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单片机课程设计(论文)-单片机音乐彩灯控制器的设计

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单片机课程设计(论文)-单片机音乐彩灯控制器的设计

目 录 II 电子工程学院 课程 设计 ( 设计 ) 课 题 音乐彩灯控制器设计 教 研 室 专 业 应用电子 班 级 08级电子 学生姓名 学 号 导师姓名 职称 2011 年 月 日 目 录 III 摘 要 声控音乐彩灯是音乐声响与彩灯灯光的相互组合 ,使音乐的旋律伴以亮度、颜色和图案不断变换的灯光 ,使人的视觉和听觉结合在一起 ,获得综合的艺术享受。 设计了一个由音乐声响控制彩灯灯光效果的控制电路 .该彩灯控制器有两路 ,分别由不同颜色的 LED 组成 ;驻极体话筒拾取语音信号经过运放放大以及电容耦合 ,RC 滤波后去控制后续电路 .第一路通过一组电压比较器对输入的信号进行比较达到点亮不同数目的 LED 的目的 ;音量大 ,彩灯被点亮的数目增多 ,音量低 ,彩灯被点亮数目减少 ;第二路分别通过一个高通滤波器和低通滤波器达到按音调高低控制彩灯的目的 .低音时 ,某一部分亮 ;高音时 ,另一部分灯亮 . 一、课程设计目 的 1、 通过电子技术基础(模电、数电)课程的学习,使学生在掌握基本 理论知识的基础上,学会常见电子集成器件的使用。 2、 通过设计一个模数结合的小型电子电路系统,使学生了解电子电路设计的方法、步骤;学会元器件的选用;学会用软件仿真验证设计方案的正确性; 培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力 。 3、 通过搭建调试电路, 进一步熟悉相关仪器设备的使用 。 4、 通过绘制电路图,熟悉 Protel的使用,扩充专业知识技能。 5、 规范化训练学生撰写技术研究报告,提高书面表达能力。 二、课程设计任务与要求 ( 1) 设计一个音乐声响与彩灯灯光相互组合的彩灯控制电路。 ( 2) 有三路不同控制方法的彩灯,用不同颜色的 LED 表示。 ( 3) 第一路为音乐节奏控制彩灯,按音乐节拍变换彩灯花样。 ( 4) 第二路按音乐大小控制彩灯,音量大时,彩灯亮度加大,反之亦然 ( 5) 第三路按因音调高低控制彩。 关键字 555 时基电路、音乐大小、节奏、音调。 目 录 IV 目 录 第一章 绪 论 ....................................... 错误 未定义书签。 第二章 音乐大小控制彩灯 ............................................. 5 2.1 系统设计思路 ................................................. 5 2.2 音乐大小控制彩灯的工作原理 .................................. 6 2.3 音乐大小控制彩灯的电路 设计 ................................... 7 2.3.1 电源电路设计 ........................................... 7 2.3.3 放大电路设计 ........................................... 8 2.3.2 音乐大小控制彩灯的电路图的设计实现 ..................... 9 第三章 音乐节奏控制彩灯 ............................................ 11 3.1 音乐节奏控制彩灯的工作原理 . ................................ 11 3.2 音乐节奏控制彩灯的 电路 设计 ................................. 11 3.2.1 音乐节奏控制彩灯的主要参数计算 ........................ 11 3.2.2 音乐节奏控制彩灯总电路实现 ............................ 13 第四章 音调高低控制彩灯 ............................................ 14 4.1 音调高低控制彩灯的工作原理 ................................. 