立创开源 | 基于555定时器的电子琴设计

开源链接：（原理图和PCB见附件）

（立创开源平台）​​​​​​https://oshwhub.com/wyhssg/ji-yu-555ding-shi-qi-de-qi-yin-d

原理：　根据外接电阻阻值的不同，555定时器的3号管脚（OUT）可以输出不同频率的方波。而无源蜂鸣器发出的声音与输入的频率有关。基于这个原理，可以用多电阻串联的方式，加上开关。按下不同的开关，555定时器会输出相应音符的声音频率，通过蜂鸣器实现七个基本音符的发声，实现555定时器简易电子琴的制作。

步骤：  确定555定时器的接法，用5v电源驱动芯片。为了稳定电路，5管脚（COUT)接0.01uf的去耦电容。由于555定时器的输出频率和外部电阻和电容决定，设定电容为100nf，7号放电管脚（DISCH)的上拉电阻设为1k欧，所以，仅需考虑2，6管脚与7脚之间的电阻阻值。

蜂鸣器模块：

采用现有模块（声音频率可调模块） 其中io口接555定时器的OUT脚

阻值计算： 七个音符，多瑞密法索啦西，频率逐渐增大，周期减小，根据计算公式T=0.7*（R1+2*R2)*C1，由于R1为固定值1k，C1为100nf，所以只需考虑R2的阻值。在高音范围内，七个音符的对应频率分别为1046.5Hz，1174.66Hz，1318.51Hz，1396.92Hz，1567.98Hz，1760Hz，1975.52Hz。计算得每个音符对应的R2总值，由于电阻是串联的，所以需要计算出各相邻音符的总阻值插值作为各音符的阻值。根据以上公式和设定的频率，计算得多瑞密法索啦西对应的阻值依次为3100欧，430欧，470欧，470欧，410欧，530欧，750欧.

原理图：

仿真演示：

哆音符：实际频率为1050.7hz,与理论频率1046.5Hz非常相近，蜂鸣器的发声也符合预期。

rui音符：实际频率为1183.19hz,与理论频率1174.66Hz非常相近，蜂鸣器的发声也符合预期。

咪音符：实际频率为1303.71hz,与理论频率1318.51Hz非常相近，蜂鸣器的发声也符合预期。

发音符：实际频率为1408.0hz,与理论频率1396.92Hz非常相近，蜂鸣器的发声也符合预期。

suo音符：实际频率为1547.25hz,与理论频率1567.98Hz非常相近，蜂鸣器的发声也符合预期。

啦音符：实际频率为1738.27hz,与理论频率1760.0Hz非常相近，蜂鸣器的发声也符合预期。

xi音符：实际频率为1902.70hz,与理论频率1975.52Hz比较相近，蜂鸣器的发声也符合预期。

• 绘制PCB图

考虑到PCB具有紧凑，小巧灯特点，所以在选择元件封装十，选择了相对较小的元件尺寸。对于电阻，统一选择了R1206封装的电阻，实际尺寸为3.20mm×1.60mm。对于555定时器，选择的是DIP-8_L9.8-W6.6-P2.54-LS7.6-BL直插式封装。开关选择的是6mm*6mm的四脚开关，电容选择的是4.9mm*3.7mm和6.0mm*3.2mm的直插式封装。LED选择的是LED0603_RED贴片封装。6765

基于以上选择的封装，进行PCB的制作。首先确定元件的排布，在同一网络的元件尽量排在一块，并注意vcc和gnd的排线，重要信号线走线不宜过长。根据上述PCB基本布局规则，设计出如图PCB，其实际尺寸为38.4mm*43.18mm

最后

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