声控灯光效果的研究和开发

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1、声控灯光效果的研究和开发图1.1.1总体设计方框图从上设计方框图中可以知道本设计可以分成两个大的模块，光强弱控制和光的颜色效果控制。2、各模块设计2.1光强弱控制设计$$1、设计方案比较（1）采用负载灯对电流强弱而改变灯光强弱的办法来设计（2）采用闪烁的速度快慢来达到视觉上的灯光强弱变换的设计通过比较可知道，用第一种方法来设计，一但电路参数设定好了之后，电路中的负载数目将不能再改变，否则将不能推动负载工作。负载是随着具体的使用场景而又所增加和减少，所以用电流的变换来影响负载发光强弱不是最佳方案。而用负载（灯）的闪烁效果可以达到人眼视觉上的强弱变换。改

2、变灯闪烁的频率可以轻易的控制灯光强弱的视觉效果。因为此中方案是应用数字信号去控制可控硅的开关状态，所以负载的数量不再受限制。通过比较，选择第二种方案作为本设计的方案。$$2、光强控制设计通过各方案的比较，本方案易实现并且成本低廉，使用于商业和普遍推广。（1）、光强控制设计原理图（2）、工作原理简述[1]、电源部分V1，V2，V3，V4为整流桥电路，将220V的交流电全波整流。LED1和LED2为控制电路工作电源指示。同时这里利用LED1和LED2导通时，有正向压降。压降为2*1。6V=3。2V。经过C1滤波后输出稳定的直流电供给集成电路5GM168使

3、用。极性电容C3形成了去耦电路。[2]、信号采集本电路中采用MIC拾取信号。[3]、音频放大因为利用MIC采集的信号非常微弱，所以需要使用放大电路将信号放大。本设计使用NPN晶体管V5和C4、电阻R10组成音频放大电路。[4]、控制原理将经过音频放大电路放大的音频信号通过极性电容之后输入到5GM168的8引脚（5GM168的8引脚是音频控制信号输入端）。5GM168的1引脚是正电源端，7引脚是负电源端。而2、3、4、5引脚为控制信号输出端，6引脚为电路内部振荡器外接阻容端。5GM168从8引脚接收到放大后的音频信号再经过整流放大之后，控制压控振荡器的

4、振荡频率f，从而控制脉冲分配器工作，使得2、3、4、5四个引脚上分别出现高低电平。高低电平通过电阻降压之后作用于可控硅。当可控硅的门极电平为高电平时（也就是有正向触发电流时），可控硅开通。此时电流经过灯泡，经过可控硅回到负极，从而形成闭合回路，灯泡点亮。当门极为低电平时（即无正向触发电流时），由于阳极供电电压为全波脉动电流，在交流电过0时，可控硅关断，从而电流不能通过可控硅，形不成闭合回路，灯泡熄灭。[5]、视觉效果设计四只灯泡跳跃闪亮。跳跃速度随着5GM168的8引脚输入的音频信号的大小变化而变化。也就是随着话筒MIC拾取的声波信号的强弱而变化。简

5、而言之就是MIC拾取的声波信号愈强，彩灯跳跃速度愈快；反之愈慢。这样形成的视觉效果就好象是灯光的强弱在改变一样。本电路还可以调节R4可以改变集成电路内部压控振荡器的振荡频率，从而改变循环的频率。[6]、相关参数设定V1、V2、V3、V4都使用IN4004型硅整流二极管VS1、VS2、VS3、VS4都使用0.8A到1A，400V到600V小型塑封单向可控硅（2N6565）LED1、LED2用普通的5mm红色发光二极管V5用9014等晶体管NPN，但是放大倍数必须大于等于200R4用欧合成碳膜电位器R1（82欧姆）、R2（1k）、R3（30k）、R11（

6、5.1k）、R5~R8（51k）、R9（5.1k）、R10（1.5M）并且为RTX1/4w型碳膜电阻$$1、光颜色效果控制设计原理图本设计的说明：单片机没有在图上画出但是已经留了输入端口。原理图3、窗口电压比较器将信号从左断的下边的引脚输入。左边上面的引脚输入为窗口电压的上限值1V。右边的点为输出接口。输出为高低电平，接8155的B口的八个引脚。当Vi<-1V和Vi>1V时，输出为高电平。当-1V<Vi<1V的时候，输出为低电平。参数选择如图所示。运算放大器F007和二极管2CK12。$$2、程序设计（1）、8511的RAM和

7、各端口地址分配如下：RAM的0000H---00FFH命令口地址（状态字地址）：0200HA口0201HB口0202HC口0203H定时器低位：0204H定时器高位：0205H命令字：00100000B----20H（ABC均为输入，A口禁止中断，B口准许中断，无定时记数操作）从B口读入数据，如果为1则控制DAC输出1，若为0，则控制DAC输出0。（2）、DAC0832的地址分配：0832的口FEFFHDAC0832输出矩形波驱动直流电机2.3直流电机带动遮光塑料的机械设计直流电机带动一有七种颜色的遮光塑料移动。当DAC输出高电平时候，电机就加速运动

8、，颜色变换加快，当DAC输出为低电平的时候，电机就减速运动，颜色变换减慢。3、课题后续拓展研究计划本课题还可