大學生電子工藝實習報告範文四篇

大學生電子工藝實習報告範文

課程設計報告

基於單片機的電子琴控制系統

專業班級：* 姓 名：*

時 間：20xx.12.22~20xx.1.9

指導教師：*

20xx年 1月 10日

基於單片機的電子琴控制系統課程設計任務書

1.設計目的與要求

設計出一個基於單片機的電子琴控制系統。準確地理解有關要求，獨立完成系統設計，要求所設計的電路具有以下功能：

（1）實現基本的音符1-7的彈奏和數碼顯示。

（2）自動彈奏播放一首簡單的歌曲。

（3）隨機彈奏曲子時，可以實時記憶，並可復讀（重複播放）。（擴展功能，可選擇設計）

2.設計內容

（1）畫出電路原理圖，正確使用邏輯關係； （2）確定元器件及元件參數； （3）進行電路模擬仿真； （4）SCH文件生成與打印輸出。 3.編寫設計報告

寫出設計的全過程，附上有關資料和圖紙，有心得體會。 4.答辯

在規定時間內，完成敍述並回答問題。

基於單片機的電子琴控制系統

班級：* 姓名：*

摘要：電子琴是現代電子科技與音樂結合的產物，是一種新型的鍵盤樂器，採用半導體集成電路,對樂音信號進行放大,通過揚聲器產生音響。用户可以自己彈奏樂曲，也可以自動伴奏。單片機具有強大的控制功能和靈活的編程實現特性，便於設計各種以單片機為核心的控制系統。本課程設計是用AT89S51單片機為核心控制元件，用其他外圍電路配合單片機組成一個簡單的電子琴控制系統，能實現音樂彈奏，自動播放音樂等功能。本系統功能由單片機控制實現，具有運行穩定，電路簡單，軟件功能完善，控制系統可靠等特點。

關鍵詞：電子琴，單片機，外圍電路，系統分析，彙編程序，仿真，PCB，調試

1 引言

本次設計的電子琴控制系統由單片機最小系統加上按鍵電路，數碼顯示電路，聲音播放電路組成，通過單片機內燒寫的彙編程序來輸出控制信號控制外圍電路的工作。電子琴設計不同於其他設計，需要輸出1到7七個不同音階的聲音，因此信號的輸出有其特殊性，可以利用單片機定時計數器產生不同頻率的方波信號來形成七個不同的音階，不同音階的組合就能輸出我們想要的音樂了。各個音階的信息加以控制系統就能實現電子琴系統的設計。

2 總體設計方案

2.1 設計思路 2.1.1 硬件部分

由於需要實現的系統功能有按鍵輸入7個音階，按鍵播放預置的音樂，復位，數碼管顯示按鍵輸入的音階，播放聲音。因此確定幾個電路模塊：復位電路，按鍵電路，數碼管顯示電路，聲音輸出電路。為了使單片機能正常工作還需要晶振輸入電路。輸入信號從單片機指定引腳輸入，輸出信號從指定引腳輸出。為了後期PCB圖製作的方便，有必要在設計電路時考慮優化。

2.1.2 軟件部分

軟件設計思路和硬件相似，硬件分為幾個不同的功能模塊，軟件也就對應分為幾個模塊。軟件可分為：主程序，音階設置程序，按鍵設置程序，數碼顯示程序，聲音輸出程序，定時計數器控制中斷程序，延時程序，預置音樂數據表格等。各模塊之間互相調用形成完整的電子琴控制系統。由於電子琴要輸出不同頻率的音階，因此需要知道有關各個音階對應頻率的相關資料。編寫程序時應特別注意程序信息與電路信息的對應。

2.2 設計方框圖

硬件設計圖見附錄圖1。 軟件設計圖見附錄圖2。

3 設計原理分析

3.1 振盪電路的設計

振盪電路為單片機工作提供基準定時信號，其他信號在此信號基礎上產生。振盪信號由晶體振盪器產生，51單片機內部有一個高增益反向放大器，其輸入端（XTAL1，XTAL2）對外，只要外接晶振和電容組成的並聯諧振迴路，就構成一個自激振盪器，振盪器的頻率取決於晶體的振盪頻率，一般為12MHz，電容C1和C2的值有微調作用，一般取30pf左右。

振盪電路圖見附錄圖3。 3.2 復位電路的設計

51單片機提供一個復位引腳RST，只要在其上施加持續一定時間的高電平。提供復位高電平的電路需要從外部接入RST引腳。實現復位功能的電路有多種形式。圖4為此次採用的復位電路。上電時，+5V電源立即對單片機供電，同時給C3，C4充電，按下按鍵時RST上出現高電平，實現復位。電阻起限流作用。

