勇简易电子琴设计说明
简易电子琴设计
项目步骤
3. 调试与测试
确保液晶显示屏能够正确显示当前演奏的乐曲和模 式
检查各个按键是否能够正常触发音符播放
对演奏模式进行测试：确保其能够按照预期工作
对整个系统进行调试和优化：确保其稳定性和可靠 性
4. 优化与改进
项目步骤
根据需要优化代码：以提高 系统的性能和稳定性 添加更多的音符和演奏模式 ：以提高电子琴的演奏能力 和趣味性 改进外观设计：使电子琴更 加美观和易于使用 添加更多的智能化功能：如 语音控制、蓝牙连接等，使 电子琴更加智能化和便捷
20XX
简易电子琴设计
-
1 项目背景
目录
CONTENTS
2 项目目标Βιβλιοθήκη 3 技术栈4 项目步骤
5 项目成果展示与评估
2
1
项目背景
项目背景
简易电子琴设计 是一种基于
Arduino平台的创 新项目，旨在通 过编程和电子技 术实现一种能够 演奏简单乐器的
智能化设备
简易电子琴设计正是这样一个项目，它不仅具有趣 味性，还能激发人们对科技的兴趣和热爱
根据电路图连接各个组件的 引脚
确保所有组件正确连接并能 够正常工作
项目步骤
2. 编程设计
项目步骤
在Arduino IDE中创建一个新 的项目 使用按键库和蜂鸣器库来控 制按键矩阵和蜂鸣器 通过编程实现不同的按键对 应不同的音符播放 设计乐曲的演奏模式：例如 顺序演奏、随机演奏等 将编程好的代码上传到 Arduino Uno板中
随着人工智能和 物联网技术的快 速发展，越来越 多的人开始关注 智能硬件的创新
应用
2
项目目标
项目目标
实现简易电 子琴的硬件 组装和电路
简易电子琴设计(单片机课程设计)
简易电子琴设计用单片机控制扬声器，弹奏出一段音乐。
一、预备知识：乐曲由不同音符组成，各音符都有对应的频率，频率不同的方波加在扬声器上，就产生一个持续的音符。
利用不同的音符、音高、音长组合，就可产生想要的音乐。
对于单片机来说，利用其定时器产生不同频率的方波非常方便，以11.0592、22.1184MHz 晶振（实验箱）为例，列出高中低音符与单片机定时器初值如下表所示注意:1、一个音段常见由7个标准音组成（1do、2ri、3mi、4fa、5sol、61a、7si），但实际乐曲中还有一些介于2个标准音之间的音，即半度音，有 1.5、2.5、4.5、5.5、6.5共5个，所以完整的1个音段有12个音。
2、选择简谱时，尽量选用只含7个标准音的乐曲，而且要选C大调的（简谱左上角标着1=C X/4 ），否则各音符的频率要做相应的变化。
10二、设计目的了解扬声器的发声原理，进一步熟悉定时器、键盘扫描、LED 显示电路的工作原理及编程方法。
三、设计内容1 、设计键盘、LED 显示、扬声器驱动电路原理图；2、设计程序流程图；3 、编程调试，利用按键作为琴键，按下不同的键发出相应的音调，同时在LED 最右位显示对应键号值。
四、参考接线扬声器的SPK+ 端接VCC，SPK 负端连接到某一I/O 口。
五、设计步骤程序：KEYBUF EQU 30HSTH0 EQU 31HSTL0 EQU 32HTEMP EQU 33HORG 0000LJMP MAINORG 000BHLJMP INT_T0MAIN:MOV TMOD,#01HSETB ET0SETB EAWAIT:MOV P3,#0FFHCLR P3.4MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY1LCALL DELAYMOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY1MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,NK1MOV KEYBUF,#0LJMP DK1NK1:CJNE A,#0DH,NK2MOV KEYBUF,#1LJMP DK1NK2:CJNE A,#0BH,NK3MOV KEYBUF,#2LJMP DK1NK3:CJNE A,#07H,NK4MOV KEYBUF,#3LJMP DK1NK4:NOPDK1:MOV A,KEYBUFMOV B,#2MUL ABMOV TEMP ,AMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV STH0,AMOV TH0,AINC TEMPMOV A,TEMPMOVC A,@A+DPTRMOV STL0,AMOV TL0,ASETB TR0DK1A:MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK1ACLR TR0NOKEY1:MOV P3,#0FFHCLR P3.5MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY2LCALL DELAYMOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY2MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,NK5MOV