可编程音乐发生器课程设计

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1、 1 电子技术电子技术课程设计课程设计 课题：可编程音乐发生器 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 姓 名： 学 号： 2012 年 06 月 20 日 2 设计目录设计目录 一一 设计目的设计目的 二二 设计要求设计要求 三三 电路的总体结构电路的总体结构 四四 各部分电路设计各部分电路设计 五五 整体电路图整体电路图 六六 设计总结设计总结 七七 参考文献参考文献 3 一、设计目的一、设计目的 1、进一步熟悉数字电路中计数器，555 定时器等中规模逻辑器件的综合使用。 2、学习可编程音乐发生器的工作原理。 3、 通过这次课程设计，了解使用数字电子知识来解决电子线路的实际问题的能 力，以便

2、更好掌握所学的知识，培养一定的动手能力。 二、设计要求二、设计要求 1、可产生 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 等 12 个音调。 2、要求使用 555 定时器、计数器。 3、可循环重复播放某一乐曲。 三、总体设计三、总体设计 四、四、各部分电路设计各部分电路设计 1、555 定时器 555 由比较器 C1 和 C2、基本 RS 触发器和集电极开路的放电三极管 T 三部分 组成。 占 空 比 可 调 的 时 钟 脉 冲 发 生 器 4017 多 谐 振 荡 器 音 频 输 出 4 图 4.1 555 内部结构 图 4.2 555 内部引脚图 1.1 555 定时器的工作原理 5

3、55 定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路，应用广泛。外加 电阻、电容等元件可以构成多谐振荡器，单稳电路，施密特触发器等。 555 定时器原理图及引线排列如图 4.1、4.2 所示。其功能见表 4.1。定时 器内部由比较器、分压电路、RS 触发器及放电三极管等组成。分压电路由三个 5K 的电阻构成，分别给 A1 和 A2 提供参考电平 2/3VCC 和 1/3VCC。A1 和 A2 的输出端控制 RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自 6 脚输入大于 2/3VCC 时，触发器复位，3 脚输出为低电平，放电管 T 导通；当输入信号自 2 脚输入并低于 1/3VCC 时，触发器置位

4、，3 脚输出高电平，放电管截止。 4 脚 是复位端，当 4 脚接入低电平时，则 V0=0；正常工作时 4 接为高电平。 5 脚 为控制端， 平时输入 2/3Vcc 作为比较器的参考电平， 当 5 脚外接一个输入电压， 即改变了比较器的参考电平， 从而实现对输出的另一种控制。 如果不在 5 脚外加 电压通常接 0.01F 电容到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，确保参考电平 稳定。 5 表 4.1 CB555 定时器的功能表 1.2 555 定时器构成的占空比可调的时钟脉冲发生器，接入两只二极管 D1,D2 后，电容 C 的充放电回路分开。 调节电位器 R4 可以改变输出脉冲的占空比，但频率不变

5、。 VCC OUT U1 555_TIMER_RATED GND DIS RST THR CON TRI R1 10k R2 10k D1 1N1202C D2 1N1202C C1 100nF C2 10nF VCC 5V R4 Key = A 100k 1 2 34 7 8 VCC XSC1 A B Ext Trig + + _ _ + _ Vo 0 0 6 图 4.3 占空比可调的脉冲发生器 6 图 4.4 波形调试图 1.3 555 定时器构成的多谐振荡器 由 555 电路组成的多谐振荡器，它的振荡频率可以通过改变振荡电路中 RC 元件的数值进行改变。根据这一原理，通过设定一些不同的

6、RC 数值并通 过控制电路，按照一定的速度依次将不同值的 RC 组件接入振荡电路，就可以 使振荡电路按照设定的要求，有节奏地发出已设定的音频信号或音乐。 7 VCC 9V VCC OUT U2 555_TIMER_RATED GND DIS RST THR CON TRI R8 62k R9 4.3k C5 0.01uF 17 C7 0.01uF 18 XLV1 Input 15 29 31 图 4.5 多谐振荡器 2、CD4017 2.1 CD4017 功能简述: CD4017 是 5 位 Johnson 计算器，具有 10 个译码输出端，CP，CR，INH 输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输