开题报告格式及要求

开题报告格式及要求

毕业设计(论文)开题报告

题目：基于单片机的乐器校音器设计

学生姓名：李玲玲学号：040701232

专业：电子信息工程

指导教师：姜红(讲师)

2008年月日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；

4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“20xx年2月26日”或“2004-02-26”。

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1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

1.1引言

乐音的质量取决于音高、音色和音形，频率决定了乐音的音高，频谱决定了乐音的音色，音形不仅标志着乐器的演奏方式，而且在相当程度上影响着人们对乐音音色的判断，乐器的声学频率准确与否直接影响着乐音的质量，小提琴、二胡、吉他等弦乐器经常需要进行校音，通过调节弦的张力来调节弦的振动频率(即空弦音的音高)。传统的乐师校音很大程度上取决于本身的听觉和经验，不够精确。

1.2校音器的分类介绍

校正音高或给予标准音高的工具以及种类甚多。

(1)音叉:弯成并行叉形的金属棒，敲击叉形上部发音,为英国著名小号演奏家J.修尔于1711年所发明。音叉发音主要是基频振动,因而泛音极少,且十分纯正。近代音叉是经19世纪中叶巴黎科学家改进的,到19世纪末,美国的芝加哥人德岗用钢条代替音叉,制成6条一套，将每条的音的音高定为每秒435～440赫兹，每条之间的频率相差1赫兹，以便于各种标准音高定音之用。

(2)音管:①簧管:最方便、最大众化的一种,至今仍很流行。为金属或塑料制小管,内附簧片,外刻音名。有一管和多管的。一管的以C为标准音,多管的每管一音；也有一管两音，每端一簧。小提琴专用有CDAE4管,吉他专用有6管，有的并成圆盘形；②哨管：长尺余,一端有哨嘴,另端为活动推塞,上有刻度,按刻度推动活塞,可获得不同标准音高。最初用于弦乐器定音，18世纪初盛行于教堂合唱班,当时音高等于每秒442.5赫兹。管音易受温度与湿度影响，在音准方面不及音叉。

(3)电子校音器:用半导体、集成电路等装备的现代仪器，能发出要求的音高，也能显示乐器发音的音高。这种仪器正逐渐被推广使用。

1.3校音器的发展

关于乐器校音的正确性，曾经一度取决于个人对音调的“理解”能力，一个乐队的领导成员根据记忆来回想或指定，什么音调是正确的；然后，对于同样的音符就发同样的音，而根本不管其绝对频率！后来使用了机械音叉，才能使精度保持在适当的范围内。定音哨校音也是常用的方法，口吹标准音，拉响对应的弦，调节弦的张力直至连个混合的声音没有抖动，即差拍为零，这时两个音源的频率相等，因而所调弦的音高和定

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音管的音高相同，从而调准空弦音。上述方法要求校音者能听出两个声音的差拍，要具备这种能力必须经过一定的训练，这对初学音乐的人来说有一定的困难，加上定音哨精度也不是太高，因为其音高受吹动气流强度的影响，因此用定音哨对初学者来说不是最佳的方法，能不能改变一下这种模式，用眼睛代替耳朵来进行校音呢？

近几年利用电子学，就允许我们按绝对标准频率440Hz来校音。这个440Hz频率，就是大家所熟知的所谓ConcertA(音乐会A)音,其它所有音调都由此单频推出。其实．在25年前，就已出现由当时已开发成的集成电路为基础构成的电子校音器。但遗憾的是，当时适用的这类芯片后来已被淘汰(如性能良好的“AY”系列)，近年来已难以找到。随着单片机使用的日益广泛，单片机电子校音器的设计与制作也得到了前所未有的发展，单片机结构简单，功能却十分齐全，可用来构成相对直观、又十分精确的校音器，校音时不需发出标准音，空弦音由校音器的话筒输入，用单片机对音高的误差进行计算判断，并把频率的误差转换为音乐上所用的音分的误差，通过发光二极管显示误差，它能听出你演奏的是什么频率．离理想的音调有多少距离，具有使用方便、直观、调音精度高的特点。采用单片机消除了传统方法中由于乐师的听觉和经验所产生的误差。

