电子线路课程设计--简易电子琴电路设计.doc

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1、电子线路课程设计简易电子琴电路设计姓名：饶辉学号：14专业：电子信息工程班级：A0821实验室：电子信息实验楼302组别：同组人员：王平一、课程设计目的1.学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力。2.了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。3.能够对电子电路、电子元器件等方面的知识有进一步的认识，独立对其进行测试和检查。4.了解怎么用频率的不同实现音乐的1、2、3、4、5、6、7、i.5.培养学生的创新能力。二、设计任务及要求1.各个音频输出波形测试2.每个音符的中心频率偏移不大于5Hz。3.主要单元电路和元

2、器件参数的计算、选择。4.画出总体电路图。5.安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在模拟电子实验箱上连接电路根据电路检查是否有接错的。6.提交格式上符合要求，内容完整的设计报告。三、实验器材元件[C10.1uC20.01uC3100uLS1SPEAKERR0110kR134kR228kR323kR420kR516kR612kR79kR87kR9滑动变阻器5kS1——S8按键8个U1555模拟电子实验箱一、实验原理本次制作的电子琴由八个音调组成，分别是dou、ruai、mi、fa、sou、la、ci、dou。频率分

3、别是264、297、330、352、396、440、496、528Hz。我们通过电阻、电容和NE555构成多谐振荡电路，通过改变电阻的大小来改变输出的频率从而改变音调。1、555模块电路（1）．多谐振荡器的工作原理多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端

4、（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，Rx的连接处。　　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，R2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，其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充

5、电时间常数T1=(R1+Rx)C1ln2。　　由于放电管VT导通，电容C1通过电阻Rx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T2=RxC1ln2，随着C1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C1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。图1电容C1的充电时间T1和放电时间T2各为

6、：T1=(R1+Rx)C1ln2T2=RxC1ln2故振荡周期为T=T1+T2=(R1+2RX)C1ln2振荡频率为f=1/T=由上式可求出8个音调需要的电阻Rx分别是34k、28k、23.3k、20.6k、16k、12.5k、8.9k、7k。（2）.集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。一般双极性型产品型号的最后三位数都是555，CMOS型产品型号的最后四位数都是7555.它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。器件电源电压推荐为4．5～12V，最大输出电流200mA以内，并能与TTL、CMOS逻辑电平相兼

7、容。其主要参数见表8.1。555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图【内部原理图】Vi1（TH）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH。Vi2（TR）：低电平触发端，简称低触发端，标志为TR。VCO：控制电压端。VO：输出端。Dis：放电端。Rd：复位端。555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R组成的分压网络，产生VCC和VCC两个基准电压；两个电压比较器C1、C2；一个由与非门G1、G2组成的基本RS触发器（低电平触发）；放电三极管T和输出反相缓冲器G3。Rd是复位端，低电平有效。复位后

8、,基本RS触发器高端为1（高电平），经反相缓冲器后，输出为0（低电平）。【逻辑功能】RSTTHTROUT0XX01>2/3VCC>1/3VCC01<2/3VCC>1/3VCC不变1<2/3VCC<1/3VCC11>2/3VCC<1/3VCC1在555定时器的VCC端1/3和地之间加上电压，并让VCO悬空，则比较器C1的同相输入端接参考电压1/3