北京交通大学简易电子琴课程设计报告
北京交通大学简易电子琴课程设计报
告
一、设计要求与任务：
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。
二、总体框图：
、
三、预备知识：
1.555定时器的相关知识
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，体积很小，使用起来方便。
只要在外部配上几个适当的阻容元件，就能够构成单稳态触发器、自激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。
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所示：
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（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，R2的连接处。
由于接通电源瞬间，电容C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C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。
充电时间常数
T充=（R1＋R2）C。
由于放电管VT导通，电容C经过电阻R2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T放＝R2C0随着C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c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（b）所示为工作波形。
图1 555定时器构成的多谐振荡器电路及工作波形
【逻辑功能】
RST TH TR OUT
0 X X 0
1 >2/3VCC >1/3VCC 0
2、简易电子琴各音阶对应频率：
8个音阶的振荡频率分别由1、2、3、4、5、6、7、8号数字键控制，其频率分别是：1 - 261.6HZ ； 2 - 293.6HZ；3 - 329.6HZ；
4 - 349.2HZ；
5 - 392HZ；
6 - 440HZ；
7 - 493.8HZ ；8-523HZ。
能够经过改变R的阻值来调节出各个频率，从而产生相对应的音阶。
四、设计：
1.各个模块及其功能：
（1）按键模块：
该电路包括按钮开关，定值电阻，555振荡器和扬声器三部分组成，在电路板上安装八个按键开关，分别接入对应的电路中来控制输出频率。
采用一个单刀单掷开关，从左到右依次闭合开关，能够获得所需的频率。
（2）音调发声模块：
整个电路设计的关键，由一个555芯片和几个电容以及电阻组成多谐振荡器，经过可调电阻输出设计所需对应的频率。
（3）音响模块：
在输出端接一喇叭组成音响，将输出的电信号转化成音频信号。
简易电子琴设计及制作实验报告
目录摘要 (3)前言 (3)1.课程设计的要求 (4)2.电路的分析 (4)3.电路的绘制 (6)4.pcb图绘制 (6)5.热转印制版法 (7)5.电路焊接与调试 (8)7.总结 (8)附录 (9)参考文献 (9)CAD课程设计简易电子琴设计及制作实验报告摘要本次设计在以STC89C52单片机为核心的系统板上利用C语言设计简易电子琴。
该电子琴能定时给电器供电或断电，最大定时时间可以长达六十分钟且可以再一分钟到六十分钟之间任意调节时间长短，操作使用方便。
采用STC89C52单片机控制，5位共阳数码管显示时间，蜂鸣器提示，继电器作电器电源输出控制。
该定时器可预置定时时间，可通过矩阵键盘上的四个按键来选定定时器预定时间和开始和暂停，然后结合继电器对电器进行供电和断电；利用单片机内部的定时器T0,成功实现了计时器的计时功能；本电子定时器会在定时时间到达零时通过蜂鸣器进行报警，以此提醒用户电器即将断电，方便用户对电器进行其它的操作。
本实验过程包括：①前期设计：1、原理图的绘制、PCB图的设计与排版2、编写程序并下载程序至单片机②实验制作：1、电路板焊接③后期实验工作1、实验调试2、实验报告与总结前言我们生活在一个电子产品层出不穷的时代，作为通信专业的一名学生，了解基本的电子产品的工作原理及基本结构是十分必要的，这对于我们以后了解比较复杂的电子产品有非常重要的作用。
现在电子仪器发展迅速，而且功能越来越齐全化，体积微型化，仪器智能化；电压，电流要求越来越简单，功耗越来越低。
单片机有这体积小，功耗低（STC89C51功耗在100MW左右），功能强，性能价格比高，易于推广应用等显著特点，所以在现代社会中已经占统治地位。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
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。
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)5.2 硬件调试 (19)5.3 测试结果与分析 (19)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)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。
简易电子琴设计报告(实物)
