可编程音乐发生器课程设计.docVIP

电子技术课程设计 课题：可编程音乐发生器 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 自动化 姓 名： 学 号： 2012年 06 月 20 日 成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 二、评分 评分项目 设计报告评分 答辩评分 平时表现评分 合 计 （100分） 任务完成 情 况 （20分） 课程设计 报告质量 （40分） 表达情况 （10分） 回答问题 情 况 （10分） 工作态度与纪律 （10分） 独立工作 能力 （10分） 得分 课程设计成绩评定 设计目录 一 设计目的…………………………………………………… 二 设计要求…………………………………………………… 三 电路的总体结构…………………………………………… 四 各部分电路设计…………………………………………… 五 整体电路图………………………………………………… 六 设计总结…………………………………………………… 七 参考文献……………………………………………………… 一、设计目的 1、进一步熟悉数字电路中计数器，555定时器等中规模逻辑器件的综合使用。 2、学习可编程音乐发生器的工作原理。 3、 通过这次课程设计，了解使用数字电子知识来解决电子线路的实际问题的能力，以便更好掌握所学的知识，培养一定的动手能力。 二、设计要求 1、可产生 1 2 3 4 5 6 7 等12个音调。 2、要求使用555定时器、计数器。 3、可循环重复播放某一乐曲。 三、总体设计 四、各部分电路设计 1、555定时器 555由比较器C1和C2、基本RS触发器和集电极开路的放电三极管T三部分组成。 图4.1 555内部结构 图4.2 555内部引脚图 1.1 555定时器的工作原理 555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路，应用广泛。外加电阻、电容等元件可以构成多谐振荡器，单稳电路，施密特触发器等。?555定时器原理图及引线排列如图所示。其功能见表1。定时器内部由比较器、分压电路、RS触发器及放电三极管等组成。分压电路由三个5K的电阻构成，分别给A1和A2提供参考电平2/3VCC和1/3VCC。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚输入大于2/3VCC时，触发器复位，3脚输出为低电平，放电管T导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC时，触发器置位，3脚输出高电平，放电管截止。????4脚是复位端，当4脚接入低电平时，则V0=0；正常工作时4接为高电平。????5脚为控制端，平时输入2/3Vcc作为比较器的参考电平，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。如果不在5脚外加电压通常接0.01μF电容到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，确保参考电平稳定。 图4.3 占空比可调的脉冲发生器 图4.4 波形调试图 1.3 555定时器构成的多谐振荡器 由555 电路组成的多谐振荡器，它的振荡频率可以通过改变振荡电路中RC 元件的数值进行改变。根据这一原理，通过设定一些不同的RC 数值并通过控制电路，按照一定的速度依次将不同值的RC 组件接入振荡电路，就可以使振荡电路按照设定的要求，有节奏地发已设定的音频信号或音乐。 图4.5 多谐振荡器 2、CD4017 2.1 CD4017功能简述: CD4017是5位Johnson计算器，具有10个译码输出端，CP，CR，INH输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计算器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。Johnson计数器，提供了快速操作，2输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。 2.2 CD4017引脚图: 图4.5 CD4017的引脚图 CD4017引脚功能：CD4017内部是除10的计数器及二进制对10进制译码电路。CD4017有16支脚，除电源脚VDD及VSS为电源接脚，输入电压范围为3–15V之外，其余接脚为：A、频率输入脚：CLOCK(Pin14)，为频率信号的输入脚。B、数据输出脚：a、Q1-Q9(Pin3，2，4，7，10，1，5，6，9，11)b、CARRY OUT（Pin12）