整理用555制作简易电子琴文档格式.docx

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【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，七个琴键按钮S1~S7，外接电容C1、C2，外接电阻R8以及R1~R7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

NE555

按键开关

拨动开关

电阻

电容

电路板

电池

导线

扬声器

数量

1

8

9

3

若干

555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。

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，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1555定时器构成的多谐振荡器电路及工作波形

集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。

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4．5～12V，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】

【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。

Dis：

放电端。

Rd：

复位端。

555定时器内含一个由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】

RST

TH

（3）介绍评价对象的选址、总图布置、水文情况、地质条件、工业园区规划、生产规模、工艺流程、功能分布、主要设施、设备、装置、主要原材料、产品（中间产品）、经济技术指标、公用工程及辅助设施、人流、物流等概况。

TR

（三）规划环境影响评价的公众参与OUT

2.环境影响报告表的内容0

X

A.国家根据建设项目影响环境的范围，对建设项目的环境影响评价实行分类管理X

2.建设项目环境影响评价文件的报批时限>

2/3VCC

环境影响评价工程师课主持进行下列工作：

>

1/3VCC

（7）环境影响评价的结论。

3）按行业分。

国家污染物排放标准分为跨行业综合性排放标准和行业性排放标准。

<

不变

（3）生产、储存烟花爆竹的建设项目；

一、安全评价1

在555定时器的VCC端1/3和地之间加上电压，并让VCO悬空，则比较器C1的同相输入端接参考电压1/3VCC，比较器C2反相输入端接参考电压2/3VCC，为了学习方便，我们规定：

当TH端的电压>

1/3VCC时，写为VTH=1，当TH端的电压<

2/3VCC时，写为VTH=0。

当TR端的电压>

2/3VCC时，写为VTR=1，当TR端的电压<

1/3VCC时，写为VTR=0。

①低触发：

当输入电压Vi2<

VCC2/3且Vi1<

1/3VCC时，VTR=0，VTH=0，比较器C2输出为低电平，C1输出为高电平，基本RS触发器的输入端TH=0、TR=1，，经输出反相缓冲器后，VO＝1，T截止。

这时称555定时器“低触发”；

②保持：

若Vi2>

1/3VCC且Vi1<

2/3VCC，则VTR=1，VTH=0，基本RS触发器保持，VO和T状态不变，这时称555定时器“保持”。

③高触发：

若Vi1>

2/3VCC，则VTH=1，比较器C1输出为低电平，无论C2输出何种电平，基本RS触发器,经输出反相缓冲器后，VO＝0；

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。

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0．01μF（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⑦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R1～R8的选择调整方法，是用一只60～100kΩ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。

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

2555振荡器

由555定时器构成的多谐振荡器，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，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。

五总体设计电路图