简易电子琴设计姓 名学 号 院、系、部 班 级 完成时间※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※※※※※2013级模拟电子技术课程设计摘要本课题的目的就是熟悉555定时器的内部结构和功能、多级三极管组成放大电路，合理使用和搭配其他电子元件，能够完成本课题所需设计的电路的设计，并设定各元件的参数使其实现三键的简易电子琴的功能。
熟练掌握了多级放大电路的原理及应用。
电子琴以电位器调整输入信号从而引起单稳态触发器产生方波，再经过两级放大电路放大信号传送给喇叭，驱动喇叭发声，经过电位器的调解输入信号产生变化，从而发出不同频率的声音，达到设计要求。
关键词：555定时器整流器稳压器目录第1章设计目地 (1)第2章设计主体 (1)第3章硬件电路设计3.1 整体框图 (1)3.2 555定时器构成的单稳态触发器 (1)3.3 电位器电阻的确定 (3)3.4 两级三极管构成的多级放大电路 (4)第4章总体原理电路图 (5)第5章仿真结果及说明 (6)第6章设计总结 (6)参考文献 (7)第1章设计目的学会555定时器构成的单稳态触发器，掌握数字电子技术基础的基本概念、基本理论和基本方法，学会使用Multisim仿真软件。
第2章设计主体用555定时器构成单稳态触发器实现，当按键按下后发光二极管发光，给电路提供电源；同时隔离选频电阻之间的电平，选频用电位器调节实现（可加在开关和触发器输入之间），触发器输出经两个9013功率放大，来驱动喇叭，调节电位器，使其音阶发出1、2、3，设计供电电源电路，线路板合理布局,要求布局美观,布线合理，注意各个芯片的管脚图，注意电源和地使用不同颜色的线区分,注意芯片的电源和地不要接反，在实习报告中写出设计过程，设计原理及体会。
第3章硬件电路设计3.1 整体框图图3.1 整体框图3.2 555定时器构成的单稳态触发器单稳态触发器的特点是电路有一个稳定状态和一个暂稳状态。
在触发信号作用下，电路将由稳态翻转到暂稳态，暂稳态是一个不能长久保持的状态，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态，并在输出端获得一个脉冲宽度为tw 的矩形波。
简易电子琴模拟电路课程设计报告
摘要随着社会的发展进步，音乐已成为我们生活中很重要的一部分，电子琴则是一种很常见的键盘乐器，是现代电子科技和音乐结合的产物。
在各个领域扮演很重要的角色，早已融入现代人们的日常生活中，成为不可替代的一部分。
简易电子琴主要是由8个按键控制，根据固定电阻的不同，从而产生不同的振荡频率，并且将信号放大后由扬声器输出声音。
为了能得到频率不同的波，波形产生部分首先使用了NE555芯片，从而得到振荡的正弦波；将信号传给LM386进行功率放大，使扬声器发出相应的音阶。
分块调试测试电子琴，先是震荡电路的线路测试，再是功率放大电路的测试。
经过调试之后，焊接而成的作品能产生8个音调的不同振荡频率的音阶。
关键词：NE555 LM386 频率电子琴目录第一章设计任务........................................................................ - 3 -1.1设计要求....................................................................................................................... - 4 -1.2设计目的....................................................................................................................... - 4 -1.3总体思想构图............................................................................................................... - 4 - 第二章系统组成及工作原理........................................................- 8 -2.1 NE555简介................................................................................................................... - 8 -2.2逻辑符号....................................................................................................................... - 9 -2.3 NE555内部原理图..................................................................................................... - 10 -2.4逻辑功能..................................................................................................................... - 11 -555定时器逻辑功能................................................................................................. - 11 -2.5 