简易电子琴--模电课设报告

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1、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21.1方案比较与选择21.2工作原理2第二章电路方案设计32.1单元电路设计3

2、2.2参数计算42.3器件选择42.3.1电阻的选择42.3.2功放电路的选择5第三章调试与测试结果分析63.1单元电路调试73.2实际测试结果73.3结果分析11结论12参考文献13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

3、，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。将单向可控硅SCR和电阻、电容组成弛张振荡器电路，但该设计方案制作成本高且复杂；（2）采用AT89C51单片机进行控制，由于AT89C51不具备ISP功能，因此一般不采用；（3）采用AT89S52单片机进行控制，由于

4、其性价比高，因此受到很多人的采用。第一章系统组成与工作原理1.1方案比较与选择方案一：通过NE555与电阻、电容等组成可控多谐振荡器，NE555产生方波信号，信号再经LM386放大，再驱动喇叭播放乐音。方案二：用可控硅制作电子琴。将220V交流电经变压器降压，再经过整流、滤波，获得+13.5V直流电压。将单向可控硅SCR和电阻、电容组成驰张振荡器电路。但该设计方案制作成本高且复杂。方案三：采用AT89C51单片机进行控制，由于AT89C51不具备ISP功能，因此Atmel公司已经停产在市面上已经不常见，况且其ROM只有4K在系统将来升级方面没有潜力。方案四：采用AT89S52单片机进行控制，

5、由于其性价比高，完全满足了本作品智能化的要求，它的内部程序存储空间达到8K，使软件设计有足够的内部使用空间并且方便日后系统升级，使用方便，抗干扰性能提高。选择方案：通过对上述四种方案的比较以及根据自己所学的知识，本设计采用方案一。1.2工作原理简易电子琴NE555定时器、RC振荡电路构成。NE555产生方波信号，信号经LM386放大，再驱动喇叭播放乐音。其框图如2-1所示。NE555LM386喇叭信号图1.1工作原理图其核心是集成运算放大器构成RC正弦波振荡器，实验板上提供了8个音节电阻和电容(C串=C并=0.068μF固定)构成RC串并联选频网络,分别取不同的电阻值（通过琴键开关接通RC串

6、并联网络的8对电阻）使振荡器产生八个音阶信号。最后，通过喇叭发出乐音。2第二章电路方案设计2.1单元电路设计NE555与电阻、电容等组成可控多谐振荡器，振荡频率取决与Ra、R16、C3的值公式如下：f=1.44/（(Ra+R16)C3）式中Ra是对应图中的R1-R8不同的组合值，这取决与开关K1-K8的通断情况。在进行音符调试时可用定位器对其进行调试并确定其每个音阶所对应的阻值。用电阻来控制频率频率来控制音阶（如图1-2），若555输出波形要驱动更大功率的喇叭的话，可用LM386对其音频进行功放使功率增大从而使其声音发生增大（如图1-3为改进原理图）。图2-1初始设计原理图图2-2改进的原理

7、图32.2参数计算根据公式：f=1.44/（(Ra+R16)C3）取R16=36KΩ，C3=0.022uF表2.1电阻的计算值与相对应的电位器f/Hz261.6293.6329.6349.2392.0440.0493.9523电阻/kΩ27.224.411.120.518.216.323.589.1电位器/kΩ505050505050501002.3器件选择2.3.1电阻的选择由于实际测到的频率与给的频率有一