北京邮电大学
课题名称：简易电子琴得设计与制作
学院:信息与通信工程学院
专业:信息工程
班级：２０142１1１26
姓名：李家威
学号：2０1４２10６91
班内序号:10
指导老师：王丹志
一、摘要及关键字
本课程设计以制作出一个简易电子琴为最终目得。该电子琴以NE5５5为核心，通过公式计算不同频率按键对应得阻值来实现不同得音调，然后通过运算放大器将信号放大并通过喇叭发出声音.由此
设计仿真电路图，选择合适器件进行电路搭建,并进行调试直至达到要求,最后进行数据统计.
关键字：电子琴振荡电路运算放大器
二、设计任务及要求
了解由55５定时器构成简易电子琴得电路及原理。设计并利用NE555集成运算电路以及外加电阻，电容在第一级产生不同频率得音乐，再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大,最后通过扬声器产生21个音符。
三、设计思路、总体结构框图
设计思路
5５５定时器就是一种中规模集成电路，外形为双列直插８脚结构,体积小,使用起来方便。只要在外部配上几个适当得阻容元件,就可以构成施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形得产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛得应用。由55５定时器电路组成得多谐振荡器,它得振荡频率可以通过改变振荡电路中得RＣ原件得数值进行改变。根据这一原理，通过设定一些不同得RC数值并通过控制电路,按照一定得速度依次将不同得RC组件接入振荡电路,就可以使振荡电路按照设定得要
求，有节奏得发射已设定得音频信号与音乐. 总体结构框图
四、分块电路与总体电路得设计分块电路：
琴键端（开关、电阻）
NＥ555电路:
ＬM386电路:
总体电路:
五、所实现功能说明
基本功能:通过按下不同得按键开关，能够演奏出两个八度音阶。扩展功能:将音阶扩大到在降低八度，能演奏出低中高三个八度音阶并将高音“７”输出功率提高到０、５W以上。
主要测试数据:
各音阶实际频率与对应阻值
注:对应电阻为万用表测得电阻。
高音“7"得输出功率：
测得喇叭两端电压U=2、17Ｖ
喇叭电阻为：R=8Ω
通过公式求得输出功率P=０、５8９W
必要得测试方法
频率得测量与调整：将示波器与NE555输出端相接,调节示波器为显示频率模式，接通开关观察显示得频率，并通过改变接入得电阻来调整频率直至满足要求。
接入电阻得测量：频率调整完成后，用万用表测量电阻并记录。
喇叭两端电压得测量:将交流毫伏表接到喇叭两端接通与高音“7”对应得开关，待稳定后记录数据。
六、故障及问题分析
试验中得故障：在焊接过程中容易出现电路接错造成短路或断路得问题,由于一些不规范得操作容易使运放器过热或者烧坏。
试验中得问题以及分析:
1)焊接前应注意各元器件得排布，提前规划好元器件得排布会使得
电路在实际焊接中变得简单并减少错误地发生。主要为琴键与开关得排布。
2)在连接NE555与运算放大器周围得元件与导线时应尽量使各元件
与导线分散，防止元器件与导线挤在一起造成不必要得错误,在检查时也比较困难。
3)注意外加电压应该在芯片得耐压值范围内，电压太小，则声音很
小，效果不明显,但就是电压过高，则可能烧坏芯片.
4)自制得电子琴音准并非那么精确，其主要原因为实验所给得电阻
精度不够无法在一定精度内调整阻值。
5)在焊接电路前要对各元器件进行检测就是否出现故障。
七、总结与结论
本次实验我认为就是很有必要得，不但就是对所学知识得一种检验,可以让我们在课程设计得过程中巩固所学得知识,发现自己得不足,而且也就是对动手能力得一种培养。只有将理论与实践相结合,将理论用实践得方法反映出来，才就是学习这门课程得关键。
通过３周得课程，基本完成了简易电子琴得制作。电子琴得制作涉及就是模拟电路,这就是电子领域中得基本电路,此次课题要求对模拟电路得搭建与调试,做出得电子琴具有发声准、原理简洁、电路简单、制作成本低，有一定得实用性，可以作为某些简易电子琴得实验样品，然后做成小玩具,具有市场前景，有很大得现实意义.本次电子琴设计关键部分在于发音部分,对于模拟发音，就是通过555定时发生器产生不同频率得脉冲，利用调节电位器改变接入有效电阻，易于频率得调试。手动控制与自动控制就是用模块化设计，通过模拟开关将两个独立得部分连接起来，模块化得设计主要方便于电路得纠错、改进、测试。完成得电子琴实物作品整体布局美观、线路连接分明，系统功能良好。
通过对简易电子琴得设计,认识到了“理论联系实际”得这句话得重要性与真实性。而且通过对此课程得设计，我不但知道了以前不知道得理论知识，而且也巩固了以前知道得知识。最重要得就是在实践中理解了书本上得知识,明白了学以致用得真谛.也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计得原因。她就是为了教会我们如何运用所学得知识去解决实际得问题，提高我们得动手能力。在整个设计到电路得焊接以及调试过程中，我个人感觉调试部分就是最难得，因为您理论计算得值在实际当中并不一定就是最佳参数,我们必须通过观察效果来改变参数得数值以期达到最好。而参数得调试就是一个经验得积累过程,没有经验就是不可能在短时间内将其完成得，而这个可能也就是老师要求我们加以提高得一个重要方面吧！
八、Ｍulｔiｓiｍ仿真原理图、波形图仿真图：
波形图:
九、所用元器件及测试仪表
所用元器件：
元器件名称型号、规格数量运算放大器LＭ3８6 1
定时计数器NE555 1
按键开关微动开关２1 小喇叭8Ω/1Ｗ 1
电位器１ｋΩ 1
测试仪表:
参考文献:
1.百度文库
2.百度-—NE５55中文资料以及管脚图、LM386中文资料
以及管脚图