-用555制作简易电子琴

1、精品 料推荐555 简易电子琴电路制作一 设计要求与任务1. 学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力。2. 了解由 555 定时器构成简易电子琴的电路及原理。二 总体框图、【模块功能】该电路包括按钮开关，定值电阻，555 振荡器和扬声器三部分组成，1输入端：由八个按钮开关与各自的定值电阻串联在并联组成输入端2频率产生端：根据定值电阻的不同输入，由555 产生不同的信号频率3扬声器端口 :接受信号频率发出特定的频率1精品 料推荐【设计方案】555 定时器本实验采用两个 555 集成定时器组成简易电子琴。 整个电路由主振荡器， 颤音振荡器，扬声器和琴键按钮等部分组成。主振荡器由 555 定时器，

2、七个琴键按钮 S1S7，外接电容 C1、C2，外接电阻 R8 以及 R1R7等元件组成，颤音振荡器由 555 定时器，电容 C5及 R9、 R10 等元件组成，颤音振荡器振荡频率较低为 64Hz，若将其输出电压 U连接到主振荡器 555 定时器复位端 4，则主振荡器输出端出现颤音。按图接线后闭合不同开关即可令喇叭发出不同频率的声响， 从而模拟出电子琴的工作。三 选择器件【实验器材】名称 NE55按键拨动电阻电容电路电池导线扬声开关器开关5板数量 1819311若干1555 定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8 脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成

3、史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、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的应用。多谐振荡器的工作原理多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路， 由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故 称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之 间来回转换，故又称它为无稳态电路。2精品 料推荐由 555 定时器构成的多谐振荡器如图 1 所示， R1，R2 和 C 是外接定时元件，电路中将高电平触发端（ 6 脚） 和低电平触发端（ 2 脚）并接后接到 R2 和 C 的连接处，

4、将放电端（ 7 脚）接到 R1，R2 的连接处。由于接通电源瞬间，电容 C 来不及充电，电容器两端电压 uc 为低电平，小于（ 1/3 ）Vcc，故高电平触发 端与低电平触发端均为低电平， 输出 uo 为高电平，放电管 VT截止。这时，电源经 R1，R2对电容 C充电，使 电压 uc 按指数规律上升，当 uc 上升到（ 2/3 ） Vcc 时，输出 uo 为低电平，放电管 VT导通，把 uc 从（ 1/3 ）Vcc 上升到（ 2/3 ）Vcc 这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间 TPH的长短与电容的充电时间有关 。充电时间常数 T 充=（R1R2） C。由于放电管 VT 导通，电容

5、 C 通过电阻 R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态 . 其维持时间 TPL 的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数 T 放 R2C0随着 C 的放电， uc 下降，当 uc 下降到（ 1/3 ） Vcc 时，输出 uo。 为高电平，放电管 VT 截止， Vcc 再次对电容 c 充电，电路又翻转到第一暂稳态。不难理解，接通电源后，电 路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。电路一旦起振后， uc 电压总是在（ 1/3 2/3 ）Vcc 之间变化。图 1（ b）所示为工作波形。图 1 555 定时器构成的多谐振荡器电路及工作波形3精品 料推荐集成 555 定时器有双极性型和 CMOS型

6、两种产品。一般双极性型产品型号的最后三位数都是 555，CMOS型产品型号的最后四位数都是 7555. 它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。器件电源电压推荐为 4512V，最大输出电流 200mA以内，并能与 TTL、CMOS逻辑电平相兼容。其主要参数见表 8.1 。555 定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图：【逻辑符号】4精品 料推荐【内部原理图】Vi1 （TH）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH。Vi2 （TR）：低电平触发端，简称低触发端，标志为TR。VCO：控制电压端。VO：输出端。5精品 料推荐Dis ：放电端。Rd：复位端。555 定时器内含一个由

