单元功能模块。 系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器;数据采集部分由称重传感器,信号的前期处理和A/D 转换部分组成,包括运算放大器AD620和A/D 转换器ICL7135;人机界面部分为键盘输入,四位LED数码显示器,可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据,使用方便;系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。 系统的软件部分应用单片机C 语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~9.999Kg ,重量误差不 大于± 0.005Kg), 并发挥部分的显示购物清单的功能,可以设置日期和设定十种商品的单价,还具有超量程和欠量程的报警功能。 本系统设计结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。 称重传感器原理 即由非电量(质量或重量)转换成电量的转换元件,它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。 按照称重传感器的结构型式不同,可以分直接位移传感器(电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等)和应变传感器(电阻应变式、声表面谐振式)或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。对称重传感器的基本要求是:输出电量与输入重量保持单值对应,并有良好的线性关系;有较高的灵敏度;对被称物体的状态的影响要小;能在较差的工作条件下工作;有较好的频响特性;稳定可靠。 传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成” 。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分,转换元件指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。此外传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置,被喻为电子秤的心脏部件,它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下(如高低温、湿热),传感器所占的误差比例就更大,因此,在人们设计电子秤时,正确地选用称重传感器非常重要。 称重传感器的种类很多,根据工作原理来分常用的有以下几种:电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。(本设计采用的是电阻应变式) 电阻应变式称重传感器包括两个主要部分,一个是弹性敏感元件:利用它将

基于霍尔式传感器的电子秤

基于霍尔式传感器的电子秤

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霍尔式传感器的电子秤的创新设计 姓名:徐志远 班级:理工10-3班 学号:22100832

一、创新的背景 称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。 电子秤的发展过程与其它事物一样,也经历了由简单到复杂、由粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程。特别是近30年以来,工艺流程中的现场称重、配料定量称重、以及产品质量的监测等工作,都离不开能输出电信号的电子衡器。这是由于电子衡器不仅能给出质量或重量信号,而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制和检验功能,从而推进工业生产和贸易交往的自动化和合理化。 通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求,电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性,伴随着高科技的发展,电子秤的功能将会日趋完善。因此,一种能够在未来更方便、更准确的普及型电子秤的发展受到人们的重视,设计一种重量轻、计量准确、读数直观的民用电子秤迫在眉睫。 二、电子称创新的思路 电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量(重量)的测量仪器,也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成: A、承重传力复位系统; 它是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统,又称电子秤的秤体,一般包括接受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减振机构等。

电子琴的实验报告

单片机课程设计 设计题目电子琴 指导老师:苏 参与实验者:moxiaoxiao 专业:统本电信0801 地点:3#楼北楼605 电子琴 一.设计目的: (1).培养综合运用知识的能力 (2).朋友查阅资料,使用工程设计标准及编写设计文档的能力. (3).掌握单片机应用系统的设计方法. (4).提高计算机绘图能力 二.设计任务: 利用DP51PROC实验系统上的定时器/计数器,按键和蜂鸣器单元。用单片机I/O 口线控制蜂鸣器发出不同的音调,程序检测按键状态,7个按键中某一键按下时,蜂鸣器对应标称音阶. 三.设计与调试环境 KEIL uVision2 是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一,它支持众多不同公司的MCS51 架构的芯片,它集编辑,编译,仿真等于一体,同时还支持,PLM ,汇编和 C 语言的程序设计,它的界面和常用的微软VC++的界面相似,界面友好,易学易用,在调试程序,软件仿真方面也有很强大的功能。 1:按下面的步骤建立一个项目: 图1-4 选取芯片 图1-5 新建程序文件 (1)点击图1-5 中的 3 保存新建的程序,也可以用菜单File-Save 或快捷键Ctrl+S 进行保存。因是新文件所以保存时会弹出类似图1-3 的文件操作窗口,我们把第一个程序命名为,保存在项目所在的目录中,这时程序单词有了不同的颜色,说明KEIL 的 C 语法检查生效了。如图1-6 鼠标在屏幕左边的Source Group1 文件夹图标上右击弹出菜单,在这里可以做项目中增加减少文件等操作。我们选“Add File t o Group ‘SourceGroup 1’”弹出文件窗口,选择刚刚保存的文件,按ADD 按钮,关闭文件窗,程序文件已加到项目中了。这时在Source Group1 文件夹图标左边出现了一个小+号说明,文件组中有了文件,点击它可以展开查看。 图1-6 把文件加入到项目文件组中 编译程序 (2)进入调试模式,软件窗口样式大致如图1-8 所示。图中1 为运行,当程序处于停止状态时才有效,2 为停止,程序处于运行状态时才有效。3 是复位,模拟芯片的复位,程序回到最开头处执行。按

