課程設(shè)計--雙功能音樂盒

1、<p>　　電子元器件調(diào)研與系統(tǒng)設(shè)計報告</p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程 </p><p>　　班 級： 電氣2011-4</p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p>　　2013 年 7月 11日</p><p>　指導(dǎo)教師評語</p><p>　考勤（10）守紀(jì)（10）報告（30）作品（30）答辯（20）總成績（100）</p><p><b>　　1.設(shè)計題目</b></p><p><b>　　雙功能音樂盒</

3、b></p><p><b>　　2.設(shè)計目的和任務(wù)</b></p><p>　　通過電子元器件認(rèn)識與系統(tǒng)設(shè)計，能夠進(jìn)一步熟悉電子元件的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。鞏固課堂所學(xué)的知識，提高把理論知識應(yīng)用于實(shí)際中的能力。提高電子電路的理論知識及較強(qiáng)的實(shí)踐能力，對電路器件的選型及電路形式的選擇有一定的了解。</p><p>　　能夠正確使用實(shí)驗

4、儀器進(jìn)行的電路調(diào)試與檢測。 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)通過分析計算確定電路形式和元件參數(shù)。做出實(shí)物并驗證其功能。通過學(xué)習(xí)使用protues軟件，繪制電路的原理圖并進(jìn)行仿真。</p><p><b>　　3.市場調(diào)研</b></p><p>　　為了了解實(shí)驗所需各種原件的種類、價格、用途等，我們到蘭州西北電子商貿(mào)城進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，并進(jìn)行了相關(guān)原件的選購。</p><

5、;p>　　雖然市場上有各種各樣的音樂盒，但為了在實(shí)踐中利用到自己所學(xué)知識，我們在自己設(shè)計的器件中增加了555芯片，此外可以通過此次調(diào)研了解市場上相關(guān)產(chǎn)品的不同功能及價格，也認(rèn)識到自己所學(xué)知識在社會生活中的作用。</p><p><b>　　4.功能</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)報警和音樂于一體的雙功能器件，手動按下開關(guān)可以選擇多種音樂中的任意一個，內(nèi)置報警器

6、可以在緊急情況時按下報警按鈕，做出提示。</p><p><b>　　5.方案</b></p><p>　　方案一:運(yùn)用兩片555定時器組成一個延時系統(tǒng)，再接入音樂芯片構(gòu)成全自動器件。</p><p>　　方案二:在基本報警器的電路中組合多個音樂芯片的電路構(gòu)成雙功能手動音樂盒。</p><p>　　6.電路原理及電路圖&

7、lt;/p><p>　　6.1 555芯片引腳圖與集成電路</p><p>　　555(如圖7.1)的8腳是集成電路工作電壓輸入端，電壓為5～18V，以UCC表示；從分壓器上看出，上比較器A1的5腳接在R1和R2之間，所以5腳的電壓固定在2UCC/3上；下比較器A2接在R2與R3之間，A2的同相輸入端電位被固定在UCC/3上。1腳為地。2腳為觸發(fā)輸入端；3腳為輸出端，輸出的電平狀態(tài)受觸發(fā)器控制

8、，而觸發(fā)器受上比較器6腳和下比較器2腳的控制。4腳是復(fù)位端，當(dāng)4腳電位小于0.4V時，不管2、6腳狀態(tài)如何，輸出端3腳都輸出低電平。5腳是控制端。7腳稱放電端，與3腳輸出同步，輸出電平一致，但7腳并不輸出電流，所以3腳稱為實(shí)高（或低）、7腳稱為虛高[1]。</p><p>　　555集成電路開始是作定時器應(yīng)用的，所以叫做555定時器或555時基電路。但后來經(jīng)過開發(fā)，它除了作定時延時控制外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓

9、、調(diào)速等多種控制及計量檢測。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。555集成電路內(nèi)部有幾十個元器件，有分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復(fù)雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體[1]。</p><p>　　圖6.1 555芯片引腳圖與集成電路圖</p><p><b>　　6.2多諧振蕩器<

10、/b></p><p>　　用555時基電路可組成各種形式的自激式多諧振蕩器。當(dāng)電路剛接通電源時，由于C來不及充電，555電路的②腳處于零電平，導(dǎo)致其輸出③腳為高電平。當(dāng)電源通過RA、RB向C充電到Vc≥Vcc時，輸出端③腳由高電路平變?yōu)榈碗娖?，電容C經(jīng)RB和內(nèi)部電路的放電開關(guān)管放電。當(dāng)放電到Vc≤Vcc時，輸出端又由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?。此時電容再次充電，這種過程可周而復(fù)始地進(jìn)行下去，形成自激振蕩。圖(b)

11、給出了輸出端及電容器C上電壓的波形[1]。</p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　圖6.2多諧振蕩器</b></p><p><b>　　6.3單穩(wěn)態(tài)</b></p><p>　　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)是電路有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)狀態(tài)。在觸發(fā)信號作用