7、三个阻值相同的电阻 R组成的分压网络，产生 VCC和VCC两个基准电压； 两个电压比较器 C1、C2 ；一个由与非门 G1、G2 组成的基本 RS触发器（低电平触发）；放电三极管 T 和输出反相缓冲器G3 。Rd是复位端，低电平有效。复位后 , 基本 RS触发器高端为 1（高电平），经反相缓冲器后，输出为 0（低电平）。【逻辑功能】RSTTHTROUT0XX012/3VCC1/3VCC011/3VCC不变12/3VCC2/3VCC1/3VCC时，写为 VTH=1，当 TH端的电压 2/3VCC时，写为 VTR=1，当 TR端的电压 1/3VCC时，写为 VTR=0。 低触发：当输入电压 V V

8、 2/3且 V 1/3VCC且 V 2/3V ，则 V =1，比较器 C 输出为低电平，无论 C 输出i1CCTH12何种电平，基本 RS触发器 , 经输出反相缓冲器后， VO0；T 导通。这时称 555 定时器“高触发”。555 定时器的“低触发”、 “高触发”和“保持”三种基本状态和进入状态的条件（即 VTH、 VTR的“ 0”、“ 1”）必须牢牢掌握。6精品 料推荐VCO为控制电压端，在 VCO端加入电压，可改变两比较器 C1、C2 的参考电压。正常工作时，要在 VCO和地之间接 001F（电容量标记为 103）电容。放电管 Tl 的输出端 Dis 为集电极开路输出。 555 定时器的控

9、制功能说明见表 8.2 。2 音阶频率本实验采用的是 C 调音阶，其音阶频率与对应电阻 R8 值如下表根据 T=0.7 （R9+R8）C 可计算 R8的值原理图如下：IC555 组成自激多谐振荡器，在脚与电源之间加入一组音调电阻R1 R8，即是一架玩具电子琴。未按琴键 K1 K5 时，时基电路 555 不振荡，扬声器不发声；按下某一琴键时，扬声器依 555 的振荡频率，发出相应的声响。电阻 R1R8 的选择调整方法，是用一只 60100k 的电位器，先接入电路，从高音（或低音）开始，转动电位器，使扬声器发出一个起始的标准音阶，测出电位器的阻值， 并换上相同阻值的固定电阻， 这样即可确定各音阶所

10、需的电阻阻值。原理主要是 555 的多谐振荡。多谐振荡的频率：f=1.43/(R+2R)C)这是个约等于 , 其中 R 指 7 管脚与电源之间的电阻， R指 7 管脚与 6 管脚之间的电阻， C是 2 管脚与地之间的电容。7精品 料推荐实验中通过按键使 R 的阻值改变，从而改变振荡频率，扬声器就可与发出不同的声音，如果 R 的阻值取得好，扬声器就可以发出类似电子琴的声音了。四 功能模块1 开关输入端逻辑功能：八个开关与经计算出来的固定电阻串联后再其并联，给 555 震荡器产生不同的信号，从而产生不同的频率2 555 振荡器8精品 料推荐逻辑功能： 由 555 定时器构成的多谐振荡器， R1，

11、R2 和 C 是外接定时元件，电路中将高电平触发端（ 6 脚） 和低电平触发端（ 2 脚）并接后接到 R2 和 C 的连接处，将放电端（ 7 脚）接到 R1，R2 的连接处。由于接通电源瞬间，电容 C 来不及充电，电容器两端电压 uc 为低电平，小于（ 1/3 ）Vcc，故高电平触发 端与低电平触发端均为低电平， 输出 uo 为高电平，放电管 VT截止。这时，电源经 R1，R2对电容 C充电，使 电压 uc 按指数规律上升，当 uc 上升到（ 2/3 ） Vcc 时，输出 uo 为低电平，放电管 VT导通，把 uc 从（ 1/3 ）Vcc 上升到（ 2/3 ）Vcc 这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间 TPH的长短与电容的充电时间有关 。充电时间常数 T 充=（ R1 R2）C。由于放电管 VT导通，电容 C 通过电阻 R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态 . 其维持时间 TPL的长短与电 容的放电时间有关， 放电时间常数 T 放 R2C0随着