基于555定时器电子琴的设计

安徽三联学院毕业论文基于555定时器电子琴的设计摘要随着现代社会的发展和进步，音乐已成为现代人们的生活中必不可缺的一部分。电子琴作为16世纪电子科技和音乐结合的产物，已经在新时代的音乐中扮演着非常重要的角色。有了555定时器的产生，简易电子琴的设计就更加的简单。因为，555定时器内部是根据模拟电路和数字电路构成的，可以形成多谐振荡器，发出不同频率的信号。简易的电子琴采用模拟电路和数字电路产生的不一样频率信号驱动扬声器，发出不同音阶的声音。本设计是利用数字电路来产生C调的低、中、高二十一个音阶。对于一些简单功能的设计，数字电路具有结构简易、实现方便、产生频率也相当稳定、成本低廉等优点。了解555定时器的一些内部原理和功能特征后，再做电子琴的设计。明确设计目的和设计要求，通过学习和探讨，用仿真软件进行仿真，调试。最后再组装元器件，进行测试。设计结果是让八个按键发出八个不同的音阶。在本次设计中，要理清设计思路。首先是绪论，概述整个设计的重点和整个设计的流程。然后，从设计背景到设计主要任务。设计任务中画好整体电路框图，再用软件仿真，调试。最后，是元器件的选择和组装，做好的实物也要进行调试。在软件仿真和实物制作过程中要细心，以防出现较大的误差。选择555定时器，而没有选择单片机，是因为，555定时器在设计电子琴方面比较简易，555定时器相对来说比较简单，成本低。本次设计中，最重要的环节有设计电路图，仿真和实物焊接。都要细心对待每个环节。关键字：电子琴；音阶；数字电路；555定时器安徽三联学院毕业论文2keyboarddesignbasedon555timerAbstract：Withthedevelopmentofthesociety,musichasbecomeaindispensablepartinlifeofmodernpeople.electronickeyboardasainstrumentwhichcombinedelectronictechnologyandmusicinthe16thcentry,itplaysanimportantpartinmusicofnewrole.Withthehelpoftimer555,thedesignofsimpleelectronickeyboardismucheasier,andtheinternalsoftimer555isallbasedonsimulationcircuitanddigitalcircuit,sotoformthemultivibratorwhichgeneratessignalsofdifferentfrequency.simpleelectronickeyboardisworkingonsomesignaldriversofdifferentfrequencybasedonsimulationcircuitanddigitalcircuit,soastomakedifferentmusicscale.Thedesigncanmake21differentmusicscalesinlowCmiddleCandhighC.Forsimpledesigns,digitalcircuithaveit’sadvantagessuchasit’ssimple,easytocontrol,stablefrequencyandlow-cost.Aftergettingtoknowtheinternalsandfunctionsaboutthetimer555,wealsoconsideredit’sdesigndirection.Aftermakingclearit’sdesignpurposeandrequirements,weranteststhroughsimulationsoftware.andthenweassemblethepartsandtestedagain,weaimtomake8differentkeystomake8differentscales.Inthisdesign,firstweneedtomakeclearofthedesignidea.Firstofallisintroduction,tooutlinethemainpointandthewholedesignprocess,fromdesignbackgroundanddesignrequirementtothewholecircuitdiagramandsimulationtests.Afterthatischoosingpartsandassemblethem,andruntestsonrealobject.Ofcourseweneedtobecarefulinthesimulationteststoavoiderrors.ThereasonIchoosethisisthatthesinglechipisbeentaken.Idon’tquitefamiliarwithtimer555,andalsobecauseit’sbotheasyandcostless.Inthisdesign,themostimportantpartisthedesignofcircuitdiagram,simulationandrealwelding.Everysinglestepdemandsfullcarefulness.Keywords:keyboard;Scale;digitalcircuits;555Timer安徽三联学院毕业论文I目录第一章绪论.........................................................11.1设计背景....................................................11.2设计目的....................................