LM386芯片介绍....................................................................................................... - 13 -2.5.1 外形、管脚排列及内电路.......................................................................... - 13 -2.5.2 LM386主要性能指标..................................................................................... - 14 -2.6 简易电子琴系统组成................................................................................................ - 15 -2.6.1 按键模块........................................................................................................ - 15 -2.6.2音调发生模块................................................................................................. - 15 -2.6.3音响模块......................................................................................................... - 15 -2.7 简易电子琴的工作原理............................................................................................ - 15 - 第三章模块定路设计与参数计算............................................ - 17 -3.1波形发生部分............................................................................................................. - 17 -3.2功率放大部分............................................................................................................. - 17 - 第四章系统调试........................................................................ - 20 -4.1 调试步骤.................................................................................................................. - 20 -4.2 调试过程.................................................................................................................. - 20 -4.3 调试结论.................................................................................................................. - 21 - 参考文献 ...................................................................................... - 22 - 附录 .............................................................................................. - 23 -附录一:元器件清单.......................................................................................................... - 23 - 附录二电路仿真.............................................................................................................. - 25 - 附录三制作作品原图.................................................................................................... - 29 -前言现在是信息高速发达的时代，了解一定的电子产品是相当必要的。
简易电子琴实验报告
简易电子琴实验报告引言：本实验旨在设计和制作一台基于微控制器的简易电子琴，通过按下不同键盘上的按键产生不同音调，从而实现音乐的演奏。
电子琴采用的主要器件为微控制器、音频发声模块以及按键电路。
一、实验目的1.学习和理解数字音乐技术的基本原理；2.掌握微控制器的编程方法和音频发声的实现技术；3.熟悉电子琴的工作原理和设计过程。
