简易电子琴

1总体设计

                图1-1 音阶/频率对照

方案一：基于RC震荡电路构成文氏电桥震荡电路，通过改变电阻或电容的值，可以得到不同的振荡频率，从而可以构建八音阶的电子琴系统。

方案二：基于555定时器可以构成单稳态触发器，而单稳态触发器仅有一个稳态，故可以通过改变其暂态在一个周期内的时间长度以得到不同的频率，来构建电子琴系统。

综合本文的设计要求和现有条件，本设计采用第二种方案来实现。

（二）具体资料包括：

（1）实践作品设计报告 （2）AD 电路原理图源文件 （3）Multisim仿真源文件

资料下载链接   电子系统设计与创新实践作品：简易电子琴（ NE555 定时器）

本设计为基于 NE555 定时器的电子琴，本质上就是由 NE555 构成的多谐振荡器，从而通过使用按键改变阻值，进而产生不同频率的方波信号。下图中 U3 为无源蜂鸣器，无源蜂鸣器在接收到不同频率的方波时可以产生不同频率的声音信号，从而实现电子琴的效果。

NE555 定时器产生方波的具体原理如下，电阻 R9 以及 R1-R8 和电容 C1 构成定时电

路。定时电容 C1 上的电压 UC 作为高触发端 TH（6 脚）和低触发端 TL（2 脚）的外触发电压。放电端 D（7 脚）接在 R9 以及 R1-R8 之间。电压控制端 K（5 脚）不外接控制电压而接入高频干扰旁路电容 C2。直接复位端 R（4 脚）接高电平，使 NE555 处于非复位状态。

多谐振荡器的放电时间常数分别为：

tPH≈0.693×（R1+R2）×C1

tPL≈0.693×R2×C1

振荡周期 T 和振荡频率 f 分别为

T=tPH+tPL≈0.693×（R1+2R2）×C1

f=1/T≈1/[0.693×（R1+2R2）×C1]

下图为第一个音阶时产生的波形

下图为第四个音阶时产生的波形

下图为第六个音阶时产生的波形

下图为第八个音阶时产生的波形

下图为Altium Designer中绘制的原理图

下图为Multisim中绘制的仿真图

 资料下载链接   电子系统设计与创新实践作品：简易电子琴（ NE555 定时器）