................11.3总体概述.....................................................2第二章硬件的电路及主要元器件......................................42.1设计整体电路图...............................................42.2电路设计框图.................................................42.2.1总体框图...............................................42.2.2元器件的选择...........................................52.3定时器.......................................................52.3.1定时器内部构造.........................................52.3.2逻辑符号...............................................7第三章软件仿真....................................................103.1Protuse软件的介绍..........................................103.2画图过程....................................................113.3系统仿真....................................................12第四章组装与调试..................................................144.1实物组装与调试.............................................144.2电阻、电容的选取............................................154.3元件的焊接和插放............................................154.4实物.......................................................15第五章结论........................................................17致谢...............................................................18参考文献...........................................................191第一章绪论1.1设计背景555定时器，是一种能完成多种逻辑功能的芯片。在学习555定时器时会学到新的知识。在新时代快速发展中，电子产业的更新换代，集成电路的知识是现代人才必须要熟悉和掌握的应用知识。用555定时器来做这个设计，有以下的三个原因，首先我们要了解555定时器的意义，它是模拟和数字现结合的小规模的一个集成器件。大部分是用双极性工艺制作的。用CMOS制作的定时器，叫7555定时器。其次，555定时器价格比较低，整体性能比较可靠，外接几个电阻和电容，可以独立完成多谐振荡器还有单稳态触发器的功能等。最后，555定时器是由两个比较器来实现一些它的主要功能，两个比较器的输出电压可以通过控制RS触发器和放电管来调整。由于对定时器也不太了解，从毕业设计才开始学习研究，学的越深入就会遇到新的问题和学习到许多知识。此次毕业设计选择555定时器电子琴的两个原因，第一，简单，设计的知识也很简单，但将理论运用到实践中却没想象的容易。同时提升主动学习的能力。第二，电子琴，个人喜爱乐器，而且音乐是上帝的留给人类美妙的声音，所以对电子琴有浓厚的兴趣。本次毕业设计实现的目标，设计出来的电子琴可以通过按下八个不同的按钮使扬声器发出八个不同的音调，允许存在实验误差。1.2设计目的555定时器电子器的设计，是大学四年的学习生涯，最后的一次和同学老师共同在一起合作的设计。在本次毕业设计中，能够很好的结合所学的专业知识在运用到实践的设计中，在老师和同学的帮助下一起个共同的完成本次设计，给大学学习生涯画上一个圆满的句号。论文设计的意义，是可以把之前学到专业知识，或者学的不太好的专业知识与实践联系在一起。加强了发现设计问题，解决设计问题的能力，这是之前没有的学习经历。毕业设计过程中能学到一些新的知识和加深巩固旧知识。最终的毕业设计意义，通过所有的理论知识运用到实践中。设计过程是从设2计电路图到软件仿真，调试，再到实物的制作，达到简易电子琴的可以实现的基本功能。经历了这次论文设计，可以提升以下一些能力：(1)锻炼动手能力，和在遇到一些设计问题时，解决问题的能力，不是盲目地不知所措。同时锻炼个人的设计思路。(2)可以认真的学习一些感兴趣的一些电子产品的设计，和这些电子产品的设计理念。在学习过程中会发现书本知识与实践中的误差，去解决这些误差问题，提升解决问题的能力。因为本设计需要设计思路、制作和调试，所以遇到不同的问题是不可避免。(3)对一些最基本的仪器的使用会更熟练，虽然之前使用过一些基础仪器，经过这次毕业设计后，基本的元器件和仪器仪表的操作更加熟练。以及仿真软件Protues和一些检测数据的分析都会熟练。(4)学习和创新调试电子琴电路的方法，提高实际动手能力。1.3总体概述谐振荡器是由555定时器组成的，振荡频率可以通过振荡电路中RC元件的数值的大小进行改变的。根据毕业设计原理，可以通过设定不同的RC数值，改变振荡频率。改变电阻的大小，按照输出电路，逐个将一些不同数值的RC组件接入