數(shù)電課程設(shè)計(jì)-音樂彩燈控制器

1、<p><b>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目名稱： </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p>　　日 期： </p><p><b>　　1. 引言</b></p><p>　　音樂彩燈控制器是用音樂信號(hào)控制多組顏色的燈泡,利用其亮度變化來反映音樂信號(hào)，一種將聽信號(hào)轉(zhuǎn)化為視信號(hào)的裝置。該控制器具有渲染氣氛的作用,增強(qiáng)人們欣賞能力。</p><p>　　2 設(shè)

3、計(jì)任務(wù)與要求：2.1任務(wù)： 1. 設(shè)計(jì)一種組合式彩燈控制電路，該電路由不同控制方法的彩燈所組成，采用不同顏色的發(fā)光二極管作課題。 2.第一路為音樂節(jié)奏控制彩燈，按音樂節(jié)拍變換彩燈花樣。 3.第二按音律的強(qiáng)弱（信號(hào)幅度大?。┛刂撇薀?。強(qiáng)音時(shí)，燈的亮度加大，且被點(diǎn)亮的數(shù)目增多。 4.第三路按音調(diào)高低（信號(hào)頻率高低）控制彩燈。低音時(shí)，某一部分燈點(diǎn)亮；高音時(shí)，另一部分點(diǎn)亮。2.2要求： 1、綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中

4、所學(xué)的理論知識(shí)完成課程設(shè)計(jì)。 2、通過查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)資料，提高獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。 3、熟悉常用電子器件的類型和特征，并掌握合理選用的原則。 4、學(xué)會(huì)電子電路的安裝與調(diào)試技能。 5、進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用。</p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)思路：</b></p><p>　　根據(jù)課題要求，可將控制器分為三部分來實(shí)現(xiàn)：</p&

5、gt;<p>　?。?）由于音樂的節(jié)奏是具有一定時(shí)間間隔的節(jié)拍脈沖信號(hào)。因此，可采用計(jì)數(shù)、譯碼驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成節(jié)拍脈沖信號(hào)發(fā)生器，使相應(yīng)的彩燈按節(jié)奏點(diǎn)亮和熄滅。（2）將聲音信號(hào)變成電信號(hào)，經(jīng)過放大、整流濾波，來點(diǎn)亮彩燈，以實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)強(qiáng)弱的控制。（3）采用高、低通有源濾波電路來實(shí)現(xiàn)高、低音對(duì)彩燈的控制。4 設(shè)計(jì)原理： </p><p>　　如圖2.1所示，控制器包括聲、電轉(zhuǎn)換和放大電路

6、、時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、記數(shù)電路和控制電路等。它控制四路彩燈伴隨樂曲而閃爍發(fā)光。</p><p>　　拾音話筒控制MIC將樂曲聲響轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)VT1~VT4加至四路模擬開關(guān)IC3（CD4066）。555和RP1、R1、R2、D1、C1等組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器t(通)=0.693（RP1+R1）C1t（放）=0.693R2C1T=0.693（RP1+R1+R2）C1圖示參數(shù)的振蕩周期T在0.5~5秒范圍內(nèi)變化。

7、555的3腳輸出加至IC2作為CP脈沖.IC2采用CMOS型十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/脈沖分配器CD4017，在時(shí)鐘CP作用下，Q0（3腳），Q1（2腳），Q2（4腳），Q3（7腳），Q4（10腳）相繼出現(xiàn)高電平脈沖，而Q4加至復(fù)位端R（15腳），使電路成為一個(gè)環(huán)形計(jì)數(shù)電路。Q0~Q3的初期依次將CD4066四模擬開關(guān)選通，使樂曲信號(hào)依次加至VT5，VT6，VT7，VT8，并依次導(dǎo)通，SCR1~SCR4依次觸發(fā)導(dǎo)通，彩燈插座依次有電，彩燈順序點(diǎn)亮，

8、隨著悠揚(yáng)的音樂，彩燈閃爍生輝。</p><p>　　圖2.1 音樂彩燈控制電路</p><p>　　4.1組成框圖如下:</p><p>　　5 原器件的設(shè)計(jì)原理:</p><p>　　5.1 雙向晶閘管控制</p><p>　　圖3.1示電路利用雙向晶閘管控制加熱器負(fù)載RL（電阻絲）。觸發(fā)電路采用結(jié)晶體管弛張振

