简易电子琴课程设计

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1、 1 电子信息工程系 课 程 设 计 报 告 课程名称：电子技术课程设计 设计题目： 简易电子琴 2 目录目录 一 课程设计题目 3 1 题目分析理解 二 设计任务及要求 3 1 要求 2 任务安排 3 进度安排 三 电路设计 . 4 1 方案论证 2 单元电路设计与数据分析 2.1 文氏桥正弦波震荡电路 2.2 LM386 组成的功率放大电路 3 确认理论参数 四 电路仿真.13 1 multisim 仿真图 2 仿真结果 3 误差分析及总结 五 元器件的选择19 1 元件分析 1 元件清单 六 PCB 设计.错错 误误!未定义书签。未定义书签。0 1 原理图设计 2 选择封装 3 生成 P

2、CB 七 制作与调试22 1 电路板的热转印，焊接元器件 2 故障排除并且接通电源 3 调试过程 4 数据记录和分析 八 试验中遇到的问题 . 25 1 仿真过程遇到的问题 2 制作 PCB遇到的问题 3 电路调试的时候遇到的问题 九 心得体会 . 26 十 参考文献27 附录：附录：1 实物图实物图 附录：附录：2 元件清单元件清单 3 一一 课程设计题目课程设计题目 1 题目分析理解题目分析理解 在众多的题目里面我们选择“简易电子琴”作为我们课程设计的课题。 现在的电子琴一般使用 PCM 或 AWM 采样音源，就是录制乐器的声音，将其数字化后存 入 ROM 里，然后按下键时 CPU 回放该

3、音。现代电子琴并非“模仿”乐器音色。它使用的 就是真实乐器音色。当然，现在力度触感在电子琴里是必备的。而且现代电子琴还加上了老 式电子琴的滤波器，振荡器，包络线控制来制造和编辑音色。甚至老式电子琴的 FM 合成机 构。 但是这显然不是这次课程设计的方向和内容， 根据课程设计的要求 “融会贯通其所学的 “模拟电子技术”、“数字电子技术”和“电子技术实验”等课程的基本原理和基本分析方法”说 明本次实验需要运用模拟电路还有数字电路的知识进行电路设计， 所以， 方案的设计就必须 绕开单片机等大型的 MCU，尽量选用市场上可以提供的中、大规模集成电路芯片和各种分 立元件等电子器件， 并通过应用性设计来实

4、现各功能单元的要求以及各功能单元之间的协调 关系。 二二 设计任务及要求设计任务及要求 1 要求要求 我们选择的 题目 是简易 电子 琴， 顾名思 义， 要求 就是 可以通 过操 作按 键产生 dou,re,mi,fa,so,la,si,do(高音)，声音要求音色相同，界限分明。 2 任务安排任务安排 本次进行该课程设计，我们组有两个同学，分别是苏伟强，周宇恒，苏伟强担任组长，负 责电路的设计，仿真，原理图及 PCB 绘制，调试过程的技术支持，数据分析等，周宇恒负 责元器件的采购，电路板的腐蚀及焊接，故障排除，电路调试，数据测量等。 3 进度安排进度安排 2017.6.282017.7.3 相

5、关知识的回温，电路的初步构想，并进行 仿真 2017.7.42017.7.5 画出 PCB，购买元器件，并制出 PCB板 2017.7.52017.7.6 实物调试 4 2017.7.62017.7.8 数据测量，数据分析，书写报告 三三 电路设计电路设计 1 方案论证方案论证 方案一：LM324 与电阻电容构成文氏桥正弦波振荡器，正弦波的频率可通过电阻修改， 输出的正弦波再通过 LM386 组成的功放，提高带载能力，驱动喇叭发声。 方案二：利用单片机的定时计数器产生 CTC 模式产生频率可调的方波，驱动蜂鸣器发声 方案三：利用 NE555 与电阻，电容等组成可控多谐振荡器，NE555 产生方

6、波信号，再经 LM386 进行功率放大，驱动喇叭发声。 选择方案：方案二使用单片机实现，虽然是最简单的方法，但是不符合本课程设计的要求， 相关单片机课程设计是接下来的课程，方案三，设计难度也不大，但是由于需要用到 3 个芯 片，成本身高，555 集成性较高，对了解实验原理不是有很大的帮助，不是非常符合本实验 的要求，不予考虑，方案二仅仅使用一片集成运放，和 LM386 组成功放即可实现全部功能， 设计底层的相关计算比较难， 但是对了解电路运行原理基本理论， 提高自身能力非常有帮助， 所以，该课程设计，我们选择了方案二作为最终方案。 2 单元电路设计与数据分析单元电路设计与数据分析 整体实现电路包括，文氏桥正弦波震荡电路还有 LM386 组成的功率放大电路，整体的框 图如图 1 所示： 图 1 现在对每部分进行分析： 2.1 文氏桥正弦波震荡电路文氏桥正弦波震荡电路 所谓的正弦波震荡电路其实就是对电路电扰动 （如合闸通电， 还有幅度很小频率丰富的输 出量）进行选频，并且对所选的频率输出量进行放大，其他频率的输出量进行衰减的电路。 在文氏桥