12、下，電路將由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)是一個不能長久保持的狀態(tài)，由于電路中RC延時環(huán)節(jié)的作用，經(jīng)過一段時間后，電路會自動返回到穩(wěn)態(tài)，并在輸出端獲得一個脈沖寬度為tw的矩形波。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，輸出的脈沖寬度tw，就 是暫穩(wěn)態(tài)的維持時間，其長短取決于電路的參數(shù)值。圖中R，C為外接定時元件，輸人的觸發(fā)信號ui接在低電平觸發(fā)端。穩(wěn)態(tài)時，輸出uo為低電平，即無觸發(fā)器信號（ui為高電平）時，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)——輸出低電平。在 ui負(fù)脈沖作用下，低電

13、平觸發(fā)端得到低于（1/3）Vcc，觸發(fā)信號，輸出uo為高電平，放電管VT截止，電 路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，定時開始。在暫穩(wěn)態(tài)期間，電源＋Vcc→R→C→地，對電容充電，充電時間常數(shù)T＝RC，uc按指數(shù)規(guī)律上升。當(dāng)電容 兩端電壓uc上升到（2/3）Vcc后，6端為高電平，輸出uo變?yōu)榈碗娖剑烹姽躒T導(dǎo)通，定時電容C充電結(jié)束 ，即暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束。電路恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)uo為低電平的狀態(tài)[1]。</p><p><b>　　圖6

14、.3單穩(wěn)態(tài)</b></p><p><b>　　6.4音樂芯片</b></p><p>　　音樂芯片是一種比較簡單的語音電路，它通過內(nèi)部的振蕩電路，再外接小量分立元件，就能產(chǎn)生各種音樂信號，音樂芯片由以下幾個部分組成：邏輯控制電路、振蕩器、地址計數(shù)器、音符節(jié)拍存貯器（ROM）、音階發(fā)生器、輸出驅(qū)動器。它的工作原理為：振蕩電路產(chǎn)生的信號供各個電路使用；控制電

15、路從存儲器中讀出代碼，根據(jù)代碼來控制節(jié)拍器和音調(diào)器協(xié)調(diào)工作，產(chǎn)生相應(yīng)的音樂輸出。市場上的音樂芯片很多，種類也不同，根據(jù)音樂輸出的特點(diǎn)我們將音樂電路分為以下幾類：單曲、復(fù)音、音樂帶閃燈、唱歌;它們主要應(yīng)用在做死的音樂播放器上，如生日賀卡芯片是單曲芯片。按是否可錄分可錄和不可錄，可錄芯片是可以通過電路把人的聲音錄到芯片上，然后通過電路播放出來。</p><p>　　圖6.4.1 TQ-06F　　　　　 　圖6.

16、4.2 TS-088BD</p><p>　　圖6.4.3 PX-03</p><p>　　6.5仿真電路圖及波形</p><p>　　圖6.5 電路仿真及波形圖</p><p><b>　　7.元件清單</b></p><p><b>　　表7.1 所用原件</b><

17、/p><p><b>　　8.總結(jié)</b></p><p>　　我們小組四位成員，分兩部分，調(diào)研和電路的焊接，在此之前，我們首先用proteus軟件對聲響電路做了仿真，我們反復(fù)調(diào)試以得到最佳波形，最初我們仿真了555定時器所構(gòu)成的最基本的報警器，成功之后，又添加了我們自己的創(chuàng)意——音樂芯片，由于購買時老板沒有提供芯片資料，在網(wǎng)上查找消耗了許多時間，第一次的焊接并不成功，但

18、是耐心修改之后音樂芯片電路也成功了，最后是組裝的一部分，焊接是采用的是杜邦線，安裝在盒子上時必須小心翼翼，否則細(xì)銅絲很容易斷，造成電路的斷路，以保證作品的質(zhì)量，最后是作品的包裝，用包裝紙包裝。</p><p>　　在調(diào)研和焊接的分組過程中，我主要負(fù)責(zé)聲響報警電路電路的焊接和輔助焊接，由于是初次自己焊接，難免經(jīng)驗不足，但在焊接過程中，首先做一些準(zhǔn)備工作，例如電解電容和二極管正負(fù)極的了解，色環(huán)電阻阻值的查詢，電路在實(shí)

19、驗板上的布局，這樣在安裝有限的空間上可以省很多額外的功夫；以及在初次焊接好之后電路的檢查與修改，例如二極管的限流保護(hù)，三極管發(fā)熱的原因，考慮到音樂芯片的實(shí)際效果，焊接時間不宜過長，以保證音樂芯片不損壞，電容對三極管保護(hù)作用等等。</p><p>　　本次課程設(shè)計實(shí)踐的過程中，我不僅學(xué)習(xí)了電路仿真工作的重要性，也通過其他兩位同學(xué)的調(diào)研基本了解了部分元件的價位，也讓我更加深刻理解數(shù)字電路與模擬電路的相關(guān)知識，巧妙地把

20、兩門課程結(jié)合起來應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中；這同時也鍛煉了我們的動手能力，在輔助焊接時還體現(xiàn)了同學(xué)們之間的團(tuán)隊精神，每個人都參與進(jìn)來，工作合理分配，相互探討，讓我們感受到了課設(shè)的樂趣，在歡樂中我們學(xué)到了很多的知識。</p><p><b>　　9.實(shí)物圖片</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[