声控开关的设计课程设计

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1、课程设计（说明书）声控开关的设计班级/学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学16课程名称数字逻辑课程设计院（系）计算机学院专业计算机科学与技术班级学号姓名课程设计题目声控开关的设计课程设计时间:2010年07月15日至2010年07月24日课程设计的内容及要求：一、设计说明设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。电路原理框图如图1所示。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

2、号，使计数器计数，并用数码管显示延时时间。放大电路门电路时基电路计数器译码显示驻极体话筒整形电路单稳延时Vcc图1声控开关原理框图二、技术指标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1~10s之间可调。2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。三、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本。162．根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。3．主要器件：(1)555定时器；(2)计数器74LS90或74LS160；(3)译码器74LS47

3、或74LS48；(4)LED数码管。四、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。2．进行实验数据处理和分析。五、推荐参考资料1.谢自美.电子线路设计·实验·测试.[M]武汉：华中理工大学出版社，2000年2.阎石.数字电子技术基础.[M]北京：高等教育出版社，2006年3.付家才.电子实验与实践.[M]北京：高等教育出版社，2004年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题：指导教师签字：日期：成绩声控开关的设计一、概述16声控开关在

4、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；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1~10s之间可调。2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。二、方案说明此方案采用74ls160计数器，74ls47译码器，

5、集成运放放点电路，555构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器，还有74ls00等问电路。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，并用数码管显示延原理框图如图1所示。放大电路门电路时基电路计数器译码显示驻极体话筒整形电路单稳延时Vcc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

6、部分功能明确且之间的联系容易理解，所以采用这种方案。三、电路设计1.放大整形电路16因为集成运放起着放大的作用，所以它的输出信号应为输入信号的101倍。用555定时器构成的施密特触发器起整形作用。如图2电路所示。辅助时钟信号100HZ，占空比50%图2放大整形电路原理框图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—900千欧的电位器。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

7、器，控制单位时间，t=（R1+2R2）Cln2，其中t=0.1s，C取10uF，可计算出R=4.8千欧。如图4电路所示。16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74ls160构成，译码器由74ls47构成。如图5电路所示。16图5计数译码电路原理框图四、性能的测试1.放大整形电路的性能测试。放大倍数为101倍。用信号发生器代替声音信号。仿真电路如图6所示。放大电路性能测试如图7所示。整形电路性能测试如图8所示。图6放大整形仿真电路16图7放

8、大电路性能测试图16图8整形电路性能测试图3.单稳延时电路性能测试。输入信号为1000Hz，幅值为5V的信号源。仿真电路如图9所示。性能测试如图10所示。图9单稳延时仿真电路16图10单稳延时电路性能测试4.时基电路性能测试。时基仿真电路如图11所示。时基电路性能测试如图12所示。附录I总电路图图11时基仿真电路16图12时基电路性能测试165.计数译码器电