《数字电子技术基础》课程设计说明书_简易电子琴的设计与制作.docVIP

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息学院 题 目: 简易电子琴的设计与制作 初始条件：已知条件 简易电子琴一般具有弹奏一个自然大调7声音阶的功能。本课程设计，要求用中、小规模集成电路芯片实现控制功能，芯片型号、数量不限。 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据已知条件，设计并制作一个简易电子琴。 （2）设计要求 A 基本要求： ① 具备8个按键，能够分别较准确地弹奏出1～八个音符。 ② 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。用EWB或MULTISIM软件完成仿真，之后制作出相应实物，并按规定格式写出课程设计报告书。 B 扩展要求：（在完成基本要求的前提下，学有余力的同学可完成） ① 能够弹奏出至少21个音符（三个音阶）。 ② 能够较便捷地完成音阶的升降。（用单刀三掷开关实现正常、升8度和降8度的切换） 时间安排： 1、 年 月 日分班集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明，分发工具与器材。课设答疑问地点： 。 2、 年 月 日 至 年 月 日完成设计制作与调试。 3、 年 月 日完成课程设计报告与答辩。 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目 录 绪论 2 简易电子琴的设计 3 1．整体电路方框图 3 2.波形产生电路方案选择 3 2.1方案一 3 2.2方案二 4 3.单元电路的设计和元件参数的选取 7 3.1 C调发音的音阶如表3.1.1所示(频率单位为Hz)： 7 3.2选频网络确R、C的确定 7 4.电路的调试和仿真 8 4.1调试 8 4.2仿真 9 5.实物的制作 12 5.1电阻、电容的选择 12 5.2 元件的插放和焊接 12 5.3 实物 13 6.小结和心得与体会 13 6.1 小结 14 6．2 心得与体会 14 7.总电路图 16 8.参考文献 17 绪 论 随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活必不可少的一部分，电子琴作为现代电子科技和音乐结合的产物，在现代音乐中扮演着重要的角色。 简易电子琴可以利用模拟电路和数字电路产生不同频率信号驱动扬声器来实现，本设计是采用数字电路来产生C调的个音阶DELL廉等优点。 在数字电路中，可以用施密特多谐振荡器产生频率稳定的方波，该电路结构简单、操作方便，是制做简单电子琴非常不错的方法。 关键字：电子琴、C调、数字电路、施密特多谐振荡器 简易电子琴的设计 1．整体电路方框图 图1 基本方框图 该电路具有原理简单、容易制作、调试方便等特点。能实现二十一种频率的方波且能驱动喇叭C调的二十一个音阶。其中，稳压电源可以由电脑提供。 2.波形产生电路方案选择 2.1方案一 该电路是一个没有输入信号，依靠自激振荡产生正弦波的电路。正弦波电路由放大电路、正反馈网络和选频网络组成。 电路如图2.1.1所示：在外界电磁波的干扰下，某一特定频率f0的信号形成正反馈。当输出信号较小时，二极管不导通或电阻较大，此时电图放大倍数很大，信号不断增强， 当输出信号较大时。二极管电阻减小，电路放大倍数较小，信号逐步趋于稳定。 图2.1.1文氏振荡电路 信号的频率也有多种频率的混合变为单一频率。总之，由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。 该电路结构简单，调整频率时只需要同时改变两个电阻R的值即可。 不足之处是电路有时不易起振，不能很好的控制电路，还有就是在接通开关的瞬间，不能立刻达到想要的振幅，这对电子琴按键迅速转换时不利。 2.2方案二 用555定时器构成的多谐振荡器产生方波 首先对555定时器芯片进行简单介绍： 图2.2.1 555集成电路内部结构图 从图2.2.1所示电路可以看出，