課程設(shè)計(jì)--雙功能音樂(lè)盒

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

2、 </p><p>　　2013 年 7月 11日</p><p>　指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)</p><p>　考勤（10）守紀(jì)（10）報(bào)告（30）作品（30）答辯（20）總成績(jī)（100）</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　雙功能音樂(lè)盒</

3、b></p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)目的和任務(wù)</b></p><p>　　通過(guò)電子元器件認(rèn)識(shí)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(shí)，提高把理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際中的能力。提高電子電路的理論知識(shí)及較強(qiáng)的實(shí)踐能力，對(duì)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(yàn)

4、儀器進(jìn)行的電路調(diào)試與檢測(cè)。 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)通過(guò)分析計(jì)算確定電路形式和元件參數(shù)。做出實(shí)物并驗(yàn)證其功能。通過(guò)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(chǎng)調(diào)研</b></p><p>　　為了了解實(shí)驗(yàn)所需各種原件的種類(lèi)、價(jià)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(gòu)。</p><

5、;p>　　雖然市場(chǎng)上有各種各樣的音樂(lè)盒，但為了在實(shí)踐中利用到自己所學(xué)知識(shí)，我們?cè)谧约涸O(shè)計(jì)的器件中增加了555芯片，此外可以通過(guò)此次調(diào)研了解市場(chǎng)上相關(guān)產(chǎn)品的不同功能及價(jià)格，也認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)知識(shí)在社會(huì)生活中的作用。</p><p><b>　　4.功能</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)報(bào)警和音樂(lè)于一體的雙功能器件，手動(dòng)按下開(kāi)關(guān)可以選擇多種音樂(lè)中的任意一個(gè)，內(nèi)置報(bào)警器

6、可以在緊急情況時(shí)按下報(bào)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(shí)器組成一個(gè)延時(shí)系統(tǒng)，再接入音樂(lè)芯片構(gòu)成全自動(dòng)器件。</p><p>　　方案二:在基本報(bào)警器的電路中組合多個(gè)音樂(lè)芯片的電路構(gòu)成雙功能手動(dòng)音樂(lè)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(shí)，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(kāi)始是作定時(shí)器應(yīng)用的，所以叫做555定時(shí)器或555時(shí)基電路。但后來(lái)經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)，它除了作定時(shí)延時(shí)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(jì)量檢測(cè)。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(hào)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(gè)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(shí)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(shí)，由于C來(lái)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(guò)RA、RB向C充電到Vc≥Vcc時(shí)，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(kāi)關(guān)管放電。當(dāng)放電到Vc≤Vcc時(shí)，輸出端又由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?。此時(shí)電容再次充電，這種過(guò)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(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)。在觸發(fā)信號(hào)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(gè)不能長(zhǎng)久保持的狀態(tài)，由于電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)，并在輸出端獲得一個(gè)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(shí)間，其長(zhǎng)短取決于電路的參數(shù)值。圖中R，C為外接定時(shí)元件，輸人的觸發(fā)信號(hào)ui接在低電平觸發(fā)端。穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸出uo為低電平，即無(wú)觸發(fā)器信號(hào)（ui為高電平）時(shí)，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(hào)，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(shí)開(kāi)始。在暫穩(wěn)態(tài)期間，電源＋Vcc→R→C→地，對(duì)電容充電，充電時(shí)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?，放電管VT導(dǎo)通，定時(shí)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(lè)芯片</b></p><p>　　音樂(lè)芯片是一種比較簡(jiǎn)單的語(yǔ)音電路，它通過(guò)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(lè)信號(hào)，音樂(lè)芯片由以下幾個(gè)部分組成：邏輯控制電路、振蕩器、地址計(jì)數(shù)器、音符節(jié)拍存貯器（ROM）、音階發(fā)生器、輸出驅(qū)動(dòng)器。它的工作原理為：振蕩電路產(chǎn)生的信號(hào)供各個(gè)電路使用；控制電

15、路從存儲(chǔ)器中讀出代碼，根據(jù)代碼來(lái)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(lè)輸出。市場(chǎng)上的音樂(lè)芯片很多，種類(lèi)也不同，根據(jù)音樂(lè)輸出的特點(diǎn)我們將音樂(lè)電路分為以下幾類(lèi)：?jiǎn)吻?、?fù)音、音樂(lè)帶閃燈、唱歌;它們主要應(yīng)用在做死的音樂(lè)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(guò)電路把人的聲音錄到芯片上，然后通過(guò)電路播放出來(lái)。</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(duì)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(shí)器所構(gòu)成的最基本的報(bào)警器，成功之后，又添加了我們自己的創(chuàng)意——音樂(lè)芯片，由于購(gòu)買(mǎi)時(shí)老板沒(méi)有提供芯片資料，在網(wǎng)上查找消耗了許多時(shí)間，第一次的焊接并不成功，但

18、是耐心修改之后音樂(lè)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(shí)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(guò)程中，我主要負(fù)責(zé)聲響報(bào)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(yàn)不足，但在焊接過(guò)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(yàn)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(lè)芯片的實(shí)際效果，焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以保證音樂(lè)芯片不損壞，電容對(duì)三極管保護(hù)作用等等。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)實(shí)踐的過(guò)程中，我不僅學(xué)習(xí)了電路仿真工作的重要性，也通過(guò)其他兩位同學(xué)的調(diào)研基本了解了部分元件的價(jià)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(shí)，巧妙地把

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