声控彩灯设计论文

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1、淅江XXXXXX学院期未考试设计《勒子线路设计》题目声控彩灯的设计姓名XXX学号XXXXXX专业班级电子**22学院电子工程学院指导教师XXX【摘要】：声控彩灯是一种能够随着音乐或其它各种声音的响度、节奏等参数的变化而使发光灯的数目和亮度发生相应变化的灯光系统。本文主要介绍了一种声控彩灯电路，系统的阐述声控彩灯的设计过程和硬件电路设计。【关键词】：声控放大整流滤波流水灯1.产品的总体设计木次设计任务是声控彩灯，彩灯控制器电路包括硬件电路设计，软件设计二部分。控制器经过测试，能够实现声控、流水灯、声控与流水灯同步转换等功能,完

2、全达到设计任务要求。2・硬件电路设计2.1功能框图系统功能框图如图2.1所示图2.1系统功能框图2.2、电源电路的设计电源是系统工作的基础，电源电路要求电压符合各器件的要求，电流满足系统各部件所需，纹波小，较高的稳压系数，成本低也是项目的要求。本项目选用L7812CV用于电源稳压，输出端用一个开关，把VCC和VDD分开,在没有音乐的时候，可以手动切换到流水灯工作方式，完全能满足项目的要求。本项目的声控彩灯的电源电路如图2」所示。7812+12Ui1ViiiVont311■a§丄51F■■■7一图2.1电源电路图通过15V作业

3、的直流电源，接入Ui,在本系统中，起到稳压作用。电容是为了防止口激。（注：本次由于缺少全桥，故将15V电压直接加到U2上。）稳压系数：稳压系数表示当负载电流及温度等因数不变时，由于电网电压的不稳定引起整流器输出电压的变化量，经过稳压后被减小的倍数。即定义：AUo/UoS=Alo=0AUi/UiAT=0经测试，稳压系数S<0.02动态内阻R：R表示电网电压和温度不变时，负载电流变化时，引起的输出电压V0的变化程度。它定义为：AUoR=AUi=0AloAT=0动态内阻R<0.5Q综上所述，本电源电路完全满足设计要求。2.3放大电

4、路本设计采用的是三极管放大电路，电路设计简单。首先要采集信号然后放大,信号采集通过麦克风采集到声咅信号并将其转换成电信号，通过共发射极放大电路将信号放大，放大的倍数是集电极电阻和发射极电阻之比决定的，然后从集电极通过一电容输出，给后级电路提供信号。图3」」为三极管放大一电路参数计算：Vb=[Rb2/(Rbl+R112)]*VccIc"Ie=(Vh-VhJ/ReIe取3mA,Re取100Q,Ce是交流旁路电容，取luF・・・Vc二Ic*Rc二0.2V,Vbe=0.7V,AVb=0.9V%〜6VARc=6V/3mA=2KRb2取

5、10K,则Rb】~120K,・••取lOOKoR1要求不高，测试后发现5.1K比较合适。放大倍数：A=-B*Rc/(300+(P+1)*26/Ic)B不通放大器增益也不一样，三极管选用9014,制作时，用的B为200・・・A~200。后实际测试放大器增益约200倍，可见理论与实际述是比较一致的2.4滤波部分其作用是平滑整流输出的脉动直流电。在此电路小，为了防止非音乐等信号的干扰(如市电)，系统内还设计有相应的滤波器，本项目是在三极管放大输出端采用了LM324的有源低通滤波电路(如图3.2.1)。它的主要作用对50IIz的市电

6、耍求有40dB的衰减。利用二极管的单向导屯性，把交流变成直流屯。对LM324的7脚输出的包络电压进行整流，为后面的LM324的一些脚提供比较电压。如图5.1。吒卜1OuF1Z4148R181OK丄—D3——1Z414^^lOuFC19图5.1整流电路图2.6发光二极管部分通过LM324的同向端和反向端的电压高低比较产生触发信号，在通过可控硅触发控制电路，在通过可控硅控制的灯光电路，最示产生流水灯触发信号,使发光管根据声音的大小产生不同的亮度和数量。灯的控制方式采用将放大后的声音信号转换成直流信号按IV的步进控制彩灯的亮于灭。

7、如图6」所示图6」的发光二极管部分2.7流水灯控制电路运用单片机来控制彩灯呈流水灯显示方式，电路搭接简单，控制方式多如牛毛，电路可靠。没有太多考虑的选用了单片机控制灯泡的流水。电路工作原理：将最小电压比较器的输出信号通过一个二极管送给单片机的P2.0,当输入信号小于最低基准电压的时候，单片机读到低电平，经过内部处理后，输出相应的电平来控制灯的亮灭，达到流水灯的效杲。►I►I►IH2.9流水灯控制电路图3.声控彩灯设计过程和感想这次电子线路设计的期末作业是一个声控彩灯，是我这学期第三次做一个这比较么复杂的设计。从开始作业的第一

8、天起，我们就开始忙碌起来，先是画原理图，在设计原理图屮，我碰到过一些问题，不过后来经过老师教导,一一解决。原理图好了之后就是PCB了，这也算是这个作业的关键，PCB的设计直接关系到你的元器件排版，也对产品的好坏产生一定影响。在设计PCB时可花了我们不少时间和精力啊，就连睡觉都想着怎么排版。