带有数字显示的8档音量控制器1

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1、电子技术课程设计课题：带数码管显示的八档音量控制系别：电气与电子工程系专业：电气工程及其自动化姓名：学号：河南城建学院2012年06月21日10成绩评定·一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。二、评分评项目分设计报告评分答辩评分平时表现评分合计（100分）任务完成情况（20分）课程设计报告质量（40分）表达情况（10分）回答问题情况（10分）工作态度与纪律（10分）独立工作能力（10分）得分课程设计成绩评定班级姓名学号成绩：分（折合等级）指导教师签字年月日10一、设计目的1、学习数字电路中的优

2、先编码器、加减计数器、多谐振荡器、译码器、数据显示管、控制开关的综合应用。2、熟悉8档音量控制器的工作原理3、了解数字系统设计，调试及故障排除方法。二、设计要求设计一个带有数字显示的8档音量控制器，要求有以下基本功能：1、用两个按键控制音量，一个用于增加音量，一个用于减小音量；2、音量控制分为8档，每按键一下，增加或减小一档；3、当音量增加（减小）到最大（最小）时，继续按音量增减开关无效；即音量被保持，不在继续增（减）；4、开机时自动恢复音量到最小状态；5、用数码管显示音量的大小值，并随着音量的变化即时改变；6、可在以上的基础

3、上，自行增加其他附加功能。三、总体设计使用一个555定时器和几个电阻、电容接成多谐振荡器，以它输出方波脉冲作为脉冲源，向可逆加减计数器74LS193芯片提供脉冲信号。通过开关量的控制和脉冲的结合的逻辑控制来控制加，减计数，通过控制电阻大小最后达到控制音量大小的效果。74LS193芯片的4个输出端分别接7448BCD码七段译码驱动器的输入端，和74LS138八选一数据选择器，通过数据选择器来控制接入电阻的个数，从而实现控制音量大小，同时通过BCD码显示译码器显示当前音量的大小档位。10时钟信号发生器控制开关加减计数器复位控制电路

4、显示译码器模拟开关译码器图1音量控制器的总体参考方案流程图它包括由555电路构成的振荡器、加减计数器、音量控制的模拟开关、用于恢复音量的复位电路以及音量大小显示的数码管、由传输门及开关组成的控制信号输入的控制开关。音量控制器是用来对音频信号作处理的，其主要功能就是控制音量的大小。从设计的要求来看，可以使用一个模拟开关，使得输入不同的音量时，音频信号输出通路对应不同的电阻，产生对总输入信号的不同的分压效果，达到改变音量大小的目的。下面对原理框图的各个部分别给予说明：1、时钟信号发生器：产生谐波用于触发后续电路。2、控制开关：控制

5、对计数器触发信号的输入。3、加减计数器：谐波通过控制模块加到计数器，存储当前音量大小状态信息。4、模拟开关：不同的音频信号通路。5、数字管：显示当前音量控制器的工作状态。6、译码管：通过与模拟开关的连接，实现对不同音频通路的不同译码效果。四、各部分电路设计104.1555定时器由555定时器多谐振荡器----矩形波发生器图2555定时器由555定时器组成的多谐振荡器。其中R1、R2、R3、C1、C2是外接元件，R3用来调节R1、R2的不对称程度。电源VCC经电阻R1、R2对电容C1进行充电，vC开始上升，直至2/3Vcc时，比

6、较器C1的输出为0，将触发器复位成0，即vO为0。由于这时晶体管T因Q=0而导通，故电容C1通过R2和T放电，于是Vcc开始下降。直至到1/3VCC时，比较器C2的输出为0，将触发器置1，即vO由0再次上跳为1。晶体管T因Q=1而截止，此后Vcc又经R1和R2对电容C充电，重复上述过程。可见，无论输出端vO为1还是为0，都是暂稳状态，输出电压vO是高低电平交替输出的方波信号。本设计中，音量的增大和减小的控制方式采取的是用按键控制矩形波信号的通断，从而改变计数器的状态，而达到改变模拟开关通路的目的；因此矩形波信号必须要有足够的周

7、期长度，如果周期太短的话，调节会在很短的时间内达到最大或最小，调节程度很难控制；而周期如果太长的话，调节过程的按键保持时间又太长，影响了调节的方便性。考虑到使用者的接受程度，本设计中将矩形波周期设定为1s，占空比设定为2/3。10电路的振荡周期为：T=T1+T2=（R1+2R2）C1ln2=1s占空比为：q=T1/T=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3输入输出RV1V2VoT的状态10000*﹥2

8、3Vcc<2

9、3Vcc<2

10、3Vcc>2

11、3Vcc*>1

12、3Vcc>1

13、3Vcc<1

14、3Vcc<1

15、3Vcc低低不变高高导通

16、导通不变截止截止图3555功能端的真值表4.274LS193加减计数器接成的控制电路按照设计要求音量控制分为八档，分别用一加大和减小的开关来实现。电路中用开关S1和S2来分别实现调节。CMOS双向模拟开关在其控制端为高电平时信号通过，低电平时信号截止，这样就使得当音量增大到第