課程設(shè)計教案(路電子琴)課件

小型電子琴的設(shè)計和制作

主講：路勇2022/12/21Chapter4:小型電子琴的主講：路勇2022/12/11Chapter4培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和團隊精神。提高查閱和利用資料的能力。培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計和實踐能力。熟悉電子電路設(shè)計中的各個環(huán)節(jié)。掌握濾波器、比較器以及彩燈驅(qū)動電路的設(shè)計和調(diào)試。了解數(shù)字電子芯片的應(yīng)用。一、課程性質(zhì)：

是模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用實踐課程。二、課程目的：2022/12/22Chapter4:培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和團隊精神。一、課程性質(zhì)：二、課程目的：2三、課程設(shè)計要求：設(shè)計并制作出能實物11周開始至13周結(jié)束以小組為單位（3-5人一組），自由組合3.13周課程設(shè)計答辯（交作品與設(shè)計報告）4.可自選或自命題5.注重結(jié)果同時更注重過程2022/12/23Chapter4:三、課程設(shè)計要求：設(shè)計并制作出能實物2022/12/13Ch

四、設(shè)計任務(wù)1、實驗基本要求及設(shè)計指標(biāo)

：（1）玩具電子琴設(shè)有八個音階1、2、3、4、5、6、7、1，每按一下琴鍵，揚聲器發(fā)出一個音符的聲音

。（2）電子琴鍵采用普通按鈕，并能用數(shù)碼顯示所按琴鍵。

設(shè)計一個玩具電子琴的設(shè)計

。2022/12/24Chapter4:四、設(shè)計任務(wù)1、實驗基本要求及設(shè)計指標(biāo)：設(shè)計一個（1）

基本要求

1）功能實現(xiàn)；2）音準(zhǔn)滿足下表中的設(shè)計頻率；3）仿真結(jié)果；2、技術(shù)指標(biāo)C調(diào)音節(jié)1234567i頻率（Hz）264297330352396440495528阻值（k）91817268595347432022/12/25Chapter4:（1）基本要求2、技術(shù)指標(biāo)C調(diào)音節(jié)1234567i頻率（H（2）

發(fā)揮部分：1）演奏時音量可以調(diào)節(jié)，并有一定的節(jié)拍以滿足演奏歌曲的要求。

2）設(shè)置擴展開關(guān)自動演奏音樂。（用單片機控制）

3）USB口供電

2022/12/26Chapter4:（2）發(fā)揮部分：2022/12/16Chapter4:五、總體設(shè)計方案1、基本原理根據(jù)題目要求：1）當(dāng)物體振動時，能夠發(fā)出聲音。振動的頻率不同，聲音的音調(diào)就不同。2）在電子琴里，雖然沒有振動的弦、簧、管等物體，卻有許多特殊的電裝置，每個電裝置一工作，就會使喇叭發(fā)出一定頻率的聲音。當(dāng)按動某個琴鍵時，就會使與它對應(yīng)的電裝置工作，從而使喇叭發(fā)出某種音調(diào)的聲音。

2022/12/27Chapter4:五、總體設(shè)計方案1、基本原理2022/12/17Chapte方案一：玩具電子琴的電路框圖分頻器電源鍵盤放大器揚聲器振蕩器2022/12/28Chapter4:方案一：玩具電子琴的電路框圖分頻器電源鍵放大器揚聲器振蕩玩具電子琴的電路原理圖2022/12/29Chapter4:玩具電子琴的電路原理圖2022/12/19Chapter42022/12/210Chapter4:2022/12/110Chapter4:方案二：T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C玩具電子琴的電路原理圖2022/12/211Chapter4:方案二：T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C玩具電子琴的2022/12/212Chapter4:2022/12/112Chapter4:六、電子電路設(shè)計的一般過程1、總體方案設(shè)計（關(guān)鍵步驟、體現(xiàn)設(shè)計思想，涉及到設(shè)計的成?。?、方案的優(yōu)化和選擇（簡化、精度、成本）3、功能電路的設(shè)計及參數(shù)計算4、畫出總體電路圖5、仿真——EWB或Multisim（或?qū)嶒灠逶囼灒?、選擇元器件7、PCB版的設(shè)計——Protell8、安裝調(diào)試2022/12/213Chapter4:六、電子電路設(shè)計的一般過程1、總體方案設(shè)計2022/12/七、電子電路設(shè)計中常見問題1、模塊之間的級聯(lián)（數(shù)字電路的高低電平匹配、模擬電路阻抗匹配問題、耦合方式）2、芯片選擇（參數(shù)、電源電壓）3、PCB設(shè)計中要注意的問題（手動、元件安排）4、安裝調(diào)試方法（布局、分塊調(diào)試、關(guān)鍵點顯示）5、工藝細(xì)節(jié)（導(dǎo)線的整理、定位螺釘）6、焊接（不虛焊、焊點大小適中、且有光澤）2022/12/214Chapter4:七、電子電路設(shè)計中常見問題1、模塊之間的級聯(lián)2022/121、先布集成電路和晶體管的位置2、其它器件按著距離核心器件的遠(yuǎn)近、連線方便。3、如有發(fā)熱器件要遠(yuǎn)離集成電路和晶體管4、合理布置地線（入出、模數(shù)、去耦與入）5、電磁干擾（干擾源遠(yuǎn)離放大器）5、檢修方便