14 4.2 音调高低控制彩灯的电路 设计 ................................. 15 4.2.1 音调高低控制彩灯的主要参数计算 ........................ 15 4.2.2 音调高低控制彩灯的电路图 .............................. 16 第五章 实物的制作和调试 ............................................ 17 总 结 ............................................................ 20 参考文献 ........................................................... 22 附 录 ........................................................... 23 附 录 5 第一章 系统 设计 随着科学的发展,人们生活水平的提高,人们不满足于吃饱穿暖,而要有更高的精神享受。不论是思想,还是视觉,人们都在追求更高的美。特别使在视觉方面,人们不满足于一种光,彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。但现在市面上的音乐彩灯只是按照一定的方式闪烁,让人们感觉到十分的粗糙无味,更没有声音那样用震撼力,音乐彩灯的出现让我们既有了听觉上的享受,更有了精神上的享受。但现在市面上的音乐彩 灯只是按照音乐的一种方式闪烁,和音乐没多大关系,根本不能称为音乐彩灯。 本设计是一个音乐彩灯控制器 ,使其实用于 家庭、商场、橱窗、舞厅、咖啡厅、公共广场等场所的摆设、装饰、广告、环境净化与美化 ,本电路的最大优点是可以实现音乐以三种方式控制彩灯的闪亮。实现了音乐大小、节奏、音调的控制。 该彩灯控制器有两路 ,分别由不同颜色的 LED 组成 ;通过音源端拾取语音信号经过运放放大以及电容耦合 ,RC 滤波后去控制后续电路 .第一路通过一组电压比较器对输入的信号进行比较达到点亮不同数目的 LED 的目的 ;音量大 ,彩灯被点亮的数目增多 ,音量低 ,彩灯被点亮数目减少 ;第二路分别通过一个高通滤波器和低通滤波器达到按音调高低控制彩灯的目的 .低音时 ,某一部分亮 ;高音时 ,另一部分灯亮 . 第 二 章 音乐大小控制彩灯 2.1 系统设计思路 音频在电信号中表现为多个正弦波叠加而形成。音乐的大小就表现为是演唱者的声音的强弱起伏,它在音频信号中表现为正弦波的波峰和波谷,所以在他达到波峰时说明他的音量大。在波谷是音量就小,所就需要一个触发电路使他在音量大的时候就彩灯发光,音量小的时候灯灭。综合考虑选择了 NE555 够成的单稳态电路,由于单稳态电路是低电平触发所以还 需要一个反相放大器。 音乐的节奏往往是由乐队的鼓点来体现,实质上是具有一定时间间隔的脉冲信号。根据设计要求,彩灯要随着节奏闪亮,需要一个触发电路来检测脉冲信号并产生计数脉冲。根据要求选择了 NE555 构成的无稳态触发器,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,有触发信号后就还需要计数器和译码器来使彩灯闪亮。 附 录 6 音调主要由声音 的 频率 决定,同时也与声音强度有关。对一定强 度的纯音,音调随频率的升降而升降;对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降,高频纯音的音调却随强度增加而上升 ,所以应用滤波器滤出高频、低频。以方便驱动彩灯发光。 图 2-1 总体框图 信号源经放大器放大后输出分别送往( 1)单稳态触发器,输出脉冲信号通过驱动电路来驱使彩灯发光;( 2)多谐振荡器脉冲输出到计数器,计数脉冲通过计数和译码驱使彩灯发光;( 3)送往高低通电路,取出所需要频段信号后驱动彩灯发光 2.2 音乐大小控制彩灯的工作原理 音乐的大小,是原唱者的声音的强弱起伏,它在音频信号中表现为正弦 波的波峰,所以在他达到波峰时说明他的音乐大。在波谷是他就小,所以就需要设计一个触发电路,由声音的强弱控制,根据要求使用了 NE555 时基电路中的单稳态电路,触发后驱动 LED 发光。由于音频电压过小,所以还要设计一个放大电路。 