简易电子琴设计电路图大全（八款模拟电路设计原理图详解） – 消费类电子电路图

简易电子琴设计电路图（一）

电子琴稳定的＋5V电源的电路如图所示。

电子琴电源电路

电路工作原理：集成块ICCA6722是该电源电路的核心元件。它能输出精确而稳定的＋5V直流电压。从IC第1脚输人＋9V直流电压，经IC内电路稳压后，由其第6脚和第8脚输出＋5V电压。电压VDD为ROM、RAM以及CPU中的部分电路供电（CPU中其他电路的工作电压也由VDD供给）。电压V（A）DD用于电子琴中模拟电路的小信号部分。电压V（D）DD供电子琴中其他数字电路使用。开关晶体管V受控于IC第3脚。V导通时，输出VCC（＋9V）电压，为两路功率放大器供电。C点接受来自CPU的自动电源控制信号。VDD电压不受C点电平控制，电子琴接通电源时，IC输出VDD电压，CPU中的部分电路工作，使C点为高电平（＋5V）。该高电平送入IC第10脚，不仅控制IC第6脚输出V（A）DD电压和V（D）DD电压，并且使IC第3脚输出控制信号，开关管V导通，输出VCC电压。若在17min内未弹奏电子琴，CPU会发生指令，使C点自动变为低电平，切断V（A）DD、V（DDD和Vcc三路电压的输出。

二极管VD1、VD2可防止因外接电源正、负极接反而损坏电路元件。二极管VD3能保证当外接电源断电时，自动切换为机内电池供电。

简易电子琴设计电路图（二）

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简易电子琴设计电路图（三）

SPCE061A做的小型电子琴

我们知道，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制 单片机 某个端口的“高”电平或低电平，则在该端口上就能产生一定频率的矩形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调。乐曲中，每一音符对应着确定的频率，这个小制做是采用凌阳SPCE061A的DAC输出来实现，具体做法是，先建立一个有两百个数据的音频数据表，当按不同的按键即以不同的频率往DAC上送数据，从而达到输出不同音符的目的，为了达到电子琴的效果，当然还得在程序方面稍作修饰了，下面将就具体硬件电路进行说明。

键盘控制电路：

在这里采用矩阵式排列键盘，如图所示，这样可以合理应用硬件资源，把16只按键排列成4*4矩阵形式，用一个8位I/O口控制如图所示。把键盘上的行和列分别接在IOA0~IOA3和IOA4~IOA7上。

图 按键控制电路

先置IOA0~IOA3为带数据缓存器的高电平输出，置IOA4~IOA7为带下拉电阻的输管脚，此时若有键按下，取IOA4~IOA7的数据将得到一个值，把此值保存下来，再置IOA4~IOA7为带数据反相器的高电平输出，置IOA0~IOA3为带下拉电阻的输入管脚，此时若键仍没弹起，取IOA0~IOA3的数据将得到另一个值，把这两个值组合就可得知是哪个键按下了，再通过匹配得到键值，实际上在这个小设计中只用到了8个按键，但考虑到为广大电子爱好者自由发挥预留了八个按键，您可以自己设计加入别的音符或是别的好玩的啊。

音频放大电路：

凌阳SPCE061A 单片机 自带双通道DAC音频输出， DAC1、DAC2转换输出的模拟量电流信号分别通过AUD1和AUD2管脚输出， DAC输出为电流型输出，经LM396音频放大，即可驱动喇叭放音，放大电路如图三（只列出了DAC1，DAC2类似）。在DAC1、DAC2后面接一个简单的音频放大电路和喇叭就能实现语音播报功能，这为单片机的音频设计提供了极大方便，音频的具体功能主要通过程序来实现。

简易电子琴设计电路图（四）

简易电子琴设计电路图（五）

25键多功能电子琴电路图

简易电子琴设计电路图（六）

通过单片机实现电子琴演奏，实质就是将不同按键和特定频率的方波信号对应起来，以方波信号驱动蜂鸣器发出乐音。下面简单介绍一下乐音的特性。乐音实际上是有固定频率的信号。在音乐理论中，把一组音按音调高低的次序排列起来就成为音节，也就是1、2、3、4、5、6、7和高音1。高音1的频率正好是中音1频率的2倍，而且音节中各音的频率跟1的频率之比都是整数之比。

为了发出某一特定频率的乐音，可以控制单片机的一个I/O口产生该频率的方波信号，经过电流放大后驱动蜂鸣器发出该乐音。对于方波的产生，可以启用单片机的一个定时器进行计时，产生溢出中断。中断发生时，将输出引脚的电平取反，然后重新载入计数器初始值。

因此，正确的设置定时器的工作模式和初始计数值是发出乐音的基础。例如中音1，其频率是523Hz，则周期为T=l/523=1912μs，半个周期为956μs。根据单片机计数器计数的机器周期，就可以算出计数器的预置初始值应为多少。例如，假设采用的单片机的一个计数周期需要12个时钟周期，当采用12MHz晶振时，一个计数周期即lμs。要定时956μs，只需设置其计数初值为计数最大计数值减去956。对应不同的按键，调节Tl的溢出时间，即可输出不同频率的乐音，这样就实现了简易电子琴的设计。

形成每个乐音音高的频率是固定的，下表列出了一个8度以及其上下共16个音的音名、频率及定时器Tl初值对照（设晶体频率为12MHz）。

该简易电子琴的硬件电路设计较简单，通过Pl口进行按键扫描，从P0.1口输出方波信号，经三极管放大后驱动蜂鸣器发出声响。系统硬件电路如下图所示。

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