課程設(shè)計--電子琴

1、<p><b>　　電子技術(shù)課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目： 簡易電子琴 </p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p><p>　　班 級：

2、 </p><p>　　姓 名： 學(xué)號： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　小組成員： <

3、/p><p>　　成 績： </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1引言4</b></p><p>　　1.1設(shè)計的目的及意義4</p><p>　　1.2設(shè)計任務(wù)

4、及要求4</p><p>　　2 電路設(shè)計及分析5</p><p>　　2.1總體設(shè)計方案方框圖5</p><p>　　2.2各部分電路設(shè)計6</p><p>　　2.2.1 555電路圖6</p><p>　　2.2.2 LM386運算放大器電路7</p><p>　　2.2.3

5、整體電路圖8</p><p>　　器件清單(見附錄表一)9</p><p>　　3測試結(jié)果及分析9</p><p>　　3.1 電路仿真9</p><p>　　3.2 實物調(diào)試及分析10</p><p><b>　　4心得與體會12</b></p><p>&l

6、t;b>　　參考文獻13</b></p><p><b>　　附錄13</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　科學(xué)技術(shù)日新月異，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電子產(chǎn)品出現(xiàn)在我們的視野中，而作為理科生的我們同意對電子有著極大地興趣，在對知識的追求時我們也可以從中學(xué)到很多

7、東西，學(xué)會如何去動手焊接和排版，學(xué)會了如何去找出問題，從而去解決問題。</p><p>　　本設(shè)計實驗采用555芯片構(gòu)成多諧振蕩器，再通過LM386功率放大器通過喇叭發(fā)聲。通過調(diào)節(jié)電阻值，控制長生不同的振蕩頻率，從而發(fā)出不同的音符。該設(shè)計控制簡單，易操作，便宜攜帶的有點。作為一名電子信息專業(yè)的學(xué)生，我們應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)，拓寬視野，不斷實踐充實自我，更加了解所學(xué)知識。</p><p>　　關(guān)鍵詞

8、：簡易電子琴，LM386，NE555</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　1.1設(shè)計的目的及意義</p><p>　　簡易電子琴又稱電子鍵盤，是電子樂器的一種，發(fā)音音量可以自由調(diào)節(jié)。可模仿多種音色，可以合奏出常規(guī)音樂無法發(fā)出的聲音，在獨奏時可以為打擊類樂音響做伴奏，適合演奏節(jié)奏性較強的現(xiàn)代音樂，符合現(xiàn)代搖滾音樂的發(fā)展

9、，對音樂事業(yè)方面有很大的幫助，同時可以制作出各種音樂電子產(chǎn)品供大眾娛樂，本人自身很喜歡音樂，所以就想設(shè)計出簡易電子琴。</p><p>　　將課程的理論知識運用到實際應(yīng)用，掌握控制電子電路的技能，掌握簡易電子琴的組成原理以及設(shè)計方法，進一步熟悉常用電子器件的類型以及特征，并掌握電子儀器的正確選用方法，學(xué)會電子電路的安裝與調(diào)試，為以后的畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。</p><p>　　1.2設(shè)計任務(wù)及

10、要求</p><p>　　通過14個開關(guān)控制14個可變電阻，用555芯片改變頻率，通過LM386放大器放大，由喇叭輸出不同阻值對應(yīng)頻率所發(fā)出的聲音，要求能發(fā)出兩個8度的音節(jié)，實現(xiàn)簡易電子琴的功能。</p><p><b>　　2 電路設(shè)計及分析</b></p><p>　　2.1總體設(shè)計方案方框圖</p><p><

11、;b>　　設(shè)計方案方框圖</b></p><p><b>　　圖2.1</b></p><p>　　本次課程設(shè)計的總體方框圖如圖2.1所示，本次設(shè)計是通過按鍵來控制閉合555芯片的外部電路使得555內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的振蕩頻率，然后將相應(yīng)的頻率發(fā)送到LM386運算放大器中將信號放大，最后通過喇叭將相對應(yīng)的頻率放出。</p><p>

12、　　2.2各部分電路設(shè)計</p><p>　　2.2.1 555電路圖</p><p><b>　　555電路圖</b></p><p><b>　　圖2.2</b></p><p>　　555振蕩產(chǎn)生電路如圖2.2所示，主要的功能就是產(chǎn)生振蕩頻率，在本次的設(shè)計當(dāng)中就是通過外接R1和R2和C2，使得

13、555芯片產(chǎn)生相對應(yīng)的頻率，內(nèi)部產(chǎn)生信號，然后由第3腳輸出。電路中我們選用了0.1uF和10uF的電容，和499歐以及51歐的電阻。引腳1地 GND ，GND(或VCC)源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。2觸發(fā)，TR低觸發(fā)端。 3輸出 ，OUT（或Vo）輸出端。4復(fù)位 ，R是直接清零端。當(dāng)R端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應(yīng)接高電平。5控制電壓 ，CO(或VC)為控制電壓端。

14、若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時，應(yīng)將該端串入一只0.01μF電容接地，以防引入干擾。6門限(閾值） ，TH高觸發(fā)端。7放電 ，D放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。電阻分壓器由三個5kΩ的等值電阻串聯(lián)而成。電阻分壓器為比較器C1、C2提供參考電壓，比較器C1的參考電壓為2/3Vcc，加在同相輸入端，比較器C2的參考電壓為1/3Vcc，加在反相輸入端。比較器由兩個結(jié)構(gòu)相同的集成運放C1、

