简易电子琴完整版.doc

设计简易电子琴

学号：031041108学生姓名：冯桥专业〔班级〕：电子〔11〕

摘要：简易电子琴电路是以NE555时基电路为核心组成的多谐振荡器电路，由振荡器电路产生频率信号，再通过由LM386小功率集成功放为核心组成的功放电路，最后由扬声器输出信号，发出8个不同频率的音符。

通过改变一组开关的通断可以发出不同的音符和音调，分别按下音符按键能发出8个不同频率的音符。

关键词：NE555LM386音调集成功放驱动

1任务提出与方案论证

1.1设计要求

要求有7个音阶，可以用数字芯片构成，也可由单片机构成。

用Multisim仿真。

搭建实体电路

要求掌握：数字电路的设计方法

1.2方案论证

方案一：

基于RC振荡电路构成文氏电桥振荡电路，通过改变电阻或电容的值，可以得到不通的振荡频率，从而可以构建八音阶的电子琴系统。〔注：通过此方法完成后只能发出一种声响，而且不能停止，是电路设计与链接问题。〕

方案二：

555定时器可以构成单稳态触发器，而单稳态触发器仅有一个稳态，故可以通过改变其暂态在一个周期内的时间长度以得到不同的频率，来构建电子琴系统。

本设计选用第二种方法实现。

2总体设计

2.1系统总体组成

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本系统主要由多谐振荡发生电路，扬声器及外部电路组成。通过按键开关接通电路产生振荡方波信号，通过改变电位器电阻的大小来调节振荡频率的大小；接着驱动扬声器发出声音。多谐振荡发生电路按住一个开关电路接通电路外部电容、电阻与555芯片构成多谐振荡电路进行循环的充放电，那么输出脉冲矩形波信号。

2.2总电路图

3详细设计

3.1由555构成的无稳态多谐振荡器

多谐振荡器电路由NE555定时器、R1和C2组成，R3--R10是用于改变振荡器输出信号的频率的。电路中将高电平触发端〔6脚〕和低电平触发端〔2脚〕并接到电阻一端的连接处。电容C1是旁路电容。此局部电路的主要功能是把从琴键输出的电流信号通过多谐振荡器转换成方波信号。

3.2由lm386构成的放大电路

LM386是小功率音频集成功放，采用8脚双列直插式塑料封装。4脚为接“地”端；6脚为电源端；2脚为反相输入端；7脚为去耦；1、8脚为增益调节端。LM386的额定工作电压为416V，当电源电压为6V时，静态工作电流为4mA，适合用电池供电。频响范围可达数百千赫。最大允许功耗为660mW〔25°C〕，不需要散热片。工作电压为4V，负载电阻为300mW。工作电压为6V。引脚图如下：

3.3参数计算

选定R1=10kΩ，C=0.1uf,根据产生的矩形波频率为f=1.44/［〔R+2R〕C］得到各个电位器所需要的阻值,计算过程如下：

f=1.44/[(R1+2R2)C1]

得：R2=0.72/f*10^7-5000Ω

表一各频率下的电阻取值

音阶

频率

电阻值

音阶

频率

电阻值

1

f=261.6hz

R9=150kΩ

2

f=293.6hz

R8=123kΩ

3

f=329.6hz

R7=98.6kΩ

4

f=349.2hz

R6=87.4kΩ

5

f=392hz

R5=67kΩ

6

f=440hz

R4=48.8kΩ

7

f=439.9hz

R3=48.7kΩ

0

f=523hz

R2=25kΩ

由此计算出各阻值分别为：

R3=22.7kΩ

R4=19.532kΩ

R5=16.844kΩ

R6=15.618kΩ

R7=13.37kΩ

R8=11.363kΩ

R9=9.545kΩ

R10=8.636kΩ

3.4仿真结果

一以下分别是音阶1至8〔0〕的波形图：

从图中很容易观察到输出波形的改变

4总结

这是一次整体比拟简单的设计，但是仍然有许多不容无视的地方，如果你不了解各个元件的工作原理的话你就不能很好的做出你的作品，比方我们第一次制作时就失败了调试时不能发出预想的声调。本次实验利用的是555芯片构成的多谐振荡电路就能产生矩形波然后到达驱动扬声器发出不同音阶，所以要对555定时器的作用与工作原理等了解。

通过本次实验也使我对个元器件有进一步了解，这是一次难得的实践时机。由于对以前学过的知识掌握不牢，平时也没有多做小制作多动手实践。还有你的方案设计是否能到达最正确的效果，通过仿真做一系列的了解。但是有时虽然仿真能出现正确结果，而实际你焊接出来的实物却有时不能正常的运行，所以这就得看你的方案的选择了。所以在本次设计中遇到了许多问题，如：第一方案制作后电路连接出现问题所以导致失败。在调试阶段的时候，根据电路图把电路连接好以后，扬声器没有任何的反响；在调试的最后阶段的种种问题，经过查阅资料才把简易电子琴顺利完成设