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1、555简简易电子子琴电路路制作一 设计计要求与与任务1.学习习调试电电子电路路的方法法，提高高实际动动手能力力。2.了解解由5555定时时器构成成简易电电子琴的的电路及及原理。二 总体体框图、【模块功功能】该电路包包括按钮钮开关，定定值电阻阻，5555振荡荡器和扬扬声器三三部分组组成，1输入端端： 由八八个按钮钮开关与与各自的的定值电电阻串联联在并联联组成输输入端2频率产产生端： 根根据定值值电阻的的不同输输入，由由5555产生不不同的信信号频率率3扬声器器端口: 接受信信号频率率发出特特定的频频率【设计方方案】555定定时器 本实验验采用两两个5555集成成定时器器组成简简易电子子琴。整整个
2、电路路由主振振荡器，颤颤音振荡荡器，扬扬声器和和琴键按按钮等部部分组成成。主振荡器器由5555定时时器，七七个琴键键按钮SS1SS7，外外接电容容C1、CC2，外外接电阻阻R8以以及R11R77等元件件组成，颤颤音振荡荡器由5555定定时器，电电容C55及R99、R110等元元件组成成，颤音音振荡器器振荡频频率较低低为644Hz，若若将其输输出电压压U连接接到主振振荡器5555定定时器复复位端44，则主主振荡器器输出端端出现颤颤音。按图接线线后闭合合不同开开关即可可令喇叭叭发出不不同频率率的声响响，从而而模拟出出电子琴琴的工作作。三选择器器件【实验器器材】名称NE5555按键开关关拨动开关关电
3、阻电容电路板电池导线扬声器数量1819311若干1555定定时器是是一种中中规模集集成电路路，外形形为双列列直插88脚结构构，体积积很小，使使用起来来方便。只只要在外外部配上上几个适适当的阻阻容元件件，就可可以构成成史密特特触发器、单稳稳态触发发器及自自激多谐谐振荡器器等脉冲冲信号产产生与变变换电路路。它在在波形的的产生与与变换、测测量与控控制、定定时电路路、家用用电器、电电子玩具具、电子子乐器等等方面有有广泛的的应用。多谐振荡荡器的工工作原理理多谐振荡荡器是能能产生矩矩形波的的一种自自激振荡荡器电路路，由于于矩形波波中除基基波外还还含有丰丰富的高高次谐波波，故 称为多多谐振荡荡器。多多谐振荡
4、荡器没有有稳态，只只有两个个暂稳态态，在自自身因素素的作用用下，电电路就在在两个暂暂稳态之之 间来来回转换换，故又又称它为为无稳态态电路。由5555定时器器构成的的多谐振振荡器如如图1所所示，RR1，R2和C是是外接定定时元件件，电路路中将高高电平触触发端（66脚） 和低电电平触发发端（22脚）并并接后接接到R22和C的的连接处处，将放放电端（77脚）接接到R11，R2的连接接处。由于接通通电源瞬瞬间，电电容C来来不及充充电，电电容器两两端电压压uc为为低电平平，小于于（1/3）VVcc，故故高电平平触发 端与低低电平触触发端均均为低电电平，输输出uoo为高电电平，放放电管VVT截止止。这时时
5、，电源源经R11，R22对电容容C充电电，使 电压uuc按指指数规律律上升，当当uc上上升到（22/3）VVcc时时，输出出uo为为低电平平，放电电管VTT导通，把把uc从从（1/3）VVcc 上升到到（2/3）VVcc这这段时间间内电路路的状态态称为第第一暂稳稳态，其其维持时时间TPPH的长长短与电电容的充充电时间间有关 。充电电时间常常数T充充=（RR1R2）C。由于放电电管VTT导通，电电容C通通过电阻阻R2和和放电管管放电，电电路进人人第二暂暂稳态.其维持持时间TTPL的的长短与与电 容容的放电电时间有有关，放放电时间间常数TT放RR2C0随随着C的的放电，uuc下降降，当uuc下降降
6、到（11/3）VVcc时时，输出出uo。 为高电电平，放放电管VVT截止止，Vccc再次次对电容容c充电电，电路路又翻转转到第一一暂稳态态。不难难理解，接接通电源源后，电电 路就就在两个个暂稳态态之间来来回翻转转，则输输出可得得矩形波波。电路路一旦起起振后，uuc电压压总是在在（1/322/3）VVcc 之间变变化。图图1（bb）所示示为工作作波形。图1 5555定定时器构构成的多多谐振荡荡器电路路及工作作波形 集成5555定时时器有双双极性型型和CMMOS型型两种产产品。一一般双极极性型产产品型号号的最后后三位数数都是5555，CCMOSS型产品品型号的的最后四四位数都都是75555.它们的
7、的逻辑功功能和外外部引线线排列完完全相同同。器件件电源电电压推荐荐为45112V，最最大输出出电流2200mmA以内内，并能能与TTTL、CCMOSS逻辑电电平相兼兼容。其其主要参参数见表表8.11。555定定时器的的内部电电路框图图及逻辑辑符号和和管脚排排列分别别如图：【逻辑辑符号】【内部原原理图】Vi1（TTH）：高电平平触发端端，简称称高触发发端，又又称阈值值端，标标志为TTH。Vi2（TR）：低电平平触发端端，简称称低触发发端，标标志为TTR。VCO：控制电电压端。VO：输输出端。Dis：放电端端。Rd：复复位端。555定定时器内内含一个个由三个个阻值相相同的电电阻R组组成的分分压网络