1.4基于单片机的乐器校音器

使用基于单片机的电子校音器，既能显示乐器音调的音符，又能显示乐器音调与标准音符的差距，该校音器可接收三种音源发来的输入信号：从数字乐器(如音乐合成器)来的方波周期信号；从模拟乐器(如电吉它)来的信号；从任何乐器束的声信号，经这里内装的拾音器(话筒)转换为电信号输入。这最后一类信号，包括来自管弦乐队、音乐会、独奏、独唱者．甚至宠物(猫、狗等)发来的各种音响。即使发来的是噪音，这种校音器同样能做出响应。

以校音器的芯片工作原理为例，拾音器在采集到乐器发出的声音后，将声音转换成电信号输入，该信号经过前置放大器处理后，送到频率过滤器，经整形后的信号进入单片机芯片中，经过芯片的采样、计算、处理，可以计算出声音的当前频率，同时通过计算机芯片控制显示当前乐器的频率，并显示出其与理想频率的偏差，然后以此作为乐器调整乐音的标准。显示方式上，采用LED灯模式，校音器采用这种方式，会有很好的视觉效果。

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参考文献

1.金韦.微电脑PIC-A-乐器校音器,.实用电子文摘,1997:14–21.

2.林水生,陈汝全.1PIC16C5X单片机系统结构、指令及应用编程实例.实用电子文摘,1996,(8):58–61.

3.李东星,陈小牧,周立功.1PIC16C5X系列单片机应用设计.北京:电子工业出版社,1996:1–2.

4.徐旭.使用IC16C5X单片机设计电子校音器.天津理工学院学报,1999:33-35.

5.张永亮,肖山竹.内含CalmRISCCPU的8位单片机$3CK215及其应用.国外电子元器件,2005:56-58.

6.孙德哲.数字校音器器\听音器的设计与使用.教学仪器与实验,2005(1):42-44.

7.金韦.微电脑PIC-A-乐器校音器.实用电子线路,1997（8）:14-17.

8.吴汉清.小提琴、二胡电子校音器.电子世界，2003（9）：57-58.

9.张鑫，刘莉铭，王春彦.单片机在钢琴校音器中的应用.齐齐哈尔大学学报，1998（14）：37-39.

10.张友德等编.单片机原理、原理与实验.上海：复旦大学出版社，1993：201-203.

11.USER’SMANUALS3CK215\215CalmRISC8一BitCMOSMicrocontrollerRevision.

12.陈艳燕.单片机控制的自动跟踪线形滤波器.电子技术，1995，（1）：42.

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径：

本课题为基于单片机的乐器校音器，采用软硬件相结合的方案实现功能。该系统从单片机定时/计数器工作原理出发，能够对乐器发出的音进行检测显示，并显示该发音与其标准音的偏差，从而便于对发音不标准的乐器进行校准。

2.1整体设计思路：

本设计中采用软硬件相结合的方案实现功能。硬件设计包含数据采集、控制、数据处理及显示模块软件，设计利用C语言程序完成,可分为主程序设计和子程序设计。采用单片机校音消除了传统方法中由于乐师的听觉和经验所产生的误差,基于单片机的乐器功能齐全且十分精确,校音时不需发出标准音，空弦音由校音器的话筒输入，用单片机对音高的误差进行计算判断，并把频率的误差转换为音乐上所用的音分的误差，通过发光二极管显示误差，具有使用方便、直观、调音精度高的特点。

(1).系统硬件设计:

单片机电子校音器由音频输入放大电路、滤波电路、整形电路、单片机电路、显示电路等部分组成。本方案设计为拾音器在采集到乐器发出的声音后，将声音转换成电信号输入，该信号经过前置放大器处理后，送到频率过滤器，经整形后的信号进入单片机芯片中，经过芯片的采样、计算、处理，可以计算出声音的当前频率，同时通过计算机芯片控制显示当前乐器的频率，显示其与理想频率的偏差，然后以此做为乐器调整乐音的依据。

(2).系统软件设计

由于涉及到的计算较多,程序使用C语言编写。该程序的设计是以主程序和子程序为基本结构的，其中，主程序是贯穿全局的主线，子程序是某项功能的具体实现。主程序完成的功能是：完成数据的采样,相应频率的计算,判断音符,计算音分以及LED的显示.子程序主要有：数据采集模块、频率计算模块、比较判断音符模块、计算音分模块、显示模块。

2.2系统调试

以上便是本设计要研究和解决的问题，初步定为用单片机和可编程逻辑器件为控制核心的设计方案。根据该设计方案，本设计将作硬件电路设计与调试、单片机和可编程逻辑器件的控制软件编写，最后对整个系统作综合调试和系统性能测试。

