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数字电路课程设计报告

设计课题：自动奏乐器设计1

专业班级：13电信本

学生姓名：某某

学号：130802040

指导教师：某某

设计时间：

自动奏乐器设计1

一、设计任务与要求

1．开机能自动奏一个乐曲，可以反复演奏；

2．速度可变；

3．并显示乐谱；

二、方案设计与论证

1、方案一、用8个NE555做8个频率不同的振荡器做8个音符，再并联输

入到扬声器播放

8个时钟电路产生8个音通过并行输入到扬声

图2-1（方案一方框图）

缺点是没有播放音符的显示电路，同时会一直循环播放，没有停止功能,

无法有效地实现题目所要求的功能，所以不选择此方案。

2、方案二、主要利用8选一数据选择器来实现播放哪一个音符，同时用8

进制计数器来产生地址码来实现选择，同时产生的8421码输入到cd4511

里进行译码显示。

产生不同频率的时钟脉冲，8进制计数器产生8421码通过CD4511译码显示

电位器控制播放快慢

通过7个振荡电路产生7个利用8选一数据选择器实

不同频率的信号做7个音符现循环输出扬声器播放声音

图2-2（方案二方框原理图）

通过分析，结合设计电路性能指标、以及电路有显示播发的音符是哪

一个的优点，和播发可以暂停以及可调速度的功能，综合这些优点，可实

现基本要求，则本设计电路选择方案二进行焊接测试。

三、单元电路设计与参数计算

555定时器

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。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，就可以构成史密特触发器、单稳态

触发器及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。

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。它的内部电压标

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8-1555定时器内部框图

555电路的工作原理

555电路的内部电路方框图如图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，