电子琴电路.docx
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电子琴电路.docx
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电子琴电路
郑州轻工业学院
课程设计说明书
题目:
姓名:
院(系):
专业班级:
学号:
指导教师:
成绩:
时间:
年月日至年月日
说明
1、课程设计进行期间,学生应按教学计划,将每天的学习情况(包括学习内容、遇到问题及解决办法、心得体会等)如实进行记录。
2、结束时,根据课程设计内容和学习记录书写报告。
3、指导教师应综合考虑学生的学习态度、报告内容和实际操作情况等,给出评语和成绩。
课程设计报告撰写格式
1、课程设计说明书用纸一律采用16开幅面,有条件最好打印。
打印正文用宋体小四号字;版面页边距:
上2.5cm,下2.5cm,左3cm,右2cm;页码用小五号字底端居中;左边装订。
2、课程设计报告一般由以下几部分组成:
A.任务书;B.目录;C.正文;D.参考文献;E.附录。
3、报告正文撰写的题序层次格式:
第一种
第二种
第一章(居中、小二号黑体字)
1.(居中、小二号黑体字、)
第一节(顶格、小三号黑体字)
1.1(顶格、小三号黑体字)
一(顶格、四号黑体字)
1.1.1(顶格、四号黑体字)
(一)(顶格、小四号黑体字)
郑州轻工业学院
课程设计任务书
题目电子琴电路
专业、班级电子信息09-学号姓名
主要内容、基本要求、主要参考资料等:
本课程设计题目要求基于AT89C51或AT89C2051单片机,采用LM386芯片设计一个可以实现单片机输出音频的电子琴电路,要求扩展8个按键,模拟中音1到7和高音1。
要求说明对系统功能分析、软硬件设计思路、系统框图、主要电路图,并给出软件控制流程,说明系统完成效果或仿真结果。
主要参考资料:
1.《单片机原理与应用》,高教出版社,张毅刚主编
2.《51系列单片机原理及设计实例》,北航出版社,楼然苗等主编
完成期限:
2013,1,4
指导教师签名:
课程负责人签名:
2012年11月27日
电子琴电路总结
一、概述
电子琴的使用已经在日常的生活中比较普遍了,电子琴的技术也已经很成熟了,现在的课程设计只是在学习电子琴的过程中可以更好的熟悉整个系统开发的流程和培养自己自主开发的思维方式。
本次实验板的主要实现的是电子琴的简单弹奏,用到的元器件有:
AT89C2051单片机、音频放大芯片LM386、触发按键、喇叭等。
喇叭配有音频驱动电路,经单片机输出的频率波形经LM386功放电路放大后,输出音效甚好。
LM386是市场上使用比较多的音频放大芯片,也是技术比较成熟的产品,它的外围电路固定简单,适合初学者使用。
此次电路设计是通过八个触发按键来控制单片机AT89C2051输出不同频率的波形并且经过LM386滤波放大,最后通过喇叭发出具有一定音调的声音。
二、系统介绍:
(1)系统分析:
本次实验的主要实现以下两种功能:
1、按键控制电子琴
2、八个按键控制八个不同的音符中音1到7和高音1
通过分析为了实现以上两种功能需要以下几个部分:
1、电源部分采用红色LED小灯指示
2、中心控制器为单片机AT89C2051
3、音频放大芯片采用LM386
4、喇叭可以使用小型的蜂鸣器也可以采用比较常见的磁性喇叭
(2)系统组成
本实验通过5V电压供电,给整个电路提供动力。
LM386的电源电压的范围为4V~12V,在5V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用在系统供电的场合。
而且的外围电路都已经经过专业的测试,可以很好地实现音频的放大,对我们的使用起到了很好地帮助,不用我们在麻烦的进行测试盒调试了。
系统要求K1~K8分别控制8个音符:
D0~SI(中音)、DO高音。
其系统框图如下:
图1系统框图
(3)电子琴实现对应的音谱表
音符
频率(HZ)
简谱码(T值)
音符
频率(HZ)
简谱码(T值)
低1 DO
262
63628
#4FA#
740
64860
#1 DO#
277
63731
中5SO
784
64898
低2 RE
294
63835
#5SO#
831
64934
#2RE#
311
63928
中6LA
880
64968
低3M