二、实验器材1. 单片机：Arduino Uno；2.音频发声模块；3.面包板；4.按键；5.电阻、电容等元件；6.连线和连接器。
三、实验步骤1. 将Arduino Uno连接至音频发声模块，确保连接正确并稳定。
2.在面包板上连接按键电路，将按键与单片机的引脚相连。
3. 编写Arduino Uno的程序，实现按键按下时的音调发声。
4.上电，并测试按键是否能够产生正确的音调。
四、实验结果经过实验得到的结果如下：1.按下不同按键，电子琴会产生不同的音调。
2.通过改变程序中相应按键的频率值，可以调整音调的高低。
五、实验分析1.通过对单片机的编程，实现了按键按下时的音调发声，成功地实现了电子琴的基本功能。
2.实验中使用了音频发声模块，利用其内置的DAC（数字模拟转换器）实现了数字音频信号的模拟输出。
六、实验总结和心得体会通过本次实验，我对电子琴的工作原理和设计过程有了更深入的了解。
学习和掌握了单片机的编程方法和音频发声的实现技术，提高了我的实验能力和动手能力。
同时，也对数字音乐技术有了初步的认识。
在今后的学习和工作中，我将继续深入研究和应用这些知识，为电子音乐的发展做出自己的贡献。
数电实验简易电子琴的设计报告
数电实验简易电子琴的设计报告简易电子琴的设计姓名：班级：学号：一、项目概况选题目的，为了进一步巩固之前学到的知识，将课本的知识结合趣味性，让自己得到更好的提高。
项目构思，模型要做一个能成功实现的简易电子琴，包括按键按下后蜂鸣器会根据相应的频率准确发出相应音阶的声音，7段数码管会显示出按键的简谱，输出端H能够表示音的高低。
要用到计数器，触发器分频器，7段数码显示器等元件。
二、方案设计系统框图为：系统简介如下：1.系统框图2.系统端口（2个输入口 3个输出口）（1）CLK，频率1MHz。
用于提供时钟脉冲信号。
（2）DIN[7..0]。
琴键输入的8个音符，8位中只有一位是低电平即每次只能按一个键。
（3）SPK。
用于驱动蜂鸣器，输出频率fB与蜂鸣器发出的音调与电子琴各音阶基频有对应关系。
（4）LED。
接数码管，用于显示对应的简谱码，H显示音调高低。
3.工作原理（1）编码器CODE3。
将输入的8位琴键信号进行编码，输出一个4位码，最多能对应16个音符（若有16个键）。
按下的琴键的电平为低。
例：8’b11111110 : KEY<=4’b0001输入第一位琴键“哆”此时编译成4位二进制数 2^0=1 传入译码器INX2CODE。
（2）译码器INX2CODE。
将键盘输入的编码信号译码成数控分频器SPK0输出信号的频率控制字。
例：1 ： F_CODE <= 11’H305刚才编码器编码传入的琴键“哆”的 1此时被译码为数控分频器SPK0的输出信号的频率控制字305H。
（3）SPK0。
计数器CNT11B是一个LPM宏模块，利用同步加载控制sload避免来自进位信号cout中可能的毛刺影响，反相器和D触发器使得进位信号延迟半个时钟周期，过滤掉可能的毛刺，使得加载更加可靠。
例：经过编译的305H被置入模块SPK0的11位可预置计数器中计数器不断以此值为计数起始值，直至全为1。
以305H计数起始，计数器成为一个模为1270（7FFH-305H=4F6H=1270）的计数器。
课程设计【简易电子琴设计】报告书
课程设计报告题目课程名称院部名称专业班级学生姓名学号课程设计地点课程设计学时指导教师简易电子琴电路制作一实验目的1.学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力。
2.了解由振荡电路与功率放大电路结合构成简易电子琴的电路及原理。
二实验内容【实验原理】1.简易电子琴电路是将振荡电路与功率放大电路结合的产物。
（1）RC振荡电路（如图1所示）是由RC选频网络和同向比例运算电路组成，对不同频率的输入信号产生不同的响应。
1、RC桥式振荡电路1.1、电路图RC桥式振荡电路如图1所示。
1.2、RC串并联选频网络RC桥式振荡电路可以选出特定频率的信号。
具体实现过程的关键是RC串并联选频网络，其理论推导如下：可得选频特性：即当f0=1/(2πRC)时，输出电压的幅值最大，并且输出电压是输入电压的1/3，同时输出电压与输出电压同相。
通过该RC串并联选频网络，可以选出频率稳定的正弦波信号，也可通过改变R，C的取值，选出不同频率的信号。
2、振荡条件2.1、自激振荡条件图2所示为含外加信号的正弦波振荡电路，其中A，F分别为放大器回路和反馈网络的放大系数。
图2中若去掉Xi，由于反馈信号的补偿作用，仍有信号输出，如图3所示Xf=Xi，可得自激振荡电路。
自激振荡必须满足以下条件：2.2、起振条件自激振荡的初始信号一般较小，为了得到较大强度的稳定波形，起振条件需满足|A·F|>1。
在输出稳定频率的波形前，信号经过了选频和放大两个阶段。
具体来说，是对于选定的频率进行不断放大，非选定频率的信号进行不断衰减，结果就是得到特定频率的稳定波形。
设计方案1、设计电路图设计电路图如图4所示。
图4即是八音阶微型电子琴的原理电路图，8个开关对应着电子琴8个音阶琴键，使用时只能同时闭合一个开关。
在实际电路中，为达到起振条件AF>1，常用两个二极管与电阻并联，可实现类似于热敏电阻的功效。
另外需要说明的是，理论上电路的初始信号是由环境噪声及电路本身的电压提供的。
简易电子琴设计报告(完整版)
中南民族大学课程设计题目简易电子琴学院计算机科学学院专业班级姓名指导教师2010 年 6 月23 日电子技术课程设计三、时间安排1．第10周：布置设计任务，讲解设计要求、实施计划、设计报告等要求。
完成选题。
2．第10 ~ 14周：完成资料查阅、设计、仿真。
3．第15 ~ 16周：制作与调试，完成课程设计报告撰写。