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第二篇：1-3开题报告格式及要求5300字

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题目：某住宅楼建筑给水排水系统设计学生姓名：谷亚彬学号：061629101专业：给水排水工程指导教师：张磊（助教）

20xx年4月10日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；

4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“20xx年2月26日”或“2004-02-26”。

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1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

1引言

进入二十一世纪以后，随着时代的进步和建筑业的发展，无论普通住宅还是高档公寓、大型写字楼，其建筑高度越来越高，20层甚至于30层以上已屡见不鲜，建筑师越来越注重建筑物外立面的建筑风格及装饰效果。人们在购买住宅时，除了关注住宅的楼层、面积、平面布置等因素外，同时也将更多的注意力放在了住宅设备上。给排水系统作为住宅设备的重要组成部分，其系统设计是否合理，对住宅的安全、日后的装修与维护将产生重要影响。而且，随着环境中的水资源日益减少，人们也对的给排水系统设计提出了更高的节水节能要求。如何合理设计、充分利用现有资源以提高能源利用效率、减少能源的消耗，是每个建筑设计人员都必须考虑的问题。

2高层建筑给排水系统的节水节能措施

2.1国外建筑给排水系统的节水节能措施

发达国家在建筑节水节能方面已取得一定成效，比如19xx年法国的建筑能耗占全国总能耗的42%—45%，由于建筑节能的有效开展，到19xx年，建筑能耗已降低到28%。目前法国住宅建筑的节能投资，一般10年之内便可以回收，经济效益非常显著[1]。法国采用的外围护结构主要是大量采用以阻燃型发泡聚苯乙烯、岩棉或玻璃棉等高效保温材料，同其他管材符合而成的外管，有效的保存了管内水中的能量流失。

2.2国内建筑给排水系统的节水节能措施

由于我国的水资源和能源过于匮乏，所以建筑给排水系统的节水节能就显得尤为重要。

2.2.1节能措施

首先，要充分利用市政给水管网的的供水压力，准确的掌握市政供水的水量、水压，充分的加以利用。

在多层建筑的设计中，应首先考虑市政给水管道直接供水，如果市政给水管道不能满足设计要求，再考虑设置高位水箱，利用市政给水管道夜间(用水低峰)进水以满足其使用要求。当然，在设置高位水箱时，必须满足给水水质的卫生要求。在中、高层建筑

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的设计中，城市给水管网的水压难以完全满足供水要求，在设计中，要进行合理的分区，使建筑的下部几层能够充分利用市政给水管网的可用压力，上部不足部分通过变频加压或水池一水泵一水箱联合供水等方式加以解决[2]。

高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施[3]，如公共浴室、洗衣房、汽车库、餐厅、美发厅等，这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例，如果全部由贮水池及水泵加压供水，无疑是一个极大的浪费。该情况通常应该根据用水器具的供水最低工作压力要求，结合市政水压情况，底部楼层由市政管网直接供水。管网叠压供水方式也能充分利用市政水压。在给水系统的设计中，要尽量做到节能、合理，必要时多设置1根给水主管，这样，虽然对投资稍有增加，但是可以充分利用市政压力以解决下部几层的供水，长期下来，节能效果显著。

其次，也要完善热水供应循环系统。

随着人们生活水平的提高，小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展，建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象，主要体现在开启热水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水，未产生应有的使用效益，因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。如在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡，循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流，使远离加热设备的环路中水温下降；热水管网布置或计算不合理，致使混合配水装置冷热水的进水压力相差悬殊，若冷水的压力比热水大，使用配水装置时往往要出流很多冷水，之后才能将温度调至正常。同一建筑采用各种循环方式的节水效果，其优劣依次为支管循环、立管循环、干管循环，而按此顺序各回水系统的工程成本却是由高到低。新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本，根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式，尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费[4]。

再次，合理控制高层建筑给水系统分区也是节能的措施之一。

高层建筑生活给水系统应竖向分区，各分区最低卫生器具配水点处的静水压应<0.45MPa，特殊情况下应<0.55MPa。水压>0.35MPa的入户管，宜设减压或调压设施[5]。近几年的工程中，支管减压得到普遍应用，也成为节水节能的重要措施之一。给水分区低层部分卫生间入户管处经支管减压后的供水静压力在满足卫生器具给水配件额定流

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量要求的条件下，尽量取低值，住宅卫生间入户管水表前的供水静压力应取0.15MPa。另外，利用太阳能用作住宅热水加热的节能技术措施。