復位電路圖見附錄圖4。 3.3 按鍵電路的設計

按鍵電路由7個音階輸入按鍵1至7（分別對應7個音階：do，rai,mi,fa,so,la,xi），和音樂選擇按鍵8組成，接於p1口，7個按鍵代表7個音符。當按下按鍵時，單片機通過查詢所按下的鍵，讀取電子琴輸入狀態，跳轉到對應的程序人口，實現按鍵發音。當讀取需要電子琴已儲存的歌曲時，按下按鍵8即可輪流播放以存儲的歌曲。

按鍵電路圖見附錄圖5。 3.4 數碼管顯示電路的設計

數碼管顯示電路由一個共陽極數碼管和+5V電源輸入組成。數碼管的信號輸入端接單片機的p0口。數碼管由8個LED組成，其中7個用來組成數字，另外一個顯示小數點。由於是共陽極，8個LED的正極組成公共端接高電平，當p0的8個端口的輸出電位和LED的公共端形成高低電位時，對應的LED就導通從而被點亮，通過編程控制p0口輸出電信號使相應的LED點亮顯示出期望的數字。在此係統中按鍵的同時，數碼管會顯示對應的數字，此功能需要編程來實現，按下不同的鍵之後單片機會向p0口發送不同的8位二進制數用來點亮數碼管，此8位二進制數可由共陽極數碼管編碼表查得。

數碼管顯示電路圖見附錄圖6，共陽極數碼管編碼表見附錄表1。 3.5 聲音輸出電路的設計

此電路由電阻，npn三極管，揚聲器組成，聲音信號由單片機的p3.4口輸入電路。電信號流入三極管的基極，三極管的集電極接+5V電源，電信號經三極管放大後由發射極流出並流入揚聲器的正極，使揚聲器發聲。電阻有調節電路的作用。單片機的p3口既有普通的輸入輸出功能，還有第二功能，此處使用的是第二功能。當有按鍵按下時，p3.4口會輸出相應的不同頻率的方波信號，三極管也同頻率導通，從而使揚聲器發出聲音。

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短暫而令人難忘的電子工藝實習已經結束，在枯燥的專業基礎課的學習之餘，能夠接觸到這麼一門極其舒緩身心實習，儘管只有短暫的四周，卻也讓我們從沉悶的心境中解脱出來，着實令人精神為之一振。

電子工藝實習是一門技術性很強的技術基礎課，也是我們理工科進行工程訓練，學習工藝知識，提高綜合素質的重要實踐環節。從第一週到第四周每週週二下午四個小時來進行這次實習。

在這次電子工藝實習中，我收穫頗多，自己的實踐技能提高了，對工藝流程的認識豐富了，自己學習生活的熱情也提高了。

下面我再談談在實習中實實在在遇到的問題與感想。

實習第一天，通過看錄像中電子工藝實習的範圍與技術，還有錄像中老師高潮的技藝讓我豔羨不已，這個下午，我對電子工藝實習有了初步的認識，對電路板，電路元件有了一定的認識，對我接下類的三週的實際操作給予了一定的指導。

第二週，拿到了一些導線，電阻等電路元件，老師發的電路板極其結實，真真不怕敲，不怕磕，剛開始，我拿着電烙鐵的手不爭氣的晃，不過，一會就慢慢熟識了，心定下來了，手也有力度了。

我再説説焊接的過程。先將準備好的元件插入印刷電路板規定好的位置上，待電烙鐵加熱後用烙鐵頭的刃口上些適量的焊錫，上的焊錫多少要根據焊點的大小來決定。

焊接時，要將烙鐵頭的刃口接觸焊點與元件引線，根據焊點的形狀作一定的移動，使流動的焊錫佈滿焊點並滲入被焊物的縫隙，接觸時間大約在3-5秒左右，然後拿開電烙鐵。拿開電烙鐵的時間，方向和速度，決定了焊接的質量與外觀的正確的方法是，在將要離開焊點時，快速的將電烙鐵往回帶一下，後迅速離開焊點，這樣焊出的焊點既光亮，圓滑，又不出毛刺。

在焊接時，焊接時間不要太長，免得把元件燙壞，但亦不要太短，造成假焊或虛焊。焊接結束後，用鑷子夾住被焊元件適當用力拔一下，檢查元件是否被焊牢。如果發現有鬆動現象，就要重新進行焊接。

在第三，四周，我們開始了我們最後的萬用表的焊接，想到平時在物理實驗室裏用的萬用表現在可以經自己的手焊接出來，心中難免有些許激動。

最後，在結課時，拿着自己的萬用表，會心的笑了。總體上焊接的還不錯，測量了一下，各個功能良好，準確度還挺高的，看來，以後可以帶着自己的萬用表去實驗室了。

電子工藝實習讓久在課堂的我切身的感受到作為一名電子工藝人員的苦與樂，同時檢驗了自己所學的知識。電子工藝更讓我深深地體會到人生的意義——世間無難事，只要功夫深，鐵杵磨成針!