9、蕩器。其電源由交流電源經(jīng)整流橋整流，電阻R1和穩(wěn)壓管VZ削波成梯形直流電后供給。單結(jié)晶體管輸出經(jīng)脈沖變壓器耦合至雙向晶閘管門極電路。如果要控制直流電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)速，可以按圖中虛線將雙向晶閘管與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)。并聯(lián)阻容器件主要是為了吸收雙向晶閘管上因電感負(fù)載放電有可能產(chǎn)生的過電壓。</p><p>　　圖3.1 雙向晶閘管控制器</p><p>　　5.2 晶閘管控制閃光燈電路</p&

10、gt;<p>　　圖3.2示為兩個(gè)利用晶閘管控制閃光燈電路，前者利用氖管FV1的轉(zhuǎn)折導(dǎo)通電壓觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，后者利用單結(jié)晶體管UJT1觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通。前者有交流供電，后者則有直流供電。為使燈閃爍，電路中接入換相電容。</p><p>　　圖3.2 晶閘管控制閃光燈電路</p><p><b>　　圖3.3 振蕩器</b></p><

11、;p><b>　　5.3 振蕩器</b></p><p>　　如圖3.3所示,該電路由一塊雙時(shí)基電路556組成兩個(gè)同步的多諧振蕩器,可輸出同步的兩個(gè)時(shí)鐘脈沖信號(hào),其間隔和振蕩頻率可通過調(diào)節(jié)時(shí)間常數(shù)來改變,靈活,方便.</p><p>　　當(dāng)選擇C1=C2=C時(shí),其振蕩頻率為:</p><p>　　F=0.91/(R1+R2)C</

12、p><p>　　占空比D取決于R1和R2的值,可達(dá)5%~95%</p><p>　　D=R2/(R1+R2)</p><p>　　圖3.4 音樂鑒別器</p><p><b>　　6 實(shí)驗(yàn)儀器:</b></p><p>　　1. 555振蕩器一臺(tái);</p><p>　　2.

13、 雙向晶閘管一個(gè);</p><p><b>　　3電阻和電容若干.</b></p><p>　　附錄：常用阻容元件性能與規(guī)格</p><p><b>　　一、電阻器</b></p><p>　　電阻器是電子產(chǎn)品中用得最多的電阻元件，約占元件總數(shù)的35％，而在某些產(chǎn)品中可達(dá)元件總數(shù)的50％以上。常用的

14、電阻器有碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、實(shí)芯電阻器和線繞電阻器等。</p><p><b>　?。ㄒ唬?biāo)稱阻值</b></p><p>　　電阻器的標(biāo)稱阻值是指電阻器表面所標(biāo)的阻值。電阻器上所標(biāo)的標(biāo)稱阻值是按國(guó)家規(guī)定的阻值系列標(biāo)注的，如表附1－1所示。因此選用電阻器時(shí)必須按國(guó)</p><p>　　家對(duì)電阻器的標(biāo)稱阻值范圍去選用。&l

15、t;/p><p>　　表附1－1 普通電阻器的標(biāo)稱阻值系列</p><p>　?。ǘ?biāo)稱阻值的表示方法</p><p>　　標(biāo)稱阻值的表示方法有直標(biāo)法、文字符號(hào)法、色標(biāo)法。</p><p>　　1、直標(biāo)法 就是在電阻器的表面直接用數(shù)字和單位符號(hào)標(biāo)出產(chǎn)品的標(biāo)稱阻值，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示。</p><p>　　直標(biāo)

16、法中用Ω、kΩ、MΩ這些文字表示電阻阻值的單位。</p><p>　　2、文字符號(hào)法 將文字、數(shù)字符號(hào)有規(guī)律地組合起來表示電阻器的阻值與誤差。</p><p>　　電阻器標(biāo)稱阻值的標(biāo)志符號(hào)規(guī)定如下：</p><p>　　歐姆（100歐姆）用Ω表示。</p><p>　　千歐（103歐姆）用k表示。</p><p>

17、　　兆歐（106歐姆）用M表示。</p><p>　　千兆歐（109歐姆）用G表示。</p><p>　　兆兆歐（1012歐姆）用T表示。</p><p>　　例如，0.33Ω可標(biāo)志為Ω33，5.1Ω可標(biāo)志為5Ω1；4.7kΩ標(biāo)志為4k7；2200MΩ標(biāo)志為2G2等。</p><p>　　二、電容器及其電容量的標(biāo)志方法</p>

