数字电子技术基础课程设计-声控开关的设计与制作

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1、HarbinInstituteofTechnology课程设计说明书（论文）课程名称：数字电子技术基础设计题目：声控开关的设计与制作院系：电气学院自动化测试与控制系班级：0901103班设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：郐士超院（系）：电气学院自动化测试与控制系专业：测控技术与仪器（电子测量）班号：0901103任务起至日期：年月日至年月日课程设计题目：声控开关的设计与制作已知技术参数和设计要求：一、任务设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。二、基本要求1、接收到一

2、定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管（电流5～10mA），延时时间在1～15s之间可调。2、延时时间用数字显示（采用共阳极数码管），时间单位可调，显示范围为1～15s。工作量：一、设计电路图，研究电路原理二、在brand板上，进行电路连接三、调试检测，实现功能四、利用示波器，观察输出波形五、撰写实验报告工作计划安排：一、设计电路图，研究电路原理（2天）二、在brand板上，进行电路连接（2天）三、调试检测，实现功能（2天）四、利用示波器，观察输出波形（0.5天）五、撰写实验报告（0.5天）同组设计者及分工：郐士超

3、（我）：连接电路模拟部分，包括：声音信号的两级放大电路，以及通过555定时器构成整形电路、单稳态触发器电路和发光二极管电路的连接以及功能调试。王喜强：连接电路数字部分，包括：利用555构成的多谐振荡器电路，利用74ls90构成的计数电路、利用74ls47构成的译码电路和数码管电路的连接以及功能调试。共同部分：总的功能调试，以及最后利用示波器，观察输出波形指导教师签字___________________年月日教研室主任意见：教研室主任签字___________________年月日*注：此任务书由课程设计指导教师填

4、写。哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）声控开关的设计与制作一、概述声控开关在实际中的应用相当广泛，是一些声控灯基本组成部分，其原理适用于很多声控器械，它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图，解决生活中的实际问题，将所学知识应用于实践中。设计任务技术指标：一、任务设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。二、基本要求1、接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管（电流5～10mA），延时时间在1～15s之间可调。2

5、、延时时间用数字显示（采用共阳极数码管），时间单位可调，显示范围为1～15s。二、方案说明此方案采用74ls90计数器，74ls47译码器，晶体管放大电路，555构成的整形电路，555构成的单稳态触发器和多谐振荡器，还有74ls00等门电路。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延时。原理框图如图1所示。两级放大电路电路门电路时基电路计数器

6、译码显示驻极体话筒整形电路单稳延时Vcc哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）图1声控开关原理框图从以上方案中可知，方案设有信号发生电路，放大整形电路，单稳延时，实基电路，计数器以及译码显示。各部分功能明确且之间的联系容易理解，所以采用这种方案。2单稳延时电路用555定时器构成的单稳态触发器起单稳延时作用，高电平触发，其中tw=1.1RC。时间是0—10s可调，C取100uF，可计算出R为0—100千欧的电位器。如图3电路所示。图3单稳延时电路原理框图3.时基电路用555定时器构成多谐振荡器，控制单位时间，t=（R1

7、+2R2）Cln2，C取100F。如图4电路所示。哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）图4时基电路原理框图4.计数译码电路该电路将根据单稳延时电路和时基电路决定的主脉冲给计数器。计数器由十进制计数器74ls90构成，译码器由74ls47构成。如图5电路所示。哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）图5计数译码电路原理框图5.整体电路图图6整体电路原理框图哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）6.硬件电路图四、性能的测试1.声音信号波形发出声音信号，单驻极体话筒把声信号转化为电信号，电脉冲如下图：图6声音信号波形哈尔滨工业

8、大学课程设计说明书（论文）2.经过一级放大电路后的信号波形经过一级晶体管放大电路，振幅放大，相位相反，波形如下图：图7经过一级放大电路后的信号波形3.经过两级放多大电路后的信号波形经过两级晶体管放大电路，振幅进一步放大，相位再次相反，波形如下图：图8两级放多大电路后的信号波形4.时基电路性能测试由555定时器构成的多谐振荡器，产生矩形脉冲，为74ls90构成