布線原則：2022/12/215Chapter4:1、先布集成電路和晶體管的位置布線原則：2022/12/1電路A電路B當(dāng)兩個電路連接在一起時，驅(qū)動能力：

輸出電阻和負(fù)載電阻最小值的比值，即ro電路A電路Bvsiovori一、阻抗匹配7-1電子電路功率的基本概念負(fù)載RL越大越好（1）穩(wěn)態(tài)輸出驅(qū)動能力：

電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時所具有的輸出驅(qū)動能力。2022/12/216Chapter4:電路電路當(dāng)兩個電路連接在一起時，驅(qū)動能力：ro電路A電路B

功率匹配：輸出電路和負(fù)載電路之間實現(xiàn)最大功率傳輸。電路B的輸入功率Pi=VI

=V2/R2

要使Pi最大，必須有dPi/dR2=0，則R2=R1

功率匹配的條件：輸出電路的電阻與輸入電路的電阻相等。證明：二、功率匹配電路A電路B電路A電路BR1R2VsVI7-3交流功率放大電路2022/12/217Chapter4:功率匹配：電路B的輸入功率P八、實例展示2022/12/218Chapter4:八、實例展示2022/12/118Chapter4:2022/12/219Chapter4:2022/12/119Chapter4:2022/12/220Chapter4:2022/12/120Chapter4:2022/12/221Chapter4:2022/12/121Chapter4:2022/12/222Chapter4:2022/12/122Chapter4:九、考核與成績評定課程設(shè)計的考核分為三個部分。1．實驗報告：實驗報告應(yīng)具有設(shè)計題目、技術(shù)指標(biāo)、實現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、總結(jié)體會等。成績分為優(yōu)、良、中、及格和不及格。2．課程設(shè)計答辯：考察學(xué)生實際掌握的能力和表達能力。成績分為優(yōu)、良、中、及格和不及格。3．設(shè)計成品：觀察實驗現(xiàn)象，是否達到技術(shù)要求。成績分為優(yōu)、良、中、及格和不及格。綜合上述三個成績，評定課程設(shè)計總成績：優(yōu)、良、中、及格和不及格。2022/12/223Chapter4:九、考核與成績評定課程設(shè)計的考核分為三個部分。2022/九、報告的編寫要求目

錄一、設(shè)計任務(wù)書二、設(shè)計框圖及電路系統(tǒng)概述三、各單元電路的設(shè)計方案及原理說明四、調(diào)試過程及結(jié)果分析五、設(shè)計、安裝及調(diào)試中的體會六、參考文獻2022/12/224Chapter4:九、報告的編寫要求目錄2022/12/124Cha小型電子琴的設(shè)計和制作

主講：路勇2022/12/225Chapter4:小型電子琴的主講：路勇2022/12/11Chapter4培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和團隊精神。提高查閱和利用資料的能力。培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計和實踐能力。熟悉電子電路設(shè)計中的各個環(huán)節(jié)。掌握濾波器、比較器以及彩燈驅(qū)動電路的設(shè)計和調(diào)試。了解數(shù)字電子芯片的應(yīng)用。一、課程性質(zhì)：

是模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用實踐課程。二、課程目的：2022/12/226Chapter4:培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和團隊精神。一、課程性質(zhì)：二、課程目的：2三、課程設(shè)計要求：設(shè)計并制作出能實物11周開始至13周結(jié)束以小組為單位（3-5人一組），自由組合3.13周課程設(shè)計答辯（交作品與設(shè)計報告）4.可自選或自命題5.注重結(jié)果同時更注重過程2022/12/227Chapter4:三、課程設(shè)計要求：設(shè)計并制作出能實物2022/12/13Ch

四、設(shè)計任務(wù)1、實驗基本要求及設(shè)計指標(biāo)

：（1）玩具電子琴設(shè)有八個音階1、2、3、4、5、6、7、1，每按一下琴鍵，揚聲器發(fā)出一個音符的聲音

。（2）電子琴鍵采用普通按鈕，并能用數(shù)碼顯示所按琴鍵。

設(shè)計一個玩具電子琴的設(shè)計

。2022/12/228Chapter4:四、設(shè)計任務(wù)1、實驗基本要求及設(shè)計指標(biāo)：設(shè)計一個（1）

基本要求

1）功能實現(xiàn)；2）音準(zhǔn)滿足下表中的設(shè)計頻率；3）仿真結(jié)果；2、技術(shù)指標(biāo)C調(diào)音節(jié)1234567i頻率（Hz）264297330352396440495528阻值（k）91817268595347432022/12/229Chapter4:（1）基本要求2、技術(shù)指標(biāo)C調(diào)音節(jié)1234567i頻率（H（2）