图 2-2 音乐大小 附 录 7 2.3 音乐大小控制彩灯的电路实现 . 2.3.1 电源电路设计 单稳态电路的工作电压在 3~ 18V 之间,选取 12V 电压为电源电压,所以设计时使用 220V 交流电压经过变压后得到 12V 的交流电压,再经过桥式整流、整流滤波后由三端稳压 7812 稳压为 12V,供给各个电路元件使用 。 1.电源电路结构 常见小功率直流稳压电源系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等四部分组成,如图 2-3 所示 图 2-3 电源电路结构图 稳压电路根据调整元件类型可分为电子管稳压电路、三极管稳压电路、可控硅稳压电路,集成稳压电路等。根据调整元件与负载连接方法,可分为并联型和串联型。根据调整元件工作状态不同,可分为线性和开关型稳压电路。本电路主要采用集成三端稳压电路。 图 2-4 电源电路 2 电源电路参数计算 ( 1)桥式整流二极管参数计算 正向平均电流 mAmAODF III 1543082121  最大反向电压 VVRRM UUU 107222 m a x  附 录 8 ( 2)滤波电容参数 31 3 5 3 5 2 0 1 0221 2 7 . 3LTC R    FF 1830100000183.0001.0  取 C21000μ F 电容耐压 VCM UU 1222  取 25CMU V,故电容参数为 C1000μ F/25V。 通过稳压管 7812后 稳压为 12V,提供给各个电路。 2.3.3 放大电路 由于 555 单稳态电路是低电平触发,所以设计时采用了反向放大,三极管起反向作用,放大电源由 1R 可得如图 2-5 所示。 图 2-5 放大电路 VT( 9014) b-e极承受的极限电压在 0.7V,最大电流为 0.1A,所以根据基尔霍夫定理得 beR UUU  1 , bebe URIU  1 可得 1R 330K RP 为调谐电阻,由于单稳态电路的触发电压在 Vdd/3 左右,所以调整 555的 2 脚电压在 3Vdd 上下波动,这样才能是单稳态电路触发,由于电阻可变放大倍数不用计算, 9014 的放大倍数在 100~ 1000 之间足以 使电压达到单稳态所需的 3Vdd 4V。 附 录 9 3.单稳态电路 图 2-6 单稳态电路 由于电容的容量和耐压不好选,所以就先选电容为1 0 .0 2 2C uF,设单稳态的暂态时间为 0.123t ms 。 根据公式 1.1t RC 得 3610022.01.11.0 R 所以 3R 取 5k 4.限流电阻 2R 的计算 由于 2U 的 脚电压 3V 为 2V, LED 的承受电流为 30mA,取 R 的最大取值为2R mA303V mAV302 667Ω 2R 680Ω 2.3.2 音乐大小控制彩灯的电路图的设计实现 设计电源电路为了 NE555 提供稳定的直流电源 12V;设计 NE555 时基电路构成单稳态触发电路, 经过限流电阻 ,点亮电路用 LED 发光二极管。 附 录 10 图 2-6 音乐大小电路图 音频输入后,经过由 VT组成的音频放大器电压放大。 555时基电路与电阻3R、电容3C接成典型的但问他了工作模式,由于3R、3C的取值较小,所以暂态时间非常短, sCRt 42.1 231.1 33  。限流电阻3R构成保护电路,去驱动 LED 闪亮。 音频输入时,经 VT 反向放大,使时基电路 2 脚电平在 3Vdd 上下波动。当电位不大于 3Vdd 时,时基电路置位,进入暂态, 3脚输出高电平,晶闸管导通, LED发光。由于暂态时间很短,很快又翻回稳态, LED 彩灯熄灭,也就是说彩灯不会有停滞状态,它能随时基电路的 2 脚电平即音频电信号的变化而变化。当变阻器的电阻越小,静态时 555 的 2 脚电平越高,电路的声控灵敏度就越低,所以根据需要调节变位器。 仿真实验 图 2-6 仿真波形 附 录 11 图 2-6 中的斜线表示触发经放大后的音频信号,方波表示的是输出信号。由图可知,音频信号经过放大之后进入单稳态集成电路 .从图 2-6 可以看出正弦波处于正半波上升沿是,单稳态触发并输出信号,由此可知当音乐音量大小改变时,正弦波增大,那么彩灯闪亮的速率加快,音量减小时,波的幅度减小,彩灯闪亮减慢或停止。 第 三 章 音乐节奏控制彩灯 3.1 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 是具有一定时间间隔的脉冲信号。