KEYBUF,#4LJMP DK2NK5:CJNE A,#0DH,NK6MOV KEYBUF,#5LJMP DK2NK6:CJNE A,#0BH,NK7MOV KEYBUF,#6LJMP DK2NK7:CJNE A,#07H,NK8MOV KEYBUF,#7LJMP DK2NK8:NOPDK2:MOV A,KEYBUFMOV B,#2MUL ABMOV TEMP ,AMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV STH0,AMOV TH0,AINC TEMPMOV A,TEMPMOVC A,@A+DPTRMOV STL0,AMOV TL0,ASETB TR0DK2A:MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK1ACLR TR0 NOKEY2:MOV P3,#0FFHCLR P3.6MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY3LCALL DELAYMOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY3MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,NK9MOV KEYBUF,#8LJMP DK1NK9:CJNE A,#0DH,NK10MOV KEYBUF,#9LJMP DK1NK10:CJNE A,#0BH,NK11MOV KEYBUF,#10LJMP DK1NK11:CJNE A,#07H,NK12MOV KEYBUF,#11LJMP DK3NK12:NOPDK3:MOV A,KEYBUFMOV B,#2MUL ABMOV TEMP ,AMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV STH0,AMOV TH0,AINC TEMPMOV A,TEMPMOVC A,@A+DPTRMOV STL0,AMOV TL0,ASETB TR0DK3A:MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK3ACLR TR0NOKEY3:MOV P3,#0FFHCLR P3.7MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY4LCALL DELAYMOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY4MOV A,P3ANL A,#0FHNK13:NK14: NK15:NK16: DK4: CJNE A,#0EH,NK13 MOV KEYBUF,#12 LJMP DK4CJNE A,#0DH,NK14 MOV KEYBUF,#13 LJMP DK4CJNE A,#0BH,NK15 MOV KEYBUF,#14 LJMP DK4CJNE A,#07H,NK16 MOV KEYBUF,#15 LJMP DK4NOPMOV A,KEYBUF MOV B,#2MUL ABMOV TEMP ,AMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV STH0,AMOV TH0,AINC TEMPMOV A,TEMPMOVC A,@A+DPTRMOV STL0,AMOV TL0,ASETB TR0DK4A:MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK4ACLR TR0NOKEY4:MOV DPTR,#LED_TABMOV A,KEYBUFMOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALJMP MAINDELAY:MOV R6,#10 D1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETINT_T0:MOV TH0,STH0MOV TL0,STL0CPL P2.0RETITAB:DW 62018,62401,62743,62895DW 63185,63441,63670,63774DW 63966,64138,64216,64360DW 64489,64603,64655,64752 LED_TAB:DB ;低1,2,3,4;低5,6,7 ，中1;中2,3,4,5;中6,7 ，高1,2至9 共阴3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;0DB 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71H;A 至F END原理图：EXFJldlVTAll■匚AIE：pc.ii*r 1 ■HM口1 店MinPE.MiAE.-iF匚ar屋理ix傅？1 ALVEffSviC rzarti*i"Pl.1吒灯血fl J叭孑n1)r i J raji'TITIf irf ri.hTC和止■Fl?mfio。