15、C2組成</p><p>　　接成多諧振蕩器是的頻率計算公式為：</p><p>　　2.2.2 LM386運算放大器電路</p><p>　　LM386運算放大器外部連接圖</p><p><b>　　圖2.3</b></p><p>　　LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、更新內(nèi)鏈增

16、益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點的功率放大器，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。外部連接電路如圖2.3所示。靜態(tài)功耗低，約為4mA，可用于電池供電；工作電壓范圍寬，4-12V or 5-18V；外圍元件少；電壓增益可調(diào)，20-200；低失真度。引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設(shè)定端；使用時在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10μF。</p>

17、<p>　　本設(shè)計選用的是LM386運算放大器，主要就是因為LM386的增益大，而且外部所接的元件少，容易控制和焊接。放大器當(dāng)中3腳接一個滑動變阻器主要就是用來控制運算放大的倍數(shù)，然后3腳輸入由555振蕩器產(chǎn)生出來的頻率，放大之后由5腳輸出，經(jīng)過喇叭將聲音放出。其放大的倍數(shù)主要就是由1腳和8腳所接的元器件來控制。</p><p>　　2.2.3 整體電路圖</p><p>&

18、lt;b>　　整體電路圖</b></p><p><b>　　圖2.4</b></p><p>　　器件清單(見附錄表一)</p><p><b>　　3測試結(jié)果及分析</b></p><p><b>　　3.1 電路仿真</b></p><

19、;p><b>　　電路仿真圖</b></p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　通過閉合上一排的開關(guān)，使其產(chǎn)生不一樣的頻率，閉合其中一個開關(guān)，其protues仿真圖如圖3.2所示。</p><p><b>　　電路的仿真結(jié)果</b></p><p>

20、;<b>　　圖3.2</b></p><p>　　從示波器的圖中可以看出，圖中所示波形的幅度大概是2.5mV，周期大概在3.5ms左右，通過頻率的計算公式可以得到f=285Hz, 然后通過改變R1的大小來改變其f的大小。</p><p>　　3.2 實物調(diào)試及分析</p><p>　　實物圖如圖3.3所示</p><p&g

21、t;<b>　　實物圖</b></p><p><b>　　圖3.3</b></p><p><b>　　表2</b></p><p>　　每個音符相對應(yīng)的電阻值</p><p>　　每一個音符所對應(yīng)的電阻的阻值如表2所示，在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)實際值和理論值存在偏差，具體的分析原

22、因就是喇叭的阻值只有8歐，發(fā)出的聲音音調(diào)不準(zhǔn)確。設(shè)計出來的電路存在以下問題：第一，電路中的元件參數(shù)設(shè)定問題。第二，當(dāng)時設(shè)計的時候沒有考慮到電容對555電壓頻率的影響，導(dǎo)致555輸出的電壓低，以至于接下來的LM386無法正常放大。解決方案：1、要了解常用的元件參數(shù)。2、利用一個小電容控制前面7個的按鍵，換一個大的電容來控制后面7個按鍵，使后面的3個按鍵按下時，555中控制頻率的電容的充電時間延長，使其555的輸出的電壓比較大，使得后面的L

23、M386正常放大。</p><p><b>　　4心得與體會</b></p><p>　　總結(jié)：實際的頻率和設(shè)計的頻率有一定的誤差，仔細(xì)分析電路，可以發(fā)現(xiàn)一些問題：第一，電路本來受外界的干擾比較大，元件本身的精度不高，電阻和電容都存在一定誤差，這是實際值與理論值差別較大的主要原因。第二，設(shè)計時沒有注意到不同電容值會影響到不同阻值的調(diào)試，第三，溫度對振蕩有一定影響。改進

24、方案：第一，盡量少用不用飛線來連接電路。第二，用兩個LM386放大器分開控制兩排電阻或者用兩個不同容值的電容分開控制。第三，安裝元件時，元件之間盡量不靠太近，便于元件散熱。</p><p>　　體會：通過對簡易電子琴的設(shè)計，認(rèn)識到了理論與實際聯(lián)系的重要性與真實性。通過對本次課程的設(shè)計，不但知道了一些以前不知道的理論知識，也鞏固了學(xué)會了的知識。最重要的是能在實踐中理解書本上的知識，明白了我們要學(xué)以致用，也了解到課程

25、設(shè)計的重要性。這是能提高我們的實際操作能力的一次體驗。在整個設(shè)計過程中，我主要負(fù)責(zé)電路焊接這個模塊，我覺得最難的是焊接前的排版布線這個過程，如果排版不好，可能會影響到整個電路的美觀和焊接時的難度，既要使電路看起來美觀又要使其焊接難度降到最低，需要一定的時間，而且電路的連接也會影響其實際運作的準(zhǔn)確性。電路美不美觀取決于焊接的手工，這個也不是一時間能完成的好，也需要時間去練習(xí)，焊接時要按一定順序去焊，焊接后一定要測試電路有沒有短路、虛焊、漏

26、焊，第一次調(diào)試就因為我的一個小小的錯誤，焊少了一個點，導(dǎo)致運行不了，不過最后檢查還是能查出問題，所以今后要多在這個方面加強練習(xí)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】楊志忠，《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社》，2004。【2】陳有卿，《實用555時基電路300例》.中國電力出版社，2005。【3】伍愛蓮，《電路與電子技術(shù)試驗教