我们的目标是 要彩灯按照节奏依次闪亮。因此,设计了一个多谐振荡器,由音乐信号调谐,产生计数脉冲,使彩灯循环点亮的速率随音乐的节奏而改变。有了节奏脉冲,还应有计数和译码,这样才能依次点亮彩灯。 LED 点亮时,由于脉冲电流过大所以还需要限流电阻保护 LED。由于在触发节奏脉冲的电压比输出的音频信号大,所以还需要一个音频放大电路。 电源与上电路公用一个。 电路工作原理音频信号输入后经过放大电路放大后进入多谐振荡调制其频率,多谐振荡产生出脉冲信号后送计数器计数后译码,再送入驱动电路驱动彩灯闪亮。 图 3-1 节奏流程框图 3.2 音乐节奏控制彩灯的实现 3.2.1 音乐节奏控制彩灯的主要参数计算 1、音频放大电路 放大电路使用共集电极放大工作电压为 12V,三极管为 9014, 9014 的放大倍数在 1001000 ,而 b-e极电压小于 0.7V 才能饱和导通,所以用 1M 的电阻使电压适合于三极管的放大。由于 9014 承受的最大电流 0.1A , KR 1.55 。 2、无稳态电路 附 录 12 图 3-2 无稳态电路 该电路工作电压 Vc 设为 12V,当 2R 远远大于 1R 时, 50D ,此时输出的波形为理想对称的方波,所以 2R 使用 100K 的可变电阻,这样实现了方波,也使 2R可以调节电路的灵敏度。 C1 在充、放电过程中,其电压在 VCC 的 1/3 到 2/3 之间变化,所以时基电路 3 脚输出高电平的时间 1t 可用以下式表示(即充电周期 ),即 3脚输出低电平时间 2t (即放电周期) 122 639.0 CRt  振荡周期 T 12121 26 3 9.0 CRRttT  振荡频率为 f 121 244.1/1 CRRTf  输出脉冲占空比 D 2// 21211 RRRRTtD  根据以上公式可以求出 1r 、 1c 、 2c ,由于电容在市场上的型号不多。所以就选相近的 Fc 47.01  , FC 7.42  121121DDDD1211CR0 . 6 3 9 Rln 2CRR]V32ln [ VCRRt附 录 13 3 其他电路 CD4017 的供电的电压为 3V~ 15V 为了方便电源供电就选用 12V 作为供电电压。 LED 的供电电压为 3V,电流为 15mA,所以要串联一个稳压电阻,由 基尔霍夫定理得 RL UUU  , 所以 4R 600Ω 3.2.2 音乐节奏控制彩灯总电路实现 三极管构成放大电路 ,放大后送振荡电路。用 NE555 够成自激振荡器送出方波,即是脉冲信号,计数器和译码器用 CD4017,他集成了计数和译码两项功能,减小了电路,节约了成本, 经过限流电阻 LED 发光。 图 3-4 节奏电路图 晶体管 Q1组成音频放大器,他将音频信号加以放大,然后通过电容 C2电位器 R3 加到 ME555 时基电路的 5 脚,对 555 构成的振荡 器进行调制。 CD4017 为十进制计数器,其 CP 端输入的计数脉冲来自 NE555 时基电路组成的多谐振荡器。当 CP端源源不断地输入计数脉冲时,它的输出端 Q1-Q9 就依次循环输出高电平。 使彩灯 LED1~ LED10 依次点亮。调节电位器, 1R 因改时基电路 1U 的振荡频率,故使彩灯 LED1~ LED4 的循环速率。音频信号经过1Q放大、通过 RP2 加到 A1的 5 脚,因改变 5脚电平的高低,使 555 的阀值翻转,电平发生变化,即对振荡器频率进行调制,亦使 U1 的振荡频率随音乐的频率而变化,所以 LED1~ LED4的循环点亮的速率又随音乐的节奏而改变。调节 1R 的阻值,则可调节电路的灵敏度。 附 录 14 图 3-5 节奏电路仿真图 图 3-5 中斜波表示的是放大后的音频信号,方波表示的是经音频信号调谐多谐振荡后输出的触发信号。从图中可以看出经放大后的音频信号可以调制触发信号的脉宽,从而使触发信号驱动彩灯,并使彩灯随音乐节奏的快慢而闪亮。 第 四 章 音调高低控制彩灯 4.1 音调高低控 制彩灯的工作原理 音调主要由声音 的 频率 决 定,同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音 , 音调随频率的升降而升降;对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降,高频纯音的音调却随强度增加而上升 ,所以应用滤波器滤出高频、低频,以方便驱动彩灯发光。 