简易电子琴的设计
简易电子琴的设计07电气李骁全修贤沈子泳1.方案论证2. 1.1控制模块选择方案方案一：用可控硅制作电子琴，将220V交流电经变压器降压，再经过滤波，整形获得+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。
但该方案制作成本高且复杂。
方案二：采用A T89C52单片机进行控制，但由于AT89C52在属于低档的单片机，已经面临淘汰，且仿真器价格昂贵，故不采用。
方案三：采用ATMEGA16单片机进行控制，实现的功能基本与52的相当，但是16内部存储空间大，使用起来更加方便。
鉴于上述对比与分析，本设计采用方案三。
1.2按键控制选择方案本设计用4*4矩阵按键发出1—7七个音，并分有中音高音，其中有一个按键用于切换歌曲功能按键。
2.系统组成总体框图系统框图3.功能模块介绍3.1音色发生器音色发生器通过74LS93对单片机发出的频率信号进行分频，分别是2、4、、8、16分频，再通过加权电路产生笛、双簧，小号、单簧、风琴的基本乐音。
3.2功放电路功放电路图4．主要程序4.1while(1){if(key_press()){k=key_scan();//Music(Table2);switch(k){case 0x0:{ Music(Table1); }break;case 0x1:{ Music(Table2); }break;case 0x2:{ Music(Table3); }break;case 0x3:{ Music(Table4); }break;case 0x4:{ Music(Table5); }break;case 0x5:{ Music(Table6); }break;case 0x6:{ Music(Table7); }break;case 0x7:{if(count>4){count=0;}else{switch(count){case 0x0:{Music(MusicTable1);break;}case 0x1:{Music(MusicTable2);break;}case 0x2:{Music(MusicTable3);break;}case 0x3:{ Music(MusicTable4);break;}case 0x4: {Music(MusicTable5);break;}}count++;}}break;case 0x8:{ Music(Table8); }break;case 0x9:{ Music(Table9); }break;case 0xA:{ Music(Table10); }break;case 0xB:{ Music(Table11); }break;case 0xC:{ Music(Table12); }break;case 0xE:{ Music(Table13); }break;case 0xF:{ Music(Table14); }break;}}5.总结本设计是我们组经过查资料，认真思考而决定要做的作品。
电子琴设计说明
电子琴设计说明(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电子琴的设计摘要随着基于CPLD的EDA技术的发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通信、自动控制用计算机等领域的重要性日益突出。
作为一个学电子信息专业的学生，我们必须不断地了解更多的新产品信息，这就更加要求我们对EDA有个全面的认识。
本程序设计的是简易电子琴的设计。
采用EDA作为开发工具，VHDL语言为硬件描述语言，MAX + PLUS II作为程序运行平台，所开发的程序通过调试运行、波形仿真验证，初步实现了设计目标。
本程序使用的硬件描述语言VHDL，可以大大降低了硬件数字系统设计的入门级别，让人感觉就是C语言的近亲。
通过老师的指导和自己的学习完成了预想的功能。
1 引言课程设计的目的巩固和运用所学课程，理论联系实际，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力，通过对一个简易的八音符电子琴的设计，进一步加深对计算机原理以及数字电路应用技术方面的了解与认识，进一步熟悉数字电路系统设计、制作与调试的方法和步骤。
巩固所学课堂知识，理论联系实际，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。
为了进一步了解计算机组成原理与系统结构，深入学习EDA技术，用VHDL语言去控制将会使我们对本专业知识可以更好地掌握。
课程设计的内容1)设计一个简易电子琴；2)利用一基准脉冲产生1，2，3，。
共7个音阶信号；3)用指示灯显示节拍；2 开发工具简介EDA技术EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。
EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL（ Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。
简易智能电子琴的设计
简易智能电子琴的设计摘要：本文介绍了一种基MCU的智能电子风琴的简单设计。
作为本工作主要控制核心的是STC89C52芯片，14个按键、无源扬声器、单片机复位系统等模块构成本作品的核心主控模块。
其中14个按键为2*7矩阵按键形式对应音符高音、中音的1、2、3、4、5、6、7，利用定时器去调节输出的脉冲频率，让蜂鸣器实现高音、中音的1、2、3、4、5、6、7的发音且与此同时让LED发出亮光。
本文其中硬件原理图是用Altium-designer绘制的，软件的编程是通过KeiluVision4对电子琴所编程，再通过proteus绘制仿真图并进行仿真调试，后将准确无误的程序烧录到STC89C52芯片中。
关键词：STC89C52单片机；简易电子琴；矩阵键盘；蜂鸣器第一章总体方案1.1系统设计要求本系统由两个部分构成，一个是自动演奏音乐，另一个手动按键弹奏音乐。
本作品是用C语言对单片机进行编程，使得扬声器能发出14个所需音阶，利用之中的定时器可实现此功能，再将音符所对应的频率存储在程序定义的表中。
具体要求如下:1.能正常演奏和弹奏音乐。
2.14个按键需对应音乐之中高音、中音的1、2、3、4、5、6、7的发音。
3.设置七个红色的LED指示灯，当按键按发声部件发声时需伴随指示灯的变化。
4.按键要按一定顺序摆放，需要与音阶一一对应.5.能自由切换弹奏功能与演奏功能1.2系统总体框图此系统通过14个按键输入所需要的音符，作为电平信号传达给主控核心，主控核心通过辨认，用特定方法将其转换为输出信号，输入至扬声器使其发出目标声音，就此达到能够弹奏不同音符的目的。
本系统主要由电源电路、最小单片机系统、发声模块、LED显示模块和按键模块等所构成，其中用两个按键去实现弹奏和播放功能切换。
上图为此作品系统框架图，主控模块用的是STC89c51最小单片机系统，用9个I/O口作2*7矩阵式按键的接口，用9个I/O口作LED指示灯的接口，扬声器需占用一个I/O口作接收信号作用。
单片机应用课程设计--简易电子琴设计
delay(5);
if (key1 == 0)
{
key_in_flag = 0;
key_value = 4;
}
}
else
{
key_in_flag = 1;
}
key8 = 1;
key7 = 0;
if (key4 == 0)
{
delay(5);
if (key4 == 0)
{
key_in_flag = 0;
参考文献
[1] 赵鑫，蒋亮，齐兆群．数字电路设计[M]．北京机械工业出版社，2005年6月第一版
[2] 苏家健，曹柏荣，汪志锋．单片机原理及应用技术[M]．高等教育出版社
[3] 李朝青．单片机原理及接口技术[M]．北京：北京航天航空大学出版色，2001
[4] 胡汉才．单片机原理及其接口技术[M]．北京：清华大学出版社，2004
{
key_in_flag = 0;
key_value = 2;
}
}
else
{
key_in_flag = 1;
}
if (key2 == 0)
{
delay(5);
if (key2 == 0)
{
key_in_flag = 0;
key_value = 3;
}
}
else
{
key_in_flag = 1;
}
if (key1 == 0)
方案二： 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。
方案三：采用AT89S52单片机进行控制，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。
八按键简易电子琴的设计制作
八按键简易电子琴的设计制作1.功能分析和方案论证说明（1）功能分析a.采用AT89C2051CPU，设计时钟电路和复位电路，上电复位和手动复位，3V供电（2节电池）；b.具有电子琴输入按键8个，包含1～7和高音1；c.具有手动复位键1个，播放音乐和弹奏切换功能按键1个，在PCB图上标注“复位”、“功能切换”字样，这两个键在PCB图上分别布局于左右上角；d.有发光二极管显示程序运行状态（用1个发光二极管指示对应的1个按键，实际是8个发光二极管，只用1个代表）；e.采用扬声器输出声音信号；f.实现电子琴功能并且至少有一首存储歌曲。
g.发挥部分即时编辑音乐并且可回放，可实现实现定时器功能，产生和弦音。
（2）方案论证说明a.设计思路1）选择AT89C2051单片机，通过T0定时中断，并配合P3.4引脚输出音频频率；2）P3.4引脚输出接扬声器；3）通过P1.0-P1.7接入八个按键，包含1～7和高音1，通过查询方式，获取输入；4）P3.7引脚接入一个指示灯，每有按键按下指示灯就亮一次；5）通过P3.2引脚接入功能按键，实现播放音乐和弹奏的切换，中断方式接入。
b.硬件电路设计电子琴的硬件电路由4部分组成：单片机、时钟与复位电路、选择按键输入电路和扬声器组成电路框图如下所示。
