彩灯控制器__设计

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1、电子技术课程设计17目录第一章设计题目3第二章设计任务和要求3第三章题目分析及内容摘要3第四章整体构思或方案选择44.1设计思路44.2控制器原理框图5第五章具体实现5第六章各部分定性说明与计算56.1音乐节奏控制原理56.2音乐音量控制器86.3音乐音调控制器106.4音乐彩灯控制器总体电路图136.5元件清单表14第七章设计收获、体会和建议15第八章参考文献1617一．设计题目课题：音乐彩灯控制器彩灯因为它的色彩而为人的视觉带来了美的享受，可以缓解人的疲劳和紧张心情，当下已经随处可见它的足迹了

2、。而音乐则是为大家接受的休闲方式，他能安抚认得听觉，让人随着音乐的节奏，音高，音调起伏，而身心放松。于是可以设想将二者合二为一的效果，既可以听音乐而且在听音乐的同时还能观赏到随着音乐变化而发生相应变化的灯光效果和图案，这种既有视觉又有听觉的享受，将为人们带来更加丰富的休闲效果。本实验的主要课题是设计出一个彩灯控制器电路，通过对输入的音乐信号的三种处理来达到控制彩灯的效果，分为对音调，音量响度和节奏。二．设计任务和要求(1)任务设计一种组合式彩灯控制电路，该电路由三路不同控制方法的彩灯所组成，采用不

3、同颜色的发光二极管作设计实验。(2)要求①第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。②第二路按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。强音时，灯的亮度加大，且灯被点亮的数目增多。③第三路按音调高低（信号频率高低）控制彩灯。低音时，某一部分灯点亮；高音时，另一部分灯点亮。三．题目分析及内容摘要本设计彩灯伴随音乐的节奏、大小、音调而变化的彩灯控制器。是听众在听音乐的同时还可以观赏到丰富多彩的彩灯变化，制造出视觉与听觉的双重享受。本文主要包括以下内容：1、设计音乐信号放大电路，将输入的音频信号放大后

4、输入到控制器。2、555定时器构成单稳态输出实现音乐大小控制彩灯。3、555定时器构成多谐振荡器实现音乐节奏控制彩灯。4、高阶滤波电路，过滤音乐中的高音和低音信号，控制相应彩灯明灭。6、设计与改进，通过Multisim11仿真实验达到听与看的和谐。17关键字：音乐控制器节奏、音调、音量555定时器放大器彩灯二．整体构思或方案选择(1)设计思路根据课题要求，本控制器可分别用三部分电路实现。①音乐的节奏往往由乐队的鼓点来体现，实质上它是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。可用脉冲检测电路来检测音乐新号输入

5、的脉冲数目，然后按照节奏反馈，用计数和译码电路来驱动彩灯明灭。而在数入信号前，由于触发器的触发电压比音频信号的高就还需要一个放大电路。因此，可采用放大器，多谢振荡器，计数、译码驱动电路构成节拍脉冲信号发生器（或称时间顺序控制器），接到LED上控制其发光。②为实现声音信号强弱的控制，应该先将声音信号变成电信号。声音信号以波形文件储存，大的音量在波形信号上就是其波峰而波谷对应低音量，因此可以利用单稳态触发器的性质来实现对相应信号的波形变换，输出高低电平的方波信号来驱动彩灯电路，又因为单稳态触发器是低电

6、平触发输出高电平，鼓在前级还要加入反相器。③为实现高、低音（不同频率信号）对彩灯的控制，采用高、低通有源滤波电路。低通滤波器限制高音频信号通过，而高通滤波器限制低音频信号通过，分频段输出信号，经过放大驱动相应的发光二极管点亮。(2)控制器原理框图17音频信号输入反相放大器放大器单稳态触发器多谐振荡器整流电阻Led彩灯计数器译码器高通滤波器低通滤波器整流电阻整流电阻整流电阻Led彩灯Led彩灯Led彩灯控制器原理图①采用运算放大器或555定时器构成多谐振荡器，产生矩形波信号作为计数器的时钟脉冲。②计

7、数器输出经译码器可得多路译码输出信号，再通过驱动器使相应的彩灯点亮。③采用动圈式话筒或者扬声器，将声响信号变成电信号输出，并经放大器将其放大。由于音频信号的频率高于发光元件的响应频率，为使发光元件有适当的显示时间，可加入延时电路，减少发光元件闪烁现象。④人耳听觉范围的信号频率在20Hz-20kHz，为简单起见，可将音频信号分成两个不同频段，分别用低、高通滤波器来区分这两段频率信号，然后经驱动电路使音响放大器的设计。二．具体实现1、设计音乐信号放大电路，将输入的音频信号放大后输入到控制器。2、555

8、定时器构成单稳态输出实现音乐大小控制彩灯。3、555定时器构成多谐振荡器实现音乐节奏控制彩灯。4、高阶滤波电路，过滤音乐中的高音和低音信号，控制相应彩灯明灭。6、设计与改进，通过Multisim11仿真实验达到听与看的和谐。先自行设计绘图，然后运用仿真软件进行仿真和修改。在仿真的过程中可以找到电路中的欠缺部分，并进行改进。17本设计的总体原理图在本实验的第六部分可查阅。二．各部分定性说明以及定量计算6.1音乐节奏控制彩灯的工作原理.音乐的节奏往往是由乐队的鼓点来体现，实质上是具有一