18、<p>　?。ㄒ唬╇娙萜鞯闹饕獏?shù)</p><p><b>　　1、標(biāo)稱容量和誤差</b></p><p>　　標(biāo)在電容器外殼上的電容量數(shù)值稱標(biāo)稱值，電容器的容量是指電容器加上電壓后它能儲(chǔ)存電荷的能力。儲(chǔ)存電荷越多，電容量越大否則容量越小。國(guó)家規(guī)定</p><p>　　了一系列容量值作為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，如表附1－4。</p>

19、<p>　　表附 1－4 電容器的標(biāo)稱容量系列</p><p>　　2、額定電壓（耐壓）</p><p>　　電容器的耐壓是表示電容器接入電路后，能長(zhǎng)期連續(xù)可靠地工作，不被擊穿時(shí)所能承受的最大直流電壓。</p><p><b>　　3、絕緣電阻</b></p><p>　　絕緣電阻是指電容器兩級(jí)之間電阻，或

20、叫漏電阻。絕緣電阻大小決定電容器好壞，使用電容器應(yīng)選絕緣電阻大的。絕緣電阻大小決定電容器介質(zhì)性能好壞。</p><p>　?。ǘ╇娙萜魅萘繕?biāo)志方法</p><p>　　1、標(biāo)有單位的直接表示法</p><p>　　這種表示法是目前常見的標(biāo)志方法，具體內(nèi)容是：用2～4位數(shù)字和一個(gè)字母表示標(biāo)稱容量，其中數(shù)字表示有效數(shù)值，字母表示數(shù)值的量級(jí)。字母為m、µ、n、

21、p。字母m表示毫法（10－3F），µ表示微法（10－6F），n表示納法（10－9F），p</p><p>　　表示皮法（10－12F），字母有時(shí)也表示小數(shù)點(diǎn)，如33m表示33000µF；47n表示0.047µF；3µ3表示3.3µF；5n9表示5900pF；2p2表示2.2pF。</p><p>　　7 收獲體會(huì)：  

22、; 總的來說這次課程設(shè)計(jì)是比較難的，因?yàn)槲覀冃U多還是不熟悉的。但是借助網(wǎng)絡(luò)和書籍還是在我們的范圍之內(nèi)的。 </p><p>　　做課程設(shè)計(jì)是為了讓我們對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)一步鞏固已學(xué)基本理論及應(yīng)用知識(shí)并加以綜合提高，學(xué)會(huì)將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的方法，提高分析和解決問題的能力。在做課程設(shè)計(jì)的過程中，我深深感覺到自身所學(xué)知識(shí)的有限。有些題目書本上沒有提及，所以我就沒有去研究過，

23、做的時(shí)候突然間覺得自己真的有點(diǎn)無知，雖所現(xiàn)在去看依然可以解決問題，但還是浪費(fèi)了許多，這一點(diǎn)是我必須在以后的學(xué)習(xí)中加以改進(jìn)的地方，同時(shí)也要督促自己在學(xué)習(xí)的過程中不斷的完善自我。另外一點(diǎn),也是在每次課程設(shè)計(jì)中必不可少的部分，就是同學(xué)之間的互相幫助。所謂“當(dāng)局者迷,旁觀者清”，有些問題感覺自己寫的是時(shí)候明明沒什么錯(cuò)誤，偏偏運(yùn)行的時(shí)候就是有錯(cuò)誤，讓其同學(xué)幫忙看了一下，發(fā)現(xiàn)其實(shí)是個(gè)很小的錯(cuò)誤。所以說，相互幫助是很重要的一點(diǎn)；另外，通過這次課程設(shè)計(jì)

24、，學(xué)到了不少的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。不僅對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)，比如部分芯片的使用方法，理論值與實(shí)際值的差別等，還提高了對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)字電路的設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該先完全領(lǐng)會(huì)要求再去動(dòng)手，不能急躁。更重要的是學(xué)到了科學(xué)試驗(yàn)中的所需的毅力與耐心。知道了有科學(xué)的態(tài)度才能完成科學(xué)的試驗(yàn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn):</b></p><p>