c. AT89C2051单片机性能、特点在我国MCS-51系列单片机，尤其是Philip公司的80C51及其派生产品受到普遍欢迎。
美国ATMEL公司生产的与MCS-51系列完全兼容的内含闪电存储器型单片机AT89C2051后来居上，大有取代MCS-51系列中EPROM之势。
其中AT89C2051单片机是AT89C51系列中结构最紧凑，体积最小的单片机，它的片内有2k字节闪烁存储器，管脚封装为20引脚，与8751图1 电子琴硬件电路设计框图相比只去掉P0口、P2口，片内多一个模拟电压比较器。
用它设计产品，外围元器件少，接口技术简单，缩小电路板面积，成本低，开发容易，可广泛应用于小型简单不需很多I/O 口控制的各种智能产品设计，现已得到开发人员广泛认可。
精编【电子行业】简易电子琴设计
【电子行业】简易电子琴设计xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv1 设计任务描述1.1设计题目：简易电子琴设计1.2设计内容利用微机原理试验箱，设计简易电子琴，要求至少可以弹出7个音阶。
1.2.1 设计目的通过本学期对微机原理的学习，掌握的知识还停留在理论的上。
但是这是一门实践性较强的课程，让学生在学完该课程之后，进行一次课程设计，使学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来，初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法，提高分析和解决实际问题的能力。
通过设计实践,培养学生查阅专业资料，工具书或参考书,了解有关工业标准，掌握现代设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。
通过设计，不但要培养和提高学生解决工程具体问题,动脑动手的技术工作能力，而且还要逐步建立科学正确的设计和科研思想，培养良好的设计习惯，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。
1.2.2 基本要求1．可以弹出7个音阶。
2．弹奏简短音乐。
3．通过改变键盘输入来改变8254输出频率，实现扬声器发音2 设计思路通过8255和8254来实现电子琴模拟, 主要由两部分组成:第一部分为键盘扫描,用来确定按键位置,并给计数器赋初值。
第二部分为发声部分,由计数器1#的输出端产生一定频率的方波驱动扬声器发声。
其中8254和课本中学的8253在原理上是一样的，它为可编程定时器/计数器。
利用计数器0，并使它工作在方式3---输出对称方波，通过改变频率来实现不同的发声高低，再调用延时子程序来实现发音的长短，把输出方波送到扬声器，至此实现不同的音符发声。
过程中主要用到了8255芯片的PB0—PB4，PA0—PA4它们分别与键盘单元的X1—X4,Y1—Y4相连,其中B口低4位为输出端,B口低4位1为输入端。
由它们对键盘单元进行扫描,并确定键值工作过程为:先给所有列线输入低电平,然后读取行线,检测行线是否为低电平,如果有某条行线输出低电平,则说明该键盘有按键被按下,否则,说明无按键被按下.采用这种方法可以快速判断键盘是否有键按下。
简易电子琴的设计
方案一：
振荡器 分频器 电 源 键 盘 放 大 器 扬 声 器
玩具电子琴的电路框图
方案二：
T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C
玩具电子琴的电路原理图
三、电子电路设计的一般过程
1、总体方案设计
（关键步骤、体现设计思想，涉及到设计的成败） 2、方案的优化和选择（简化、精度、成本） 3、功能电路的设计及参数计算 4、画出总体电路图
一、设计任务
设计一个玩具电子琴的设计 。
1、实验基本要求及设计指标 ：
（1）玩具电子琴设有八个音阶1、2、3、4、5、6、7、 1，每按一下琴键，扬声器发出一个音符的声音 。
（2）电子琴键采用普通按钮，并能用数码显示所按琴
键。
2、技术指标
（1） 基本要求
1）功能实现；
2）音准满足下表中的设计频率； 3）仿真结果；
1、基本原理
根据题目要求： 1）当物体振动时，能够发出声音。振动的频率不同， 声音的音调就不同。 2）在电子琴里，虽然没有振动的弦、簧、管等物体， 却有许多特殊的电装置，每个电装置一工作，就会使 喇叭发出一定频率的声音。当按动某个琴键时，就会 使与它对应的电装置工作，从而使喇叭发出某种音调 的声音。
1. 输入交流电压U=220V,f=50Hz。
2. 输出直流电压Uo=3~6V、6~9V、9~12V三档。 3. 输出直流电流≤1A。 4. 稳定系数Sr≤0.01。 5. 纹波电压≤30mV。 6. 具有过流及短路保护功能。
5、仿真——EWB或Multisim（或实验板试验）
6、选择元器件 7、PCB版的设计——Protell 8、安装调试
四、电子电路设计中常见问题
1、模块之间的级联
简易电子琴设计