發(fā)揮部分：1）演奏時音量可以調(diào)節(jié)，并有一定的節(jié)拍以滿足演奏歌曲的要求。

2）設(shè)置擴展開關(guān)自動演奏音樂。（用單片機控制）

3）USB口供電

2022/12/230Chapter4:（2）發(fā)揮部分：2022/12/16Chapter4:五、總體設(shè)計方案1、基本原理根據(jù)題目要求：1）當(dāng)物體振動時，能夠發(fā)出聲音。振動的頻率不同，聲音的音調(diào)就不同。2）在電子琴里，雖然沒有振動的弦、簧、管等物體，卻有許多特殊的電裝置，每個電裝置一工作，就會使喇叭發(fā)出一定頻率的聲音。當(dāng)按動某個琴鍵時，就會使與它對應(yīng)的電裝置工作，從而使喇叭發(fā)出某種音調(diào)的聲音。

2022/12/231Chapter4:五、總體設(shè)計方案1、基本原理2022/12/17Chapte方案一：玩具電子琴的電路框圖分頻器電源鍵盤放大器揚聲器振蕩器2022/12/232Chapter4:方案一：玩具電子琴的電路框圖分頻器電源鍵放大器揚聲器振蕩玩具電子琴的電路原理圖2022/12/233Chapter4:玩具電子琴的電路原理圖2022/12/19Chapter42022/12/234Chapter4:2022/12/110Chapter4:方案二：T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C玩具電子琴的電路原理圖2022/12/235Chapter4:方案二：T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C玩具電子琴的2022/12/236Chapter4:2022/12/112Chapter4:六、電子電路設(shè)計的一般過程1、總體方案設(shè)計（關(guān)鍵步驟、體現(xiàn)設(shè)計思想，涉及到設(shè)計的成?。?、方案的優(yōu)化和選擇（簡化、精度、成本）3、功能電路的設(shè)計及參數(shù)計算4、畫出總體電路圖5、仿真——EWB或Multisim（或?qū)嶒灠逶囼灒?、選擇元器件7、PCB版的設(shè)計——Protell8、安裝調(diào)試2022/12/237Chapter4:六、電子電路設(shè)計的一般過程1、總體方案設(shè)計2022/12/七、電子電路設(shè)計中常見問題1、模塊之間的級聯(lián)（數(shù)字電路的高低電平匹配、模擬電路阻抗匹配問題、耦合方式）2、芯片選擇（參數(shù)、電源電壓）3、PCB設(shè)計中要注意的問題（手動、元件安排）4、安裝調(diào)試方法（布局、分塊調(diào)試、關(guān)鍵點顯示）5、工藝細(xì)節(jié)（導(dǎo)線的整理、定位螺釘）6、焊接（不虛焊、焊點大小適中、且有光澤）2022/12/238Chapter4:七、電子電路設(shè)計中常見問題1、模塊之間的級聯(lián)2022/121、先布集成電路和晶體管的位置2、其它器件按著距離核心器件的遠(yuǎn)近、連線方便。3、如有發(fā)熱器件要遠(yuǎn)離集成電路和晶體管4、合理布置地線（入出、模數(shù)、去耦與入）5、電磁干擾（干擾源遠(yuǎn)離放大器）5、檢修方便

布線原則：2022/12/239Chapter4:1、先布集成電路和晶體管的位置布線原則：2022/12/1電路A電路B當(dāng)兩個電路連接在一起時，驅(qū)動能力：

輸出電阻和負(fù)載電阻最小值的比值，即ro電路A電路Bvsiovori一、阻抗匹配7-1電子電路功率的基本概念負(fù)載RL越大越好（1）穩(wěn)態(tài)輸出驅(qū)動能力：

電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時所具有的輸出驅(qū)動能力。2022/12/240Chapter4:電路電路當(dāng)兩個電路連接在一起時，驅(qū)動能力：ro電路A電路B

功率匹配：輸出電路和負(fù)載電路之間實現(xiàn)最大功率傳輸。電路B的輸入功率Pi=VI

=V2/R2

要使Pi最大，必須有dPi/dR2=0，則R2=R1

功率匹配的條件：輸出電路的電阻與輸入電路的電阻相等。證明：二、功率匹配電路A電路B電路A電路BR1R2VsVI7-3交流功率放大電路2022/12/241Chapter4:功率匹配：電路B的輸