1、电子电路课程设计 设计课题 电子音乐自动演奏电路 一 技术指标 1 出租车计价器附加指标1 1乐曲要求1 1 1乐曲数目2首1 1 2每首乐曲长度20 30秒1 1 3所选择的乐曲应在4个八度内 最高的八度为第6个八度1 1 4乐曲演奏速度为每分钟100 120拍 一 技术指标 1 2演奏时刻要求1 2 1在按下开始计价自复键时播放一段乐曲 播放时不影响计价 1 2 2停车后在按下计价终止键后播放一段乐曲 乐曲应与起步时的乐曲不同 一 技术指标 1 3电气指标1 3 1电源电压5v1 3 2音频功放输入为方波1 3 3音阶频率误差E 5生1 3 4负载 喇叭 阻抗为8 功率为1 8w1 3 5
2、输出音量可调 一 技术指标 2 设计条件2 1乐曲时钟由外电路或单片机提供2 2分频控制信号由单片机提供 二 设计提示 1 电路结构要求 二 设计提示 2 电路设计要点分析音乐的四个主要因素音高 音长 时值 强弱 音色电路设计对象音高 音长 时值 强弱 选做 如何得到所需的频率如何控制某一频率信号输出时间的长短 二 设计提示 3 乐曲中音高的频率分析国际标准音频率为440Hz 共有108个音阶两个相邻音阶之间的频率倍数为M 1 0595108个音阶分成9个8度 0 8组 组 第4组为中央组 简谱定调以中央组为准两个相邻八度组中同一个音名频率为2倍关系由440Hz标准音及M和八度音关系可推导出1
3、08个频率 二 设计提示 二 设计提示 4 108个音阶表说明 二 设计提示 5 音名与唱名音名音阶表上的频率名称 如音名为A4的频率为440Hz 音名为 G4的为415 31Hz唱名 即1234567 其中3与4 7与1 高音 为半音 一个音阶 其他相邻的为一个音 两个音阶 简谱定调1 C 是指唱名中音1的频率为中央组中音名C的频率 即261 62Hz 二 设计提示 二 设计提示 6 如何确定乐曲与频率的关系确定调号 如1 C 找出该调号下唱名1234567所对应的音名再根据音名找出1 7对应的频率将乐曲简谱中的唱名用对应的频率替换相邻频率分频比为1 059 直接控制分频比比较复杂 可以采用
4、预置数的方法得到所需频率两个八度之间分频比为2 二 设计提示 7 音的长短和休止符简谱中用短横线表示音的长短 不带短横线的基本音符为四分音符 例如 5 短横线在基本音符右侧时称为增时线 每增加一个增时线表示延长一个四分音符 例如 5 短横线在基本音符下面时称为减时线 每增加一条减时线表示原来的音缩短一半的时间 例如 5 此外 还可以用附点表示音的长短 附点表示延长其前面音值的一半 例如 5 5 5 8分音符516分音符 休止符0 5 二 设计提示 8 如何得到所需的唱名 二 设计提示 唱名的频率设计提示 用控制分频器分频比的方法得到不同的唱名所对应的频率分析所有唱名对应频率的最小公倍数 确定振
5、荡器频率根据音准误差要求 找出各个唱名符合要求的分频比 通过预置数的方法得到所需的分频输出频率将分频比对应的预置数作为一个参数存入单片机数表 通过I O口控制分频比 分频器由CPLD完成 二 设计提示 9 如何控制唱名的时值找出曲中最短的拍子 一般为16分音符 8分音符占用两个16分音符时间分析从数表中取出唱名的速度与拍子的关系考虑遇到休止符时如何使电路没有输出信号 二 设计提示 10 其他设计考虑考虑如何分配单片机的I O口资源考虑如果建立乐曲对应的数表考虑功放输入信号 功放放大倍数和喇叭额定功率的关系 在设计上避免烧坏喇叭 结束语 希望同学们珍惜这次学习机会 不怕困难 发挥自己的聪明才智 设计出有各自特点和创造性的电路来 祝大家取得好成绩