4．第16 ~ 17周：提交课程设计报告，课程设计验收，答辩。
目录摘要 (5)关键词 (5)1 绪论 (5)2 技术指标及要求 (5)2.1 设计任务及要求 (5)2.2 设计思想 (6)3 方案论证及整体电路工作原理 (6)3.1 方案论证 (6)3.2 整体电路工作原理 (7)4 单元电路设计：计算，元器件选择及电路图 (7)4.1 RC串并联选频网络电阻的选择 (7)4.2 滤波电容的选择 (8)4.3 电路图如下所示 (9)5 Multisim仿真结果显示 (9)6课程设计成果展示： (12)7元件及器件明细 (13)8成果评价，设计特点，存在的问题及改进意见 (14)8.1 成果放入评价： (14)8.2 本次设计的特点 (14)8.3存在的问题和改进的意见 (14)9设计总结： (14)10附录： (14)摘要简易电子琴一般是由正弦波产生电路，功率放大电路和滤波电路组成。
简易电子琴是通过RC串并联网络和集成运放产生一个稳定的正弦波（要产生八种不同的音调，在输入端就并联了八种不同的RC支路）。
由于该正弦波功率很小，无法驱动喇叭正常工作，须得在正弦波后面加一个集成功放，把正弦波放大之后再通过滤波网络滤去高频干扰信号，以此来实现对喇叭的驱动。
关键词正弦波发生器，功率放大，滤波网络1 绪论电子琴对于丰富人类的精神生活有着很重要的作用，已经进入了家家户户的生活。
而我们利用基本的工作原理设计了一个简易电子琴，能达到基本的电子琴的要求，当然也能弹奏出简单的曲目。
通过设计词电路，我了解了简易电子琴的基本工作原理，在一定程度上对现代电子琴的了解有作用，而且做这样一个简易电子琴能然让我很好的利用模电知识。
基于51单片机带存储播放功能功能的电子琴【范本模板】
单片机课程设计报告书小组成员:吕梦莎吴玉凤学号:11213072 11213078班级：自动化1106指导教师:于振宇基于AT89C51的屏幕声光式可录音电子琴北京交通大学电子信息工程学院吕梦莎吴玉凤摘要:本文的主要内容是用AT89S51单片机为核心控制元件，通过脉冲触发产生出电子音调，与按键、扬声器、LCD显示屏等模块组成控制模块，设计一个电子琴。
该系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等，具有一定的实用与参考价值.关键词:AT89C51、脉冲触发、屏幕声光式、录音、播放、演奏、电子琴。
第一章引言1.1设计背景单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物,属第四代电子计算机,它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。
它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革.因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。
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。
它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中,成为不可替代的一部分。
本文对利用单片机设计简易电子琴进行了分析，分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述.本系统是简易电子琴的设计，按下四角自锁开关会使LCD显示屏显示当前音符名称、播放的歌曲名称或播放的录音名称，同时扬声器播放对应的音符，LED闪烁相应的节奏。
通过设计本系统可熟悉掌握单片机的基本功能.1。
2 设计任务1、设计以单片机为核心的简易电子琴系统，可随意弹奏想要表达的音乐；2、针对要求控制的对象完成程序的编制；3、硬件软件联调,完成题目所要求的功能；1.3设计思路1、发声部分设计思路音乐是由不同频率的声音组成的。
利用程序来控制单处机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的矩形波。
利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率,从而改变音调.于是产生do，re,mi，fa，so，la，xi七个音符的变换.2、显示部分设计思路考虑到信息的多媒体传播已经成为信息化时代的主流，我们给电子琴设计了LCD显示器和节拍指示LED灯，带来视听双重冲击。
简易电子琴 实验报告
简易电子琴实验报告
标题：简易电子琴实验报告
在这次实验中，我们使用了一台简易的电子琴来进行音乐实验。
电子琴是一种能够发出各种音调的电子乐器，它可以模拟各种乐器的音色，并且可以通过按键来发出不同的音调。
首先，我们对电子琴进行了简单的了解和操作。
我们发现，电子琴上有一排按键，每个按键都能发出不同的音调。
通过按下不同的按键，我们可以演奏出不同的音乐。
此外，电子琴还有一些控制按钮，可以调节音量、音色和节奏。
接着，我们进行了一些音乐实验。
我们尝试了不同的音调组合，演奏出了一些简单的旋律。
我们还尝试了调节音色和节奏，发现这些参数的改变会对音乐的表现产生影响。
通过不断的尝试和调整，我们逐渐掌握了电子琴的操作技巧，并且能够演奏出一些简单的乐曲。
在实验的过程中，我们发现电子琴是一种非常有趣的乐器。
它不仅能够模拟各种乐器的音色，还能够通过按键演奏出丰富多彩的音乐。
通过这次实验，我们对电子琴有了更深入的了解，也增加了对音乐的兴趣。
总的来说，这次实验让我们对电子琴有了更深入的了解，也让我们体验到了音乐的魅力。
我们相信，在未来的学习和生活中，电子琴会给我们带来更多的乐趣和启发。