模拟电子技术课程设计报告题目名称：简易电子琴姓名：黄鹏程学号：班级：15电本六班指导教师：王爱乐成绩：山西工程技术学院信息工程与自动化系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：NE555LM386频率电子琴目录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。
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，因为它不仅能够提高我的实践动手能力，还与实际生活有着紧密地联系。
模拟电路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路的相关知识。
主要目的在于培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真，实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
锻炼学生自学软件的能力和分析并解决问题的能力。
通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、工程制图、查阅设计资料、计算机应用方面能力的训练和提高。
巩固、深化和拓展学生的理论知识与初步的专业技能。
在模拟电子课程设计的过程中，系统的概念十分重要。
基本方法除了实验课中要求掌握的功能测试、故障排除等各种一般方法以外，要特别注重使用“电路拼装”的方法。
课程设计的一般步骤如下：（1）选择一个课题；（2）查阅有关资料；（3）进行可行性论证；（4）通过设计方案的比较，定出最优的设计方案；（5）分解为多个模块；（6）分别设计各个功能模块电路，并完成调试；（7）组装成完整的数字系统；（8）编写设计、安装、调试报告。
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明达职业技术学院
实训(实践)报告 2010－2011学年度第一学期 信息工程 系 电子信息工程技术 专业 班级 09电信（1）学号 43093126
课题名称 简易电子琴设计与制作 学生 善 勇 指导教师 王 青
2011 年 6月 23 .. ..
. .. . 摘要
在刚刚进入2009年的气息下！到处都在处于经济危机的阴影下！但是这个电子行业觉
感觉到了有一点复的气息！电子这个行业在各种高端技术方面已经站稳了它的脚跟，但还是有待提高。而在这个经济繁荣的社会上，高端技术已经林林树立！而作为钢琴来说电子琴已经比普通钢琴更受消费者喜欢和接受!特别是青少年,所以以后市场占有率肯定是空前的繁荣！就这个简易电子琴它主要是由NE555定时器以及一些电阻、电容、开关、和LM386芯片串并联组成!基本设计要由NE555产生频率振荡，主要采取不同的电阻来控制频率、再由不同的频率来控制不同的音质啊！制作过程中发现了一些问题，通过共同的分析研究得到解决，此次的课程设计巩固了前阶段所学的理论知识，增强了动手实践能力。
关键字：NE555 LM386 频率 简易 电子琴 .. ..
. .. . 目录 前言····································································1 第一章 简易电子琴概要设计··············································2 第二章 简易电子琴的详细设计 2.1 设计方案一·····················································3 2.2 设计方案二·····················································3 2.3 设计方案选择···················································4 第三章 简易电子琴设计电路、参数计算与引脚图 3.1简易电子琴控制电路··············································5
第四章 简易电子琴的系统组成及器件工作原理 4.1 脉冲形成：有电阻及555形成的多谐振荡器组成及工作原理········································································6
第五章 实验调试及测试结果分析············································8 设计与体会结论····························································9 参考文献··································································10 附录一····································································10 电子专业课程设计任务书·············································11 .. ..
