课程设计教案(路电子琴)课件

小型电子琴的设计和制作

主讲：路勇2022/12/21Chapter4:小型电子琴的主讲：路勇2022/12/11Chapter4培养学生的工程素质和团队精神。提高查阅和利用资料的能力。培养学生综合设计和实践能力。熟悉电子电路设计中的各个环节。掌握滤波器、比较器以及彩灯驱动电路的设计和调试。了解数字电子芯片的应用。一、课程性质：

是模拟电子技术和数字电子技术的应用实践课程。二、课程目的：2022/12/22Chapter4:培养学生的工程素质和团队精神。一、课程性质：二、课程目的：2三、课程设计要求：设计并制作出能实物11周开始至13周结束以小组为单位（3-5人一组），自由组合3.13周课程设计答辩（交作品与设计报告）4.可自选或自命题5.注重结果同时更注重过程2022/12/23Chapter4:三、课程设计要求：设计并制作出能实物2022/12/13Ch

四、设计任务1、实验基本要求及设计指标

：（1）玩具电子琴设有八个音阶1、2、3、4、5、6、7、1，每按一下琴键，扬声器发出一个音符的声音

。（2）电子琴键采用普通按钮，并能用数码显示所按琴键。

设计一个玩具电子琴的设计

。2022/12/24Chapter4:四、设计任务1、实验基本要求及设计指标：设计一个（1）

基本要求

1）功能实现；2）音准满足下表中的设计频率；3）仿真结果；2、技术指标C调音节1234567i频率（Hz）264297330352396440495528阻值（k）91817268595347432022/12/25Chapter4:（1）基本要求2、技术指标C调音节1234567i频率（H（2）

发挥部分：1）演奏时音量可以调节，并有一定的节拍以满足演奏歌曲的要求。

2）设置扩展开关自动演奏音乐。（用单片机控制）

3）USB口供电

2022/12/26Chapter4:（2）发挥部分：2022/12/16Chapter4:五、总体设计方案1、基本原理根据题目要求：1）当物体振动时，能够发出声音。振动的频率不同，声音的音调就不同。2）在电子琴里，虽然没有振动的弦、簧、管等物体，却有许多特殊的电装置，每个电装置一工作，就会使喇叭发出一定频率的声音。当按动某个琴键时，就会使与它对应的电装置工作，从而使喇叭发出某种音调的声音。

2022/12/27Chapter4:五、总体设计方案1、基本原理2022/12/17Chapte方案一：玩具电子琴的电路框图分频器电源键盘放大器扬声器振荡器2022/12/28Chapter4:方案一：玩具电子琴的电路框图分频器电源键放大器扬声器振荡玩具电子琴的电路原理图2022/12/29Chapter4:玩具电子琴的电路原理图2022/12/19Chapter42022/12/210Chapter4:2022/12/110Chapter4:方案二：T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C玩具电子琴的电路原理图2022/12/211Chapter4:方案二：T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C玩具电子琴的2022/12/212Chapter4:2022/12/112Chapter4:六、电子电路设计的一般过程1、总体方案设计（关键步骤、体现设计思想，涉及到设计的成败）2、方案的优化和选择（简化、精度、成本）3、功能电路的设计及参数计算4、画出总体电路图5、仿真——EWB或Multisim（或实验板试验）6、选择元器件7、PCB版的设计——Protell8、安装调试2022/12/213Chapter4:六、电子电路设计的一般过程1、总体方案设计2022/12/七、电子电路设计中常见问题1、模块之间的级联（数字电路的高低电平匹配、模拟电路阻抗匹配问题、耦合方式）2、芯片选择（参数、电源电压）3、PCB设计中要注意的问题（手动、元件安排）4、安装调试方法（布局、分块调试、关键点显示）5、工艺细节（导线的整理、定位螺钉）6、焊接（不虚焊、焊点大小适中、且有光泽）2022/12/214Chapter4:七、电子电路设计中常见问题1、模块之间的级联2022/121、先布集成电路和晶体管的位置2、其它器件按着距离核心器件的远近、连线方便。3、如有发热器件要远离集成电路和晶体管4、合理布置地线（入出、模数、去耦与入）5、电磁干扰（干扰源远离放大器）5、检修方便

布线原则：2022/12/215Chapter4:1、先布集成电路和晶体管的位置布线原则：2022/12/1电路A电路B当两个电路连接在一起时，驱动能力：

输出电阻和负载电阻最小值的比值，即ro电路A电路Bvsiovori一、阻抗匹配7-1电子电路功率的基本概念负载RL越大越好（1）稳态输出驱动能力：

电路处于稳定状态时所具有的输出驱动能力。2022/12/216Chapter4:电路电路当两个电路连接在一起时，驱动能力：ro电路A电路B

功率匹配：输出电路和负载电路之间实现最大功率传输。电路B的输入功率Pi=VI

=V2/R2

要使Pi最大，必须有dPi/dR2=0，则R2=R1

功率匹配的条件：输出电路的电阻与输入电路的电阻相等。证明：二、功率匹配电路A电路B电路A电路BR1R2VsVI7-3交流功率放大电路2022/12/217Chapter4:功率匹配：电路B的输入功率P八、实例展示2022/12/218Chapter4:八、实例展示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、考核与成绩评定课程设计的考核分为三个部分。1．实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、总结体会等。成绩分为优、良、中、及格和不及格。2．课程设计答辩：考察学生实际掌握的能力和表达能力。成绩分为优、良、中、及格和不及格。3．设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。成绩分为优、良、中、及格和不及格。综合上述三个成绩，评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及格。2022/12/223Chapter4:九、考核与成绩评定课程设计的考核分为三个部分。2022/九、报告的编写要求目