330
64021
#6
932
64994
低4FA
349
64103
中7SI
988
65030
#4FA#
370
64185
高1DO
1046
65058
低5SO
392
64260
#1DO#
1109
65085
#5SO#
415
64331
高2RE
1175
65110
低6LA
440
64400
#2RE#
1245
65134
#6
466
64463
高3M
1318
65157
低7SI
494
64524
高4FA
1397
65178
中1DO
523
64580
#4FA#
1480
65198
#1DO#
554
64633
高5SO
1568
65217
中2RE
587
64684
#5SO#
1661
65235
#2RE#
622
64732
高6LA
1760
65252
中3M
659
64777
#6
1865
65268
中4FA
698
64820
高7SI
1967
65283
注:
“#”表示半音,用于上升或下降半个音;
频率的产生:
利用定时器来控制IO口的高低变化实现
周期=1/频率
半周期中断产生IO口电平
定时时间常数按照单片机的方式计算
三、主要硬件电路
(1)元器件
1、LM386音频放大芯片
LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛的应用到录音机和收音机中。
通过观察LM386的外部结构和引脚可以看出1脚和8脚为电压增益设定管脚,通过在1脚和8脚间的电容(电容的+接在1脚上)来改变增益,断开时的增益为20dB,因此用不到太大的增益就不需要接这个电容了。
在设计硬件电路的时候尽量的使用双音频输入/输出,好处是:
“+“—”
输出端可以很好地抵消共模信号。
第七脚的电容不可少,在实际的应用中7脚必须接一个电容到地,起到滤除噪声的作用,而且在上电和掉电的时候还可以很好地抑制偏置电压的瞬间跳变。
系统的供电电路:
图2系统的供电电路
本电路采用+5V供电,为了方便采用电源抽头的形式,经过一大一小两个电容分别滤除低频和高频杂波,采用红色的LED等来指示电源的通电情况,可以排除由于电源的问题而给整个电路调试带来不必要的麻烦。
系统的最小系统:
系统的控制电路:
四、软件说明
电子琴程序控制流程图:
中断程序流程图:
说明:
流程图中的FSZ是把利用暂存键码值所查得到的定时器初值赋给定时器。
五、系统测试
1、系统上电,观察上电指示灯是否亮,如果指示灯显示正常说明电源正常。
2、通过按键观察喇叭是否发声,然后观察每个按键对应的音节是否相符。
3、如果按键和音节不对应,那么查看程序定时器的初值是否正确。
4、最后,如果全部正常的话,调节滑动变阻器,观察电子琴的声音是否发生大小变化。
六、总结
对于本次试验的设计与制作,使我更加深刻的认识到了整个项目在开发过程中的步骤和方法,而且还锻炼了我的焊接技术,了解了更多的元器件的使用方法和具体的参数,并且在制作和开发的过程中还使我学会了发现问题,分析问题,解决问题的思想方式。
本次的输出控制学习实验板让我从一个门外汉变成了一个单片机的入门者,通过这个学习板的制作,使我对工作或生活当中经常遇到的电子元件有了一定的了解。
一句话来说就是收获丰富。
但是美中不足的就是初次独自的制作学习板,使我在学习的过程中走了很多的弯路,比如:
在工作之初没有认真的阅读元器件的文档资料,只是大概的了解以后就直接开始使用、在编写程序之前没有很好地去写相关的基础实验,这在编写总程序的时候带来了很大的不便。
在本次实验之后我会努力的改进这方面的缺陷。
课程设计成绩评定表
评定项目
内容
满分
评分
总分
学习态度
学习认真,态度端正,遵守纪律。
10
答疑和设计情况
认真查阅资料,勤学好问,提出的问题有一定的深度,分析解决问题的能力较强。
40
说明书质量
设计方案正确、表达清楚;设计思路、实验(论证)方法科学合理;达到课程设计任务书规定的要求;图、表、文字表达准确规范,上交及时。
40
回答问题情况
回答问题准确,基本概念清楚,有理有据,有一定深度。
10
总成绩
采用五级分制:
优、良、中、及格、不及格
指导教师评语:
签名:
年月日
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- 关 键 词:
- 电子琴 电路