电子称的设计传感器

燕山大学 课程设计说明书 题目:电子秤的设计 学院(系):电气工程学院 年级专业: 12级 学号: 学生姓名: 指导教师: 教师职称: 燕山大学《传感器原理与设计》课程设计任务书 院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系

说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2014年 12月 12日 摘要 称重技术是日常生活不可获缺的技术,随着科学技术的发展,称重技术和称重装置也获得了广泛的发展。基于电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点,得到了广泛的应用和发展。 电阻应变式传感器是以电阻应变效应为基本原理的电阻式传感器。它由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、扭矩、位移等多种物理量。

本文介绍了一种基于电阻应变式的称重传感器的电子秤的设计,其中包括惠斯通全桥电路的设计和搭建、OP07组成的放大电路的设计、AD7705组成的模数转换电路以及转换后数字采集和显示的实现。详细叙述了该称重传感器的参数设计,并验证其可行性。 关键字:传感器、电阻应变、差动电桥、放大电路、AD转换

目录 第1章概论 0 1.1 调研的意义 0 1.1.1 课题背景 0 1.1.2 调研意义 0 1.2 研究现状 (1) 1.2.1 国内外电子称的研究现状和发展趋势 (1) 1.2.2 典型电子称产品举例 (2) 1.3 为电子称设计进行的准备 (2) 第2章电子称的具体设计方案 (3) 2.1 敏感元件的介绍 (3) 2.1.1 电阻应变片的工作原理 (3) 2.1.2 弹性元件 (5)

电子发声设计实验

电子发声设计实验 试验目的:学习用8254定时/计数器使蜂鸣器发声的编程方法 实验设备:PC微机一台、TD-PITC试验箱一台 实验内容:使其输出连接到根据实验提供的音乐频率表和时间表,编写程序控制8254,使其输出连接到扬声器上能发出相应的乐曲。 实验说明及步骤:一个音符对应一个频率,将对应一个音符频率的方波传输到扬声器上,就可以发出音符的声音。将一段乐曲的音符对应频率的方波依次送到扬声器,就可以演奏出这段乐曲。利用8254的方式3——“方波发生器”,将相应一种频率的计数初值写入计数器,就可以产生对应频率的方波。计数初值的计算如下: 计数初值=输入时钟/输出频率 源代码:略 初始效果:播放了《友谊天长地久》 修改点:FREQ_LIST 和TIME_LIST 重新编排了了频率表和时间表的内容 修改效果:发出了音乐《两只老虎》 修改后代码: ;Sound.asm ;电子发声设计实验 ;****************根据查看端口资源修改下列符号值******************* IOY0 EQU 0d800H ;***************************************************************** MY8254_COUNT0 EQU IOY0+00H*4 ;8254计数器0端口地址 MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*4 ;8254计数器1端口地址 MY8254_COUNT2 EQU IOY0+02H*4 ;8254计数器2端口地址 MY8254_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8254控制寄存器端口地址 STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS DA TA SEGMENT FREQ_LIST DW 262,294,330,262,262,294,330,262,330,350,393,330,350,393 ;频率表DW 393,441,393,350,330,262,393,441,393,350,330,262 DW 294,196,262,294,196,262 TIME_LIST DB 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8 ;时间表DB 2, 2, 2, 2, 4, 4, 2, 2, 2, 2, 4, 4 DB 4, 4, 8, 4, 4, 8 DA TA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA

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