總之，這次實習讓我受益匪淺，它不僅帶給我很多的知識，還讓我有了一個美好的記憶。當然，我知道，能有這麼大的收穫，不僅離不開指導老師的悉心教導與關懷，也離不開學校為我們提供了這麼好的實習環境和實驗設備，讓我們能夠真正的體驗到電子工藝實習的魅力。我學會了很多，收穫了很多，每當看到我可愛的萬用表，我就會想起我這段美好的時光——電子工藝實習。

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簡單照明線路的安裝與調試

一、實習目的

瞭解日光燈的工作原理。

學習安裝簡單的照明線路。

練習如何認識和使用試電筆。

二、實習內容

日光燈結構

日光燈燈管的內壁上塗有一層熒光粉，燈管兩端各裝有兩根燈絲，管內在其真空情況下充有少量氬氣和水銀。當鎮流電路在燈管兩端產生約400V～600V高壓時，燈絲髮熱使管內水銀汽化，使管內的氣體產生電離,形成自由移動的電離子，這種電離子被熒光粉吸收後轉換成另一種近似日光的可見光。

空氣開關結構

空氣開關是一種半自動開關電器。它集刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的功能於一體，是一種可手動合閘和分閘，又能在欠壓、失壓、過載或短路故障發生時自動分閘的電氣器件。

三、實習所需元件

電源插頭、閘刀開關、保險絲、卡口燈頭、開關、白熾燈、日光燈、導線若干

四、實習步驟

先把閘刀開關、吊線盒、拉線開關預置的位置固定好。

閘刀開關的安裝，必須使閘刀向上推時為閉合狀態，不可倒裝。

拉線開關必須與火線串接，螺口燈頭的螺旋套必須與零線連接。燈頭和吊線盒接線時裸銅絲不能外露，以防短路和觸電。

閘刀開關的進線端用插頭接線，接線時注意不要使連接插頭的兩根導線的裸露部分相互接觸而發生短路現象。

經檢查無誤後，在閘刀開關上接好功率相配的保險絲，裝上燈泡後將電源插頭插入實驗室電源插座內，將閘刀開關合上，拉動拉線開關，看燈泡是否發光。

用試電筆測試你的開關是否接在火線上，如果沒有，可將電源插頭調向。 將插頭取下，拆除電路。

五、注意事項

學生安裝電路完畢後，須經老師檢查方能接通電源。

出現異常情況，應立即拉閘斷電，拔掉電源插頭。

開關必須安裝在火線上。

凡是導線接頭處，都必須用絕緣膠布把裸露的導線包紮好，不能用其它膠布代替絕緣膠布。

在拆除電路時，應首先將總電源斷開，方能動手拆除電路。

嚴禁帶電操作，以防觸電事故發生。

六、小結

這次我們需要安裝和調試照明電路，該電路可以説是比較簡單的，在日常生活中都能見到。不過畢竟是第一次真正的自己動手實物連接，所以效率不高，而且在擺線和擺放元器件上，也不夠美觀，這些都是值得改進的地方，老師也給我們做了示範，希望在下次實習中能有進步。

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通過一個星期的學習，我覺得自己在以下幾個方面與有收穫：

一、對電子工藝的理論有了初步的系統瞭解。我們瞭解到了焊普通元件與電路元件的技巧、印製電路板圖的設計製作與工藝流程、工作原理與組成元件的作用等。這些知識不僅在課堂上有效，對以後的電子工藝課的學習有很大的指導意義，在日常生活中更是有着現實意義。

二、對自己的動手能力是個很大的鍛鍊。實習出真知，縱觀古今，所有發明創造無一不是在實習中得到檢驗的。沒有足夠的動手能力，就奢談在未來的科研尤其是實驗研究中有所成就。在實習中，我鍛鍊了自己動手技巧，提高了自己解決問題的能力。比如做收音機組裝與調試時，好幾個焊盤的間距特別小，稍不留神，就焊在一起了，但是我還是完成了任務。

三、對印製電路板圖的設計實習的感受。

焊接挑戰我得動手能力，那麼印製電路板圖的設計則是挑戰我的快速接受新知識的能力。在我過去一直沒有接觸過印製電路板圖的前提下，用一個下午的時間去接受、消化老師講的內容，不能不説是對我的一個極大的挑戰。在這過程中主要是鍛鍊了我與我與其他同學的團隊合作、共同探討、共同前進的精神。因為我對電路知識不是很清楚，可以説是模糊。但是當我有什麼不明白的地方去向其他同學請教時，即使他們正在忙於思考，也會停下來幫助我，消除我得盲點。當我有什麼想法告訴他們的`時候，他們會不因為我得無知而不採納我得建議。在這個實習整個過程中，我雖然只是一個配角，但我深深的感受到了同學之間友誼的真摯。在實習過程中，我熟悉了印製電路板的工藝流程、設計步驟和方法。可是我未能獨立完成印製電路板圖的設計，不能不説是一種遺憾。這個實習迫使我相信自己的知識尚不健全，動手設計能力有待提高。