课程设计教案(路电子琴).ppt

*Chapter 4: 电子技术课程设计 * * Chapter 4: 小型电子琴的 设计和制作 主讲：路勇 培养学生的工程素质和团队精神。 提高查阅和利用资料的能力。 培养学生综合设计和实践能力。 熟悉电子电路设计中的各个环节。 掌握滤波器、比较器以及彩灯驱动电路的设计和调试。 了解数字电子芯片的应用。 一、课程性质： 是模拟电子技术和数字电子技术的应用实践课程。 二、课程目的： 三、课程设计要求： 设计并制作出能实物 11周开始至13周结束 以小组为单位（3-5人一组），自由组合 3. 13周课程设计答辩（交作品与设计报告） 4. 可自选或自命题 5. 注重结果同时更注重过程 四、设计任务 1、实验基本要求及设计指标 ： （1）玩具电子琴设有八个音阶1、2、3、4、5、6、7、1，每按一下琴键，扬声器发出一个音符的声音 。 （2）电子琴键采用普通按钮，并能用数码显示所按琴键。 设计一个玩具电子琴的设计 。 （1） 基本要求 ? 1）功能实现； 2）音准满足下表中的设计频率； 3）仿真结果； 2、技术指标 43 47 53 59 68 72 81 91 阻值（k） 528 495 440 396 352 330 297 264 频率（Hz） i 7 6 5 4 3 2 1 C调音节 （2） 发挥部分： 1）演奏时音量可以调节，并有一定的节拍以满足演奏歌曲的要求。 2）设置扩展开关自动演奏音乐。 （用单片机控制） 3）USB口供电 五、总体设计方案 1、基本原理 根据题目要求： 1）当物体振动时，能够发出声音。振动的频率不同，声音的音调就不同。 2）在电子琴里，虽然没有振动的弦、簧、管等物体，却有许多特殊的电装置，每个电装置一工作，就会使喇叭发出一定频率的声音。当按动某个琴键时，就会使与它对应的电装置工作，从而使喇叭发出某种音调的声音。 方案一： 玩具电子琴的电路框图 分频器 电 源 键 盘 放大器 扬声器 振荡器 玩具电子琴的电路原理图 方案二： T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C 玩具电子琴的电路原理图 六、电子电路设计的一般过程 1、总体方案设计 （关键步骤、体现设计思想，涉及到设计的成败） 2、方案的优化和选择（简化、精度、成本） 3、功能电路的设计及参数计算 4、画出总体电路图 5、仿真——EWB或Multisim（或实验板试验） 6、选择元器件 7、PCB版的设计——Protell 8、安装调试 七、电子电路设计中常见问题 1、模块之间的级联 （数字电路的高低电平匹配、模拟电路阻抗匹配问题、耦合方式） 2、芯片选择（参数、电源电压） 3、PCB设计中要注意的问题（手动、元件安排） 4、安装调试方法（布局、分块调试、关键点显示） 5、工艺细节（导线的整理、定位螺钉） 6、焊接（不虚焊、焊点大小适中、且有光泽） 1、先布集成电路和晶体管的位置 2、其它器件按着距离核心器件的远近、连线方便。 3、如有发热器件要远离集成电路和晶体管 4、合理布置地线（入出、模数、去耦与入） 5、电磁干扰（干扰源远离放大器） 5、检修方便 布线原则： 电路 A 电路 B ?当两个电路连接在一起时， 驱动能力： 输出电阻和负载电阻最小值的比值，即 ro 电路A 电路B vs io vo ri 一、阻抗匹配 7-1 电子电路功率的基本概念 负载RL 越大越好 （1）稳态输出驱动能力： 电路处于稳定状态时所具有的输出驱动能力。 ?功率匹配： 输出电路和负载电路之间实现最大功率传输。 电路B的输入功率 Pi =VI = V2 / R2 要使Pi最大，必须有dPi/dR2=0，则R2= R1 ?功率匹配的条件： 输出电路的电阻与输入电路的电阻相等。 证明： 二、功率匹配 电路 A 电路 B 电路A 电路B R1 R2 Vs V I 7-3 交流功率放大电路 *Chapter 4: 电子技术课程设计 * *