8、络，产生生VCCC和VCC两个个基准电电压；两两个电压压比较器器C1、C2；一个个由与非非门G11、G2组成的的基本RRS触发发器（低低电平触触发）；放电三三极管TT和输出出反相缓缓冲器GG3。Rd是复复位端，低低电平有有效。复复位后, 基本本RS触触发器高高端为11（高电电平），经经反相缓缓冲器后后，输出出为0（低低电平）。【逻辑功功能】RSTTHTROUT0XX012/33VCCC1/33VCCC011/33VCCC不变12/33VCCC2/33VCCC1/3VCC时，写写为VTTH=11，当TTH端的的电压2/3VCC时，写写为VTTR=11，当TTR端的的电压1/3VCC时，写写为VT
9、TR=00。 低触触发：当当输入电电压Vii2VVCC2/3 且且Vi111/3VCC 且且Vi112/3VCC，则则VTHH=1，比比较器CC1输出为为低电平平，无论论C2输出何何种电平平，基本本RS触触发器,经输出出反相缓缓冲器后后，VOO0；T导通通。这时时称5555定时时器“高高触发”。555定定时器的的“低触触发”、“高高触发”和和“保持持”三种种基本状状态和进进入状态态的条件件（即VVTH、VVTR的“0”、“1”）必必须牢牢牢掌握。 VCO为为控制电电压端，在在VCOO端加入入电压，可可改变两两比较器器C1、C2的参考考电压。正正常工作作时，要要在VCCO和地地之间接接0001F
10、F（电容容量标记记为1003）电电容。放放电管TTl的输出出端Diis为集集电极开开路输出出。5555定时时器的控控制功能能说明见见表8.2。2音阶频频率本实验采采用的是是C调音音阶，其其音阶频频率与对对应电阻阻R8值值如下表表根据T=0.77（R99+R88）C可可计算RR8的值值原理图如如下：IC5555组成成自激多多谐振荡荡器，在在脚与与电源之之间加入入一组音音调电阻阻R1R8，即是是一架玩玩具电子子琴。未未按琴键键K1K5时时，时基基电路5555不不振荡，扬扬声器不不发声；按下某某一琴键键时，扬扬声器依依5555的振荡荡频率，发发出相应应的声响响。电阻R11R88的选择择调整方方法，是
11、是用一只只601000k的的电位器器，先接接入电路路，从高高音（或或低音）开开始，转转动电位位器，使使扬声器器发出一一个起始始的标准准音阶，测测出电位位器的阻阻值，并并换上相相同阻值值的固定定电阻，这这样即可可确定各各音阶所所需的电电阻阻值值。原理主要要是5555的多多谐振荡荡。多谐振荡荡的频率率：f=1.43/(RR+2RR)CC)这是个约约等于,其中RR指7管管脚与电电源之间间的电阻阻，R指7管管脚与66管脚之之间的电电阻，CC是2管管脚与地地之间的的电容。实验中通通过按键键使R的的阻值改改变，从从而改变变振荡频频率，扬扬声器就就可与发发出不同同的声音音，如果果R的阻阻值取得得好，扬扬声器
12、就就可以发发出类似似电子琴琴的声音音了。四 功能能模块1开关输输入端逻辑功能能： 八八个开关关与经计计算出来来的固定定电阻串串联后再再其并联联，给5555震震荡器产产生不同同的信号号，从而而产生不不同的频频率 2 5555振振荡器逻辑功能能：由5555定时时器构成成的多谐谐振荡器器，R11，R2和C是是外接定定时元件件，电路路中将高高电平触触发端（66脚） 和低电电平触发发端（22脚）并并接后接接到R22和C的的连接处处，将放放电端（77脚）接接到R11，R2的连接接处。由于于接通电电源瞬间间，电容容C来不不及充电电，电容容器两端端电压uuc为低低电平，小小于（11/3）VVcc，故故高电平平
13、触发 端与低低电平触触发端均均为低电电平，输输出uoo为高电电平，放放电管VVT截止止。这时时，电源源经R11，R22对电容容C充电电，使 电压uuc按指指数规律律上升，当当uc上上升到（22/3）VVcc时时，输出出uo为为低电平平，放电电管VTT导通，把把uc从从（1/3）VVcc 上升到到（2/3）VVcc这这段时间间内电路路的状态态称为第第一暂稳稳态，其其维持时时间TPPH的长长短与电电容的充充电时间间有关 。充电电时间常常数T充充=（RR1R2）C。由由于放电电管VTT导通，电电容C通通过电阻阻R2和和放电管管放电，电电路进人人第二暂暂稳态.其维持持时间TTPL的的长短与与电 容容的放电电时间有有关，放放电时间间常数TT放RR2C0随随着C的的放电，uuc下降降，当uuc下降降到（11/3）VVcc时时，输出出uo。 为高电电平，放放电管VVT截止止，Vccc再次次对电容容c充电电，电路路又翻转转到第一一暂稳态态。不难难理解，接接通电源源后，电电 路就就在两个个暂稳态态之间来来回翻转转，则输输出可得得矩形波波。电路路一旦起起振后，uuc电压压总是在在（1/322/3）VVcc 之间变变化。五 总体体设计电电路图2