太阳能作为清洁能源是节能的重要途径。太阳能热水器是由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成。我国大部分地区均适合推广使用太阳能热水器。太阳能热水器，按集热器形式可分为平板型和真空管型[6,7]。

平板型：在住宅使用的小型热水器中，目前多采用自然循环方式，且为单循环，即集热器内被加热的水直接进入储水箱供使用。其结构简单，成本较低，抗冻能力弱。真空管型：全玻璃真空管结构简单，价格适中，水在玻璃管内直接被加热。由其组成的家用热水器一般是将真空管直接接入非承压水箱，采用落水法取热水。也有采用金属热管组合的承压式及采用U型管组合的分离式，在不同地区均能全年使用。具有抗冻、耐压和耐冷热冲击能力。另有热管型真空管，其管内无水，具有抗冻、耐压和耐冷热冲击能力，可连接承压水箱，采用双循环系统，更适用于各种规模的热水系统。

2.2.2节水措施

针对超压出流、热水干管循环浪费水量巨大及管道及阀门泄露等水量浪费问题[8]，建筑给排水系统应采取适当的节水措施[9,10]。

(1)合理确定用水量的定额

合理设计建筑给水系统。主要可通过下列方法实现：充分利用市政管网的压力，直接供水；合理进行竖向分区，平衡用水点的水压；采用并联给水泵分区，尽量减少减压阀的设置；推荐支管减压作为节能节水的措施，减小用水点的出水压力；合理设置生活水池的位置，尽量减小设置深度，以减少水泵的提升高度；优先考虑水池一水泵一水箱的供水方式。当采用变频泵供水时，应优先采用变频变压变流量的给水方式，其节能效果要优于变频恒压变流量的给水方式；当采用变频恒压变流量时，工作压力的设定应接近水泵工频运行时高效段扬程的下限；工作水泵应选用2台或2台以上，不同级配工作泵的流量宜以1／2的流量梯变，宜采用大小水泵搭配的形式，并设气压罐小流量给水。当市政条件允许时，宜采用叠压供水设备。具备条件的，应当至少选择一种可再生能源(指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源)，用于建筑物的热水供应。热水水源的利用可采用太阳能、水源热泵、地源热泵技术。在采用水源热泵、地源热泵技术时，不得对水体和土壤造成污染和浪费。

(2)推广应用新型节水设备

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由于镀锌钢管容易生锈，会造成水质污染，长时间闲置后在使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R管、PE管、PVC-U管等就能很好的解决此类浪费问题。阀门也是建筑给排水中最常用的配件之一，其类型和质量的好坏也能影响用水的质量。一般的，截止阀比闸阀关的严，闸阀比蝶阀关得严。当同等条件时，我们就应当选用更能够节水的阀门。

推广使用节水型卫生器具和配水器具。一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如，通常淋浴喷头每分钟喷水20多升，而节水型喷头则每分钟只需要9L水左右，节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时，除了要考虑价格因素和使用对象外，还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面[11]。

(3)充分利用建筑中水

对于用水量较大的高层或公共建筑物，从节水节能的长远利益来考虑，其排水系统宜采用优质生活废水和粪便污水分流体制。这样有利于优质杂排水的收集、处理，以实现建筑内部生活污水的重复利用。因此，在缺水城市，以生活污水作为原水加以适当的处理，使之水质达到中等水质标准后，回供于各类杂用水系统。建筑中水对实现缺水地区污、废水资源化，使污、废水经处理后回用，既可节约用水，又使污水无害化，起到保护环境、防治水污染、缓解水资源不足的重要作用，有明显的社会效益。我国北京等城市对建筑中水实施已提出明确要求[12]。因此，充分利用建筑中水是一条开源节流的有效途径。

3结语

通过这些天对建筑给排水节能节水系统资料的整理，我认识到建筑给排水设计节水节能是是建筑设计中必不可少的一部分，给排水设计人员应该认识到节能、节水的重要性，在设计过程中，把节能、节水放到重要位置，为节约能源、资源尽自己的一份力量。

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参考文献

1方展和.法国的建筑节能技术.建筑技术.2006(11)

2刘永刚,梁宏．对现代住宅小区节水节能措施的探讨[J]．山西建筑.2007,33(17):139—140

3何辉.现代化建筑给排水设计节能节水技术探析.城市建设.2009(38)4杨庆香.浅谈建筑节水措施.科技情报开发与经济.2005,15(4)

5洪岩,王光辉,孙显锋.建筑给排水设计节水节能措