录一、设计任务书二、设计框图及电路系统概述三、各单元电路的设计方案及原理说明四、调试过程及结果分析五、设计、安装及调试中的体会六、参考文献2022/12/224Chapter4:九、报告的编写要求目录2022/12/124Cha小型电子琴的设计和制作

主讲：路勇2022/12/225Chapter4:小型电子琴的主讲：路勇2022/12/11Chapter4培养学生的工程素质和团队精神。提高查阅和利用资料的能力。培养学生综合设计和实践能力。熟悉电子电路设计中的各个环节。掌握滤波器、比较器以及彩灯驱动电路的设计和调试。了解数字电子芯片的应用。一、课程性质：

是模拟电子技术和数字电子技术的应用实践课程。二、课程目的：2022/12/226Chapter4:培养学生的工程素质和团队精神。一、课程性质：二、课程目的：2三、课程设计要求：设计并制作出能实物11周开始至13周结束以小组为单位（3-5人一组），自由组合3.13周课程设计答辩（交作品与设计报告）4.可自选或自命题5.注重结果同时更注重过程2022/12/227Chapter4:三、课程设计要求：设计并制作出能实物2022/12/13Ch

四、设计任务1、实验基本要求及设计指标

：（1）玩具电子琴设有八个音阶1、2、3、4、5、6、7、1，每按一下琴键，扬声器发出一个音符的声音

。（2）电子琴键采用普通按钮，并能用数码显示所按琴键。

设计一个玩具电子琴的设计

。2022/12/228Chapter4:四、设计任务1、实验基本要求及设计指标：设计一个（1）

基本要求

1）功能实现；2）音准满足下表中的设计频率；3）仿真结果；2、技术指标C调音节1234567i频率（Hz）264297330352396440495528阻值（k）91817268595347432022/12/229Chapter4:（1）基本要求2、技术指标C调音节1234567i频率（H（2）

发挥部分：1）演奏时音量可以调节，并有一定的节拍以满足演奏歌曲的要求。

2）设置扩展开关自动演奏音乐。（用单片机控制）

3）USB口供电

2022/12/230Chapter4:（2）发挥部分：2022/12/16Chapter4:五、总体设计方案1、基本原理根据题目要求：1）当物体振动时，能够发出声音。振动的频率不同，声音的音调就不同。2）在电子琴里，虽然没有振动的弦、簧、管等物体，却有许多特殊的电装置，每个电装置一工作，就会使喇叭发出一定频率的声音。当按动某个琴键时，就会使与它对应的电装置工作，从而使喇叭发出某种音调的声音。

2022/12/231Chapter4:五、总体设计方案1、基本原理2022/12/17Chapte方案一：玩具电子琴的电路框图分频器电源键盘放大器扬声器振荡器2022/12/232Chapter4:方案一：玩具电子琴的电路框图分频器电源键放大器扬声器振荡玩具电子琴的电路原理图2022/12/233Chapter4:玩具电子琴的电路原理图2022/12/19Chapter42022/12/234Chapter4:2022/12/110Chapter4:方案二：T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C玩具电子琴的电路原理图2022/12/235Chapter4:方案二：T=Ｔ1+T2=0.7(RA+2RB)C玩具电子琴的2022/12/236Chapter4:2022/12/112Chapter4:六、电子电路设计的一般过程1、总体方案设计（关键步骤、体现设计思想，涉及到设计的成败）2、方案的优化和选择（简化、精度、成本）3、功能电路的设计及参数计算4、画出总体电路图5、仿真——EWB或Multisim（或实验板试验）6、选择元器件7、PCB版的设计——Protell8、安装调试2022/12/237Chapter4:六、电子电路设计的一般过程1、总体方案设计2022/12/七、电子电路设计中常见问题1、模块之间的级联（数字电路的高低电平匹配、模拟电路阻抗匹配问题、耦合方式）2、芯片选择（参数、电源电压）3、PCB设计中要注意的问题（手动、元件安排）4、安装调试方法（布局、分块调试、关键点显示）5、工艺细节（导线的整理、定位螺钉）6、焊接（不虚焊、焊点大小适中、且有光泽）2022/12/238Chapter4:七、电子电路设计中常见问题1、模块之间的级联2022/121、先布集成电路和晶体管的位置2、其它器件按着距离核心器件的远近、连线方便。3、如有发热器件要远离集成电路和晶体管4、合理布置地线（入出、模数、去耦与入）5、电磁干扰（干扰源远离放大器）5、检修方便

布线原则：2022/12/239Chapter4:1、先布集成电路和晶体管的位置布线原则：2022/12/1电路A电路B当两个电路连接在一起时，驱动能力：

输出电阻和负载电阻最小值的比值，即ro电路A电路Bvsiovori一、阻抗匹配7-1电子电路功率的基本概念负载RL越大越好（1）稳态输出驱动能力：

电路处于稳定状态时所具有的输出驱动能力。2022/12/240Chapter4:电路电路当两个电路连接在一起时，驱动能力：ro电路A电路B

功率匹配：输出电路和负载电路之间实现最大功率传输。电路B的输入功率Pi=VI

=V2/R2

要使Pi最大，必须有dPi/dR2=0，则R2=R1

功率匹配的条件：输出电路的电阻与输入电路的电阻相等。证明：二、功率匹配电路A电路B电路A电路BR1R2VsVI7-3交流功率放大电路2022/12/241Chapter4:功率匹配：电路B的输