課程設(shè)計--電子琴_第1頁
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文檔簡介

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

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