《电子技术》课程设计报告-8音阶发生器.doc

《电子技术》课程设计报告 课题： 8音阶发生器 班级 电子3072 学号 学生姓名 专业 电子信息工程 系别 江淮学院 指导教师 电子技术课程设计指导小组 淮阴工学院 电子信息工程系 2009年6月 1、设计目的 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 培养学生的创新能力。 2、设计要求 每个音符的中心频率偏移不大于5Hz 能发出i八个音符，也可以是一个音阶 音长由弹奏者自由控制 主要单元电路和元器件参数计算、选择； 画出总体电路图； 安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象； 调试电路； 3、总体设计 3.1设计总框图 按键输入是控制频率控制器给出适当的频率控制字 音调效果取决于准确和稳定的振荡频率，因此，频率控制器是整个系统的关键部分 用555电路构成多谐振荡器。其特点是：555时基电路最大的特点就是外加简单的RC电路后，可以构成精确的定时电路。电路结构简单，稳定性强，易于调整 衰减器通过加一个适当的电容来衰减其信号，是喇叭能够发出声音 3.2设计总电路图 3.3 设计设备与器材 琴键开关 8个 +12V直流电源 1个 100uF电容 1个 R2电阻 8个 扬声器 1个 0.01uF电容 1个 0.1uF电容 1个 NE555 1个 NE555插座 1个 焊接板 1块 4、单元电路设计 4.1 多谐振荡器电路 多谐振荡器电路是由集成时基电路又称为集成定时器或555电路构成的，它是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5K电阻，故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类，二者的结构与工作原理类似。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7556，二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。双极型的电源电压VCC＝+5V～+15V，输出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压为+3～+18V。 4.1.1多谐振荡器电路的组成： 由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器， 4.1.2多谐振荡器电路的原理： 脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端 Ct 放电，使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电，其波形如图6－3 (b)所示。输出信号的时间参数是 T＝tw1＋tw2， tw1＝0.7(R1＋R2)C， tw2＝0.7R2C 555电路要求R1 与R2 均应大于或等于1KΩ ，但R1＋R2应小于或等于3.3MΩ。 外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力 4.2频率控制 扬声器在一定的频率的信号驱动下将发出对应频率的声音。根据按下的按键使电路产生对应音阶的信号，而将此信号放大驱动扬声器，而产生对应的声音的高低由发音的频率来决定，每隔半个音阶，频率就是前一个的12√2倍，音阶越高，频率越高。按键开关Ri1-Ri8分别连接不同阻值的电阻，若按下Ri1-Ri8中的任意一个，则相应的电阻接入，喇叭（扬声器）发出相应的声音。 频率控制电路(串并联选频网络） 频率公式 f=1/(2πsqr(R1RxC1C2)) 根据公式计算出相应音阶频率下的电阻值 1、2、3、4、5、6、7和i对应的中心频率以及相应的电阻值如下： 音阶 频率（Hz） 电阻值（k） 音阶 频率（Hz） 电阻值（k） 1 264 36.3809 5 396 16.1693 2 297 28.7454 6 440 13.0971 3 330 23.2837 7 495 10.3483 4 352 20.4642 i 528 9.0952 8 556 8.2000 5.调试 5.1调试步骤 1 调节振荡