文档介绍：物理与电子信息工程系
课
程
设
计
报
告
题目: 简易电子琴
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年月日- 月日
摘要:以555时基电路为核心构成的多谐振荡电路,通过控制琴键的通断来改变输出频率,从而当每按下一个琴键,喇叭发出一个音符的声音。设计简单,易实现,而且演奏时的音量和节拍可以调节,以满足演奏的需要。
关键字:NE555 多谐振荡 RC充放电音量节拍
目录
1. 系统设计 3
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[1] 3
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2. 单元电路设计 4
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[2] 4
4
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节拍发生电路 5
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6
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4结果分析 7
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8
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系统设计
(1)玩具电子琴设有八个琴键,分别代表1、2、3、4、5、6、7、八个不同的音符,每按下一个琴键,扬声器发出一个音符的声音。
(2)演奏时的音量和节拍可以调节,以满足演奏一般歌曲的需要。
[1]
方案一:该方案由CD4069构成多谐振荡电路,并由三极管放大输出,电路简单,但带负载能力差,且性价比低,因此不选此方案。
按键电路
CD4069构成的多谐振荡器按键电路
喇叭发音电路
三极管放大按键电路
方案二:该方案采用NE555构成多谐振荡器,输出驱动电流大,带负载能力强,操作灵活、方便,且性价比高,故选此方案。
555构成的多谐振荡器按键电路
喇叭发音电路
按键电路
如图1所示,电路中采用555构成多谐振荡电路,通过按下不的键来改变输入电阻,改变输出频率。输出的信号通过滤波电路送到喇叭。还可进行音调、音量、节拍的调节。
555构成的多谐振荡器按键电路
喇叭发音电路
滤波电路
按键电路
音量调节电路
音调切换电路
图1
单元电路设计
[2]
电路由NE555及其外部电路构成多谐振荡电路,电阻R3、R4与电路中电位器的R,电容C4构成充放电电路。
电容的充电时间:
放电时间:
电路的振荡周期:
电路振荡频率:
C3为了防止引入高频信号。
根据上述公式和发音频率值算出电容和电阻值,取R3=10K,R4=2K,C4=。
电路通过按下不同的键,根据各发音频率公式计算得的电阻值,调节对应的电位器,得到所需要的电阻值。当,按下S8,时,调节RW8,,R=RW8;按下S7时,调节RW7,, R=RW8+RW7,依此类推,调节各电位器值,使按下不同按键时发出各种不同的声音,R4起限流作用。
根据上述分析,取RW8=10K, RW7=10K, RW6=10K, RW5=10K, RW4=10K, RW3=10K, RW2=10K, RW1=10K。
节拍发生电路
通过电阻R1、R2,电位器RW9、RW10,电容C1构成
充放电电路。二极管缩短电容充放电时间,电位器
RW9、RW10可以调节555三脚输出频率来调节节拍快慢。
根据上述分析,取RW9=50K, RW10=50K, C1=10uF,
R1=R2=10K,C2=1000pF。
如右图所示,NE555三脚输出的信号经RW12,再经C5送到喇叭。
调节RW12来改变电位器的分压好值比,改变输出信号的幅度,
从而达到调节声音大小的效果。C5起滤波的作用,
使高、低频率不能通过,中频通过。
由上面分析得,取RW12=100Ω, C5=100uF。
调节音阶部分
接上5V直流电源,音阶发生电路装上555芯片,用示波器测NE555的3叫输出波形,并根据频率调节各电位器,从S8依次向S1调节。