单片机技术实现音乐梦幻灯与USB转接器设计,电子琴硬件组成及仿真电路设计详解

目录

实验一.音乐梦幻灯设计

1.1材料准备

元件清单

2硬件原理图

1.2焊接与调试

1.3总结

实验二.USB转接器设计

2.1.原理与版图设计

1.电路原理图

2制版图

2.2材料准备

2.3焊接与调试

完成图正面

完成图背面

2.4  数据处理

2.5  自我收获


内容概要:本文档是迦勒底御主Z撰写的《光电融合集成电路路技术》设计报告

报告分为两个部分:一是音乐梦幻灯设计,二是USB转接器仿真设计。

音乐梦幻灯设计部分,以单片机为核心,通过硬件电路和软件编程实现简易电子琴,能够自动播放音乐并在电源接通时显示LED灯,详细介绍了硬件组成、原理图、元件清单及调试过程;

USB转接器仿真设计部分,旨在搭建USB转接器电路,熟悉AD和嘉立创EDA等仿真平台的操作,绘制并验证电路原理图和PCB制版图,掌握焊接工艺和电路测试,为未来从事电工电子技术行业打下基础。

适合人群:电气工程、自动化、计算机等相关专业的大专院校学生,以及对单片机应用和电子电路设计感兴趣的初学者。 使用场景及目标:

①学习单片机控制电子琴的原理和实现方法,包括硬件设计和软件编程;

②掌握USB转接器电路的设计流程,包括原理图绘制、仿真、PCB制版图设计和电路板焊接;

③提升实际动手能力和解决实际问题的能力,为未来从事相关行业打下基础。

阅读建议:本报告详细记录了设计过程中的每一个环节,包括理论知识的应用和实际操作的经验,建议读者在阅读过程中结合实际操作,逐步理解和掌握每个步骤的具体实现方法。同时,可以参考报告中提到的相关文献和工具,加深对单片机和电子电路设计的理解。

实验一.音乐梦幻灯设计

1.1材料准备

  1. 元件清单

包括电阻,电容,发光二极管,蜂鸣器等器件

2硬件原理图

1.2焊接与调试

     电路调试是整个系统功能否实现的关键步骤,我们将整个调试过程分为三大部分:硬件调试、软件调试和综合调试。     硬件调试主要是针对单片机部分进行调试。在上电前,先确保电路中不在断路或短路情况,这一工作是整个调试工作的第一步,也是非常重要的一个步骤。在这部分调试中主要使用的工具是万用表,用来完成检测电路中是否存在断路或者短路情况等。注意焊点之间,确保焊点没有短接在一起,同时注意焊点的美观,确保没有开路以及短路的现象出现。

在确保硬件电路正常,无异常情况(断路或短路)方可上电调试,上电调试的目的是检验电路是否接错,同时还要检验原理是否正确,在本次设计中,上电调试主要数码管点亮部分、和音频播放电路硬件调试。

1、数码管LED电路调试:接通电源,可以看到数码管亮。

2、音频播放电路硬件调试:上电后,机器发出音乐,声音清晰且连续,无错音或断音

1.3总结

    通过本次的设计,让我大大提高了对电子产品的兴趣。也让我的动手能力再次的提高。在设计前,我大量的参考了很多参考资料,这些参考资料对我的帮助很大,所以在设计前,做大量的功课是很有必要的。

在设计中不管是软件调试还是硬件调试都让我受益匪浅,对keli,Scp这些软件的使用也越来越熟练。这次设计把所学过的知识都结合起来了,不仅用到《单片机应用技术》的知识,还有《模拟电子》、《数字电子》的知识也运用到了,让我再复习了一遍这几门课程。也让我的知识巩固了一遍。

总的来说,在这次的设计里,让我对单片机的了解更加的深刻。在遇到问题的时候,要冷静,然后努力搜集资料,尽自己最到的努力解决问题!这次课程设计也让我清楚的认识了自己在单片机学习中存在的不足,这些不足需要我去不断的的努力改善。

实验二.USB转接器设计

2.1.原理与版图设计

1.电路原理图

分为主控制器及其上下拉电阻与按钮,TF读卡器,USB Type-A连接器,电子开关,无源蜂鸣器,锂电池充电电路,多路复用器,低压线性稳压器,过流过压保护电子开关9个部分

2制版图

根据原理图制成制版图,usb转接口版的正面。

合理分配电阻和电容的位置,方便焊接电路。

2.2材料准备

仿真软件生成的材料清单

实际焊接需要的材料清单

2.3焊接与调试

根据原理图和PCB版进行电路板的焊接

焊接用具和焊枪由实验室提供,根据材料清单将元件放在相应的位置,两个管脚穿过小孔,将焊锡置于其上,用焊枪溶解进行焊接。完成后进行检查。

完成图正面

完成图背面

元件位置正确,焊接熟练,焊点圆融,元件不脱落,焊接成品美观

2.4  数据处理

通过微信小程序和蓝牙操作USB转接器连接,通过对应设备编号输入密码。

打开usb转接器上的开关,当设备状态为开启时,usb设备能通过usb转接器与电脑进行连接。

2.5  自我收获

通过电子实习,掌握了电路图的绘制和搭建,以及基本的仿真操作,掌握了焊接工艺,制作了基础元器件,了解了电路的测试与验证,成功制得所需器件,了解了从设计电路,设计仿真图,设计制版图,焊接电路板,测试电路等制作电子元器件的全流程。为将来从事电工电子技术行业打下了坚实的基础。


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作者:FGO天下第一

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