简易电子琴课程设计

一·实验目的

1、将课程的理论知识转换为技能。

2、掌握简易电子琴的组成原理及设计方法。

3、掌握集成555定时器应用电路的设计、制作与调试方法。 4、掌握制作电子电路的技能。

5、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则， 掌握电子仪器的正确使用 6、学会电子电路的安装与调试技能。 7、学会撰写课程设计总结报告。

8、通过课程设计的综合训练，为以后毕业设计打下一定的基础

二·实验设备

NE555两个、琴键开关8个（小体积）、按键开关1个、扬声器1个（5V蜂鸣器）、电容0.1μF1个、电容0.01μF1个电容4.7μF1个,、22μF1个、系列电阻：148kΩ、121kΩ、95kΩ、86kΩ、66kΩ、48kΩ、32kΩ、25kΩ、10 kΩ、1 kΩ、5 kΩ、2 kΩ、4.7kΩ若干。三极管9013、9012、9014各两个。φ3红色发光管8个。

可调电阻（电位器）60~100 kΩ8个（参考型号104、105、103、504、503），面包板用独股线导线若干。大面包板1块，三联焊接板1块，焊锡、焊油若干。万用表一块、镊子一把、斜嘴一把。

三·课程设计任务及要求

1、用555定时器和电子元件设计一个简易电子琴，实现C调八个音

阶1.2.3.4.5.6.7.i，具有一般演奏功能。

2、设计电路，按照音阶频率要求选择器件参数，各音阶对应的频率为：1（2Hz）、2（297Hz）、3（330Hz）、4（352Hz）、5（396Hz）、6（440Hz）、7（495Hz）、 i（528Hz）。

3、用琴键控制音阶，用指示灯显示发出音阶，按下琴键相应指示灯亮，发出准确的音阶音。

4、仿真验证设计电路，接通仿真电路琴键开关可以听到扬声器发出的准确音阶。

5、在面包板上搭接电路，调整电路参数，达到仿真音阶，做到用人耳识别，音色不失真。

6、设计电路板，组装、焊接、调试达到设计的仿真实验效果，使设计尽量成品化。

7、功能扩展：自动演奏功能、声音延续功能等。 8、完成设计报告 四·实验设计原理

简易电子琴主要使用555定时器和电子元件实现C调八个音阶1.2.3.4.5.6.7.i，具有一般演奏功能。而555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路。

以下为555定时器的结构及工作原理 电路组成：

1).分压器：三个5kΩ电阻构成 2).比较器：两个比较器C1和电路组成：

3). 基本R-S触发器 4).放电晶体管T 5).输出缓冲门

8

7

6

5

5 6 5K2 Ω 3 4 5K7 T Ω 1 5KΩ 8 4 + + C1 555 1 2

+ + C2 RQ D Q SD 输出 3

由555定时器组成多谐振荡器，其主要参数为： 高电平维持时间：（正脉冲宽度） tp1=(R1+R2)C ln2≈0.7(R1+R2)C 低电平维持时间：（负脉冲宽度） tp2=R2C ln2≈0.7R2C 周期时间：（振荡周期） T=tp1+tp2≈0.7(R1+2R2)C

D占空比 振荡频率：

tp1T11.43fTR12R2CR1R2R12R2

其震荡原理为：通电前，Ucc=Uc=0,通电后，Va=2/3Ucc,Vb=1/3Vcc, UcVb，所以，Rd=1,S d=0，所以Q=1。并且电容充电Uc增大，当Uc>Va>Vh时，Rd=0，Sd=1，Q=0.。三极管通入触发电流，与R2电容形成回路，电容放电，当Uc由多谐振荡器组成的简易电子琴电路如下：

11.43f 通过公式 T  R  2 R  ，已知R2=10kΩ,C=0.1μF,可以计算

12C出R1~Rn电阻值极其相应的搭配方式。

F（Hz) 1（2） 2(297) 3(330) 4(352) 5(396) 6(440) 7(4985) i(528) 电阻值(kΩ) 34.166 28.148 23.333 20.625 16.111 12.5 8.888 7.083 电阻搭配 100KΩ3个并联，再串联一个1KΩ电阻 100KΩ4个并联再串联3个1kΩ电阻 2个10kΩ一个4.7kΩ电阻串联 两个10kΩ一个470Ω电阻串联 一个10kΩ一个4700Ω四个470Ω电阻串联 一个10kΩ两个1kΩ一个470Ω电阻串联 一个100kΩ并联两个相串联的4700Ω的电阻 两个1kΩ一个4700Ω一个470Ω电阻串联 实际值KΩ 34.333 28 24.7 20.47 16.11 12.47 8.59 7.17 根据电路图及表格中的电阻搭配方法进行电路组装调试，对调试中出现的问题进行分析，并解决；

五·实验体会