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1、.专业整理.目录中北大学课程设计任务书2前言5（一）设计目的6（二）设计要求6（三）设计内容6（1）总体框图7（2）频率的选定7（3）555定时器8（4）电路基本原理9（5）调试与结果10（6）原理图11（7）PCB板图12（8）总结12（四）主要参考文献13中北大学课程设计任务书2011/2012 学年第 1 学期学 院：电子与计算机科学技术学院专 业：电子科学与技术学 生 姓 名：高月学 号：0906044106课程设计题目：简易电子琴电路设计起 迄 日 期:2011年12月 19 日 2012年1 月5日课程设计地点:电子科学与技术系机房指 导 教 师:孟令军副教授系主任：刘文怡下达任务
2、书日期: 2011年 12月 19日课 程 设 计 任 务 书1设计目的：1、了解电子琴的基本工作原理；2、掌握定时器等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法。3、掌握利用protel绘制电路原理图与制作PCB图的方法。4、Protues仿真。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：简易电子琴电路具体设计要求如下：（1）查阅所用器件技术资料，详细说明设计的电子琴工作流程；（2）自行设计一个由琴键、扬声器等按钮构成的简易电子琴，至少满足基本的发声功能。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：1、电子琴电路原理图及PCB图；2、设计方案详
3、细流程图；3、设计报告； 课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献： 1童诗白模拟电子技术基础北京：高等教育出版社，20022张建华数字电子技术北京：机械工业出版社，20043.陈汝全电子技术常用器件应用手册北京：机械工业出版社，20054.毕满清电子技术实验与课程设计北京：机械工业出版社，20055.潘永雄电子线路CAD实用教程西安：西安电子科技大学出版社，20026.张亚华电子电路计算机辅助分析和辅助设计北京：航空工业出版社，20045设计成果形式及要求：提交内容：课程设计说明书（原理设计、PCB制作过程要在设计说明书详细说明）。基本要求：设计的原理图满足任务书的设计要求。6工作计划及进度
4、：2011年12月19日 12月24日 查阅资料，熟悉任务要求，理解设计原理2011年12月25日 12月27日 方案设计 2011年12月28日 12月31日 电路原理图，PCB图2012年01月01日 01月03日 电路仿真2012年01月04日 01月05日 整理设计说明书2012年01月06日 设计答辩与考核系主任审查意见： 签字： 年 月 日 .学习帮手.前言电子琴最早是由美国发明家于上世纪20年代末发明，并于30年代制造投放市场的。电子琴不是钢琴的简易版，电子琴不是起源于钢琴，它们是两种不同的乐器，电子琴也起源于钢琴，电子琴起源于管风琴。电子琴分单排键电子琴和双排键电子琴（电子管风
5、琴）。1959年日本生产出世界上第一台立式双排键电子琴，它有三层键盘。 近年来，电子琴发展迅速，不论是在制造工艺上、操作程序上还是在演奏技法上都有了突飞猛进的发展，这在乐器发展史上是其他任何乐器所不能比拟的。自从八十年代电子琴进入我国以来，电子琴以它适合中国国情、经济适用、表现力强、功能强大而受到广大的初学者、音乐爱好者、专业音乐工作者，音乐家的喜爱，可以说现在电子琴在中国的普及率是很高的。这无论是对提高整个人们的音乐素质，还是对音乐的发展都是功德无量的事。电子琴适合与初学者，适合中国国情，适合幼儿、儿童、少年学习，表现力丰富，电子琴的强大功能，使专业音乐工作者有广阔的创作和表现空间，电脑技术
6、的应用，拓宽了电子琴的应用空间，总之，电子琴促进了音乐教育的发展。（一）设计目的： 1、了解电子琴的基本工作原理；2、掌握定时器等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法。3、掌握利用protel绘制电路原理图与制作PCB图的方法。 4、Protues仿真。（二）设计要求： 1、查阅所用器件技术资料，详细说明设计的电子琴工作流程；2、自行设计一个由琴键、扬声器等按钮构成的简易电子琴，至少满足基本的发声功能。（三）设计内容： 通过查阅资料，此次设计一个简易电子琴，采用基本的组合逻辑电路方案。（1）总体框图（2）频率的选定要使扬声器发出不同的音调，就得输入不同频率，利用在555定时器组成的多谐振荡器
7、的五端加入不同的电压可产生不同频率的电压信号。因而，可通过引入开关控制的八个不同阻值的电阻来达到改变电压的目的。八个音符对应的频率值分别如下： 按键12345678音符1234567I频率值5245886606987848809881048（3）555定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS
8、或者模拟电路电平兼容。555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3。 555管脚名及功能脚号脚名功能脚号脚名功能1GND地5Control Voltage控制电压2Trigger触发6Threshold阀值3Ou
9、tput输出7Discharge放电端4Reset复位8Vcc电源555功能表输入输出状态0/低导通12/3 1/3 低导通11/3 不变不变12/3 2/3 1/3 高截止（4）电路基本原理 本次设计采用555定时器构成的多谐振荡器组成简易电子琴。如图由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。输出信号的时间参数是：T=TW1+TW2TW1=0.7（R1+R2）CTW2=0
10、.7R2C其中，TW1为VC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间，TW2为电容C放电所需的时间。从而通过改变电阻及电容的值，推算出各个音符的电阻分别为：doremifasolasido148k121k59k86k66k48k32k25k（5）调试与结果1. 根据电路图组装电路。2. 检查元件的接线。3. 接通电源，按各键，看是否有结果。4. 第一次实验，接通电路一直发出连续的同一音符的声音。5. re按键被锁定，所以一直发出re音。打开红色锁定按钮，重复进行第4步。6. 电路接通后，按不同的开关分别发出do re mi fa so la si do八个音。试验成功（6）原理图（7）PCB
11、板图（8）总结课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，软件方面的应用已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域， 在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握各种软件的应用是十分重要的。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。这次课程设计我收获很多：根据指导教师布置的课题，我学会参考书籍，查阅手册、图表和
12、搜集文献资料等。独立思考，深入钻研相关问题，提高了自己分析解决问题的能力。通过对实际电路的分析和设计，更深入的理解和巩固了学过的理论知识，也掌握了设计电子电路的基本方法，为以后从事此类工作打下了一定的基础。了解了与课题有关的电子线路以及相关元器件工程技术规范。培养了严肃认真的工作作风和科学态度。(四)主要参考文献：1童诗白模拟电子技术基础北京：高等教育出版社，20022张建华数字电子技术北京：机械工业出版社，20043.陈汝全电子技术常用器件应用手册北京：机械工业出版社，20054.毕满清电子技术实验与课程设计北京：机械工业出版社，20055.潘永雄电子线路CAD实用教程西安：西安电子科技大学出版社，20026.张亚华电子电路计算机辅助分析和辅助设计北京：航空工业出版社，2004
