基于PS2的音乐发生器的设计实现

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摘要：PS2接口是一种PC兼容型电脑系统上的接口，可以用来链接键盘及鼠标。音乐发生器是电子技术与音乐结合的产物，它在现代音乐扮演者重要的角色。基于PS2的音乐发生器由PS2接口电路、拨码开关模块、波形发生模块、cd4051模拟开关模块、模式选择模块、低通滤波器模块、运算放大电路、功率放大电路七个部分组成。通过PS2键盘或拨码开关控制音乐发生器，系统接收PS2键盘送来的串行数据，将其转成并行数据，从而进行比较将555产生的不同频率送到低通滤波模块，转化为正弦波。由于输出幅度低，所以利用运放和功率的放大，以驱动扬声器。

图10模式选择模块电路图

（1）~1G和2G接GND，选择1A1，1A2，1A3对应数据（2）~1G和2G接VCC，选择2A1，2A2，2A3对应数据。3、装调测试过程3.1拨码开关模块

拨码开关模块加5V电源后，用万用表在优先编码器74147C，B，A输出端测量电压，测试正常3.2方波发生模块

将555连成的多谐振荡器加上5V电源后，用示波器在555的输出端观测波形，得到一个矩形波。3.3数据选择模块

将拨码开关模块，数据选择模块和多谐振荡器连接在一起，加上5V电源，依次开启1-7的拨码开关，用示波器观测多谐振荡器得到的矩形波，并转动电位器，将这7个矩形波频率分别调至：261Hz、293Hz、329Hz、349Hz、391Hz、440Hz、493Hz。

3.4正弦波发生模块

由于经5阶滤波器滤波后，正弦波衰减严重，用示波器不能观测到。故将5阶滤波器与运算放大电路连接并与波形振荡器连接后。给电路加5V直流电源，用示波器测量运算放大器输出端的波形，为接近正弦波的波形。转动运放模块中的Rf电位器，可调理放大倍数。3.5功率放大模块

功率放大电路焊好后，与前面所有模块连接起来，加5V直流电源，在输出端用示波器观测波形，可观测到一接近正弦波的波形。观测7个拨码开关对应的7种不同频率的波形，调理Rw电位器，使输出端7个波形不出现削波现象。3.6键盘识别模块（1）将连好的3片74194右移串行输入端接1，其次片74194的QD，第三片74194的QA,QB分别接一个小灯再接一个100欧姆电阻接地，时钟端接信号发生器发出的2HZ的方波，接上5V直流电源，观测到发光二极管以一定的频率依次变亮，并不再熄灭。则74194部分功能正常

（2）将ps2与74194连接后，加5V直流电源，将PS2与键盘连接，分别按下

C(对应代码为21)，X(对应代码为22)，D(对应代码为23)，E(对应代码为24)，Q(对应代码为15)，3(对应代码为26)，F12(对应代码为07)，对应的发光二极管亮起。

3.7数据选择模块

74244输入端两组数据分别连拨码开关模块和PS2接口模块，两组输出数据连成线与的形式再接将发光二极管和100欧姆电阻接地，加上5V直流电源后拨开拨码开关或按下键盘按键，发光二极管均变亮。4．说明

（1）系统联调时由于模块之间的相互作用对试验波形有一定的影响，产生波形畸变等问题。

（2）若音乐发生器发出的声音太小，可调理功放或运放的电位器。

（3）分别测量7个音阶的频率，要求频率误差不得大于5%。系统调试完后应对测量误差和重复一致性进行屡屡试验分析，不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。

（4）当波形形状不满足要求，出现削波时，通过改换运放、功放电位器阻值或重新设计衰减网络使其满足了试验的要求。

由于本例实现的音乐发生器