简易电子琴

课程设计说明书

课程设计名称：数字电路课程设计

课程设计题目：简易电子琴

学院名称：南昌航空大学信息工程学院

专业：班级：

学号：姓名：

评分：教师：

2015 年月日

模拟电路 课程设计任务书

20 14 －20 15 学年 第 2学期 第 7 周－ 9 周

注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

题目 简易电子琴

内容及要求

① 产生e 调8个音阶的振荡频率，它分别由1、2、3、4、5、6、7、0号数字键控制。 ② 其频率分别为：1：261.6、2：293.6、3：329.6、4：349.2、5：392.0、6：440.0、7：439.9、0：523

③ 利用集成功放放大该信号，驱动扬声器 ④ 设计一声调调节电路，改变生成声音的频率

进度安排

第7周周一至第7周周五：查资料，完成原理图设计及仿真； 第8周周一至第8周周五：完成系统的制作、调试； 第9周：设计结果检查； 第9周：撰写设计报告。

学生姓名：

指导时间 周二、周三、周四 指导地点： 任务下达 年 月 日

任务完成

年 月 日

考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□ 指导教师

系（部）主任

本次课程设计所制作的是一块简易电子琴，主要通过NE555定时器芯片构成多谐振荡电路，这个电子琴主要有8个音符，通过8个电位器及琴键开关构成音符控制电路，改变电位器阻值来改变个音符频率，从而达到所要音符频率要求，最后通过小喇叭发出不同频率的声音。

本次实验通过平时的课程学习结合网上查资料了解其中所需芯片的使用方法先做出电子琴原型，然后用示波器挨个检查每个音阶对应的频率，不断改进音准，最后才得以完成实验。本次实验提高了我们对数字电路这门课程的理解，让我们在课堂上所学的知识得以实践，加深了我们对这门课的理解。

【关键词】：电子琴，频率，可调电阻，音调

前言 (1)

第一章设计主要内容及要求 (2)

1.1 设计目的 (2)

1.2 基本要求 (2)

1.3 提高要求 (2)

第二章系统组成及工作原理 (3)

2.1 系统组成 (3)

2.1.1 输入端 (3)

2.1.2 555振荡器电路 (3)

2.1.3 功率放大电路 (4)

2.2 工作原理 (5)

第三章电路设计 (7)

3.1 方案设计 (7)

3.1.1 方案一 (7)

3.1.2 方案二 (7)

3.2 方案确定 (8)

3.3 参数计算 (9)

3.4 器件选择 (9)

第四章系统调试及测试结果分析 (10)

4.1系统仿真测试 (10)

4.2焊接及结果分析 (15)

结论 (16)

参考文献 (17)

附录一工作原理图 (18)

附录二元件清单表 (18)

电子琴作为一种乐器，对丰富人们的日常生活起着一定的作用，使人们生活更加丰富多彩。对于缓解人们的紧张情绪，陶冶人们的情操等方面，电子琴作为娱乐工具的一种，作用自是不言而喻。

电子琴结构复杂，声源是555产生的自激振荡，并通过LM386进行功率放大，通过扬声器发出声音。由于一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，此次设计是一个由555定时器构成的简易电子琴。本次课程设计的目的是：

1.学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力。

2.了解由555定时器构成的简易电子琴的电路原理。此外，简易电子琴还可以通过八个按钮开关来实现音乐的演奏。

掌握最基本的简易电子琴的工作原理，有利于将来研发高级的电路，甚至前沿的电子技术，提高现代电子产品水平，更好的服务于社会，有着广大的发展前景和用途。

第一章设计主要内容及要求1.1 设计目的

（1) 掌握正弦振荡器的构成，原理与设计方法；

（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。

1.2 基本要求

（1）能生成基本八种声调的正弦波形，幅度>1V；

（2）有一定的带负载能力，输出电阻较小，能驱动喇叭发声；（3）能有效抵制干扰，输出谐波分量<10%；

（4）集成运放构成。

1.3提高要求

（1）输出音量可调节；

（2）调性可调节；

（3）其他。

第二章系统的组成及工作原理

2.1 系统组成

输入端：由八个按钮开关与各自对应的定值电阻串联再并联组成输入端

频率产生端：根据定值电阻的不同输入，由555产生不同的信号频率

扬声器端口：接收信号频率发出特定的频率

2.1.1输入端

在电路板上安装八个按键开关，分别接入对应的电路中来控制输出频率。如图2.1.1所示：

图2.1.1 电子琴输入端电路图

2.1.2 555振荡器电路

电子琴之所以能产生音乐，是由于不同的电阻在555组成的多谐振荡电路中产生不同的频率，而频率是不同的音阶产生的根本原因，不同的音阶在人听来就是不同的音调。555构成的振荡器电路可以不需要外加触发信号，能自动地产生矩形脉冲，这样就可得到制作电子琴的频率和循环播放的脉冲信号。而且该多谐振荡器通过调整滑动变阻器即可实现频率调整，调节方便快捷。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。由555振荡器构成的多谐振荡器如图所示，R1、R2和C2是外接定时元件，电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C2的连接