. .. . 前言
随着当代科学技术的发展，电子产品在人们的日常生活中占据着越来越重要的地位。
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，因为它不仅能够提高我的实践动手能力，还与实际生活有着紧密地联系。 脉冲与数字电路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脉冲与数字电路的相关知识。其主要目的是通过本课程的培养，启发学生的创造性思维，进一步理解数字系统的概念，掌握小型数字系统的设计方法，掌握小型数字系统的组装和调试技术，装握查阅有关资料的技能。基本任务是设计一个小型数字电子系统，基本要组装一个小型电子产品，一般要求焊接，检验再检验。 在电子课程设计的过程中，系统的概念十分重要，熟悉从系统的层次分析问题、解决问题的方式。基本方法除了实验课中要求掌握的功能测试、故障排除等各种一般方法以外，要特别注重使用“电路拼装”的方法。课程设计的一般步骤如下：（！）、选择一个课题；（2）、查阅有关资料；（3）进行可行性论证；（4）通过设计方案的比较，定出最优的设计方案；（5）分解为多个模块；（6）分别设计各个功能模块电路，并完成调试；（7）组装成完整的数字系统；（8）编写设计、安装、调试报告。 .. ..
. .. . 第一章 简易电子琴概要设计 1.1 设计要求 基本要求：产生e调8个音阶的振荡频率，它分别由1、2、3、4、5、6、7、0号数字键控制。 其频率分别为： 1：261.6 2：293.6 3：329.6 4：349.2 5：392.0 6：440.0 7：439.9 0：523 1.2 主要元器件： LM386，555，喇叭，按键开关，电阻，电容，导线等。 设计目的 （1）熟悉555和LM386等相关芯片的部结构和功能，合理运用其部及其功能，完成相应的设计工作。 （2）能够对电子电路、电路板、电子元器件等一些相关与电子等方面的知识有进一步的认识，并独立对其进行测试与检查。 （3）这次试验对排错调试、以及相关设备的使用等方面的得到了比较全面的锻炼和提高。并进一步巩固了在课堂上学习的理论知识！ .. ..
. .. . 第二章 简易电子琴的详细设计 2.1简易电子琴设计方案一 设计原理 如下图所示555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，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。
2.2简易电子琴设计方案二 （一） 音乐产生原理及硬件设计 由于一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。 本次设计中单片机晶振为12MHZ，那么定时器的计数周期为1MHZ，假如选择工作方式1，那T值便为T= 216--5~105/相应的频率 ，那么根据不同的频率计算出应该赋给定时器的计数值，列出不同音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示： 音符 频率（HZ） 简谱码（T值） 中 1 DO 523 64580 中 2 RE 587 64684 中 3 M 659 64777 .. .. . .. . 中 4 FA 698 64820 中 5 SO 784 64898 中 6 LA 880 64968 中 7 SI 988 65030
采用查表程序进行查表时，可以为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得 相应的数据： TABLE DW 64580，64684，64777，64820，64898，64968，65030
2.3比较结果及最终确立方案 方案一中用555产生脉冲，再通过LM386驱动喇叭，可实现基本要求，其中的电阻电容可以通过 脉冲数字电路中学过的公式进行计算，而且可以通过采用可调电阻实现音调的高低变化，实现部分 提高要求，可行性强；容易实现！ 方案二中涉及单片机的相关知识，而且我们对8051芯片不怎么了解，在所学的知识中也没有学到， 所以对其中的电阻电容等一些频率的计算有一定的难度； 所以综合考虑，我们选择了方案一。
第三章 简易电子琴设计电路、参数计算与引脚图 3.1 简易电子琴控制电路 .. .. . .. . 如下上图所示555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。再用LM386对其音频进行功放使功率增大从而使其声音发生增大。
第四章 简易电子琴的系统组成及器件工作原理 .. ..
. .. . 4.1 脉冲形成：有电阻及555形成的多谐振荡器组成及工作原理 4.1.1 555定时器部框图 555集成 时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐 和施密特触发器，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。它的部电压标准使用了三个5K的电阻，故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型 两大类，两者的工作原理和结构相似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556；所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或 7556，两者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器，556和7556是双定时器。双极型的电压是+5V~+15V，输 出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V~+18V。
图8-1 555定时器部框图 555电路的工作原理 555电路的部电路方框图如图8-1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。 Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通