音调即是声音中的高音和低音,我们人类能识别的声音频率 20HZ ~ 20 HZK ,所以设置 1 HZK 以上为高音、以下则为低音,所以要一个高低音滤波器去驱动彩灯发光。放大电路就和上面电路公用,电源公用一个。音频放大后经高低通滤波,送限流电阻限流后使彩灯发光。 附 录 15 图 4-1 音调电路结构框图 4.2 音调高低控制彩灯的电路设计 4.2.1音调高低控制彩灯的主要参数计算 图 4-2 高通电路 RC有源高低通滤波器参数的计算(设上限频率 Zc Hf 1000 ) 1通常电容 C 的容量宜在微法数量级以下, R 的值一般约为几百千欧内,由于电容容量档级较少,常先选用 C 值,再计算电阻 1R 的值。选择120 .1C C uF,则 621 101.0100014.3211 CwRR lΩ16KΩ 2考虑到二价巴特沃斯滤波器的 Q 0.707 和 586.11 34  RRA uf ,故有43 586.0 RR  , 运 算 放 大 器两 输 入 端的 外 接 电阻 必 须 满足 平 衡 条件 KRRRR 32// 43  由 43 586.0 RR  和 KRRRR 32// 43  ,得3 20RK,4 33RK所以3 20RK,4 33RK、120 .1C C uF,1216R R K。 2. 低通滤波电路 附 录 16 图 4-3 低通电路 由于高通滤波器与低通滤波器在电路结构上存在对偶关系,他们的幅频响应也存在对偶关系,设置的频率界限为 1000Hz,所以两个电路参数一样只是接法不一样,如图 4-3所 示 参数为1216R R K、3 20RK、4 33RK、120 .1C C uF,供电为 12V,可 LED 承受的电流为 30mA 灯泡电压为 2.5V ,由 灯电 UUU R  5 59550RR  4.2.2 音调高低控制彩灯的电路图 音频经放大(放大电路和节奏电路合用)输入后分别送往高低通电路。 高通电路由1C入经过4C到 U1( LM358)的 5 脚入,滤出低频, 7脚出。在LM358 内滤出低频信号,高频信号从 7 脚出来后使 Q1 导通,驱动 LED1 发光。 低通电路由3R入经过4R到 LM358 的 3 脚入,滤出高频, 1 脚出。在 LM358 内滤出低频信号,高频信号从 1脚出来后使9R导通,使 LED2 发光。 附 录 17 图 4-.4 音调电路图 图 4-5 音调仿真图 图 4-5 为音调控制的输出仿真图, 起伏大 的 线 代表高通 x1的波形, 起伏 小的线 代表低通 x2 的波形,当有高于 1000Hz 的脉冲到 LM358 时 x1 就输出波峰达到 3v 的波形,而 x2 的波形就趋近 X轴。 第五章 实物的制作和调试 整体电路设计完成后,首先在软件上仿真,软件仿真正确,再画出 PCB 板,刻出印板,安 装元件,进行调试,最后实物调试成功,设计成功完成。所以,实物的制作和调试分以下几步软件仿真→制作 PCB→元件安装→实物调试。 1、软件仿真 整体设计完成后,我们要进行的第一步工作就是软件仿真,测试其性能。用的软件是 Multisim 7 软件,他的仿真功能十分强大。首先调试分电路,在分电路调试完成后在调试总电路。 调试方法首先在软件中画好电路图,然后检查电路中各元件是否连接正确,连接正确的情况下加入信号,由于此软件不能直接加入音乐信号,所以用正弦(音频电信号是由许多的正弦波叠加而形成)代替,加入信号后观察 彩灯的闪亮情况,遇到不正常时及时修改。 调试中遇到的故障 故障 1放大电路不匹配。 分析单稳态电路需要的使反向电压,无稳态使用的事完整的正弦波。 解决在两个电路使用独立放大。 故障 2接地信号的交叉。 附 录 18 分析交流接地不能直流接地接在一起。 解决两个接地单独接地。 2、 PCB 的制作与元件安装 在软件仿真完成后,下一步工作就 是 制作 PCB 版,以方便元件的安装和实物的调试, PCB 的制作分为两部分,第一就是软件制作画出 PCB 图、第二步就事制作实物印板。两步都相当重要,第一步就为方便的制作出优良的 PCB 做好准备 ,第二步是让做出的 PCB 在元件安装时更方便。 ⑴ 、软件 PCB 的制作在软件 PCB 制作时使用了 Protel 99 SE(它是专门制作 PCB 的软件,具有强大的布线功能)。制作事首先在软件中画出电路图,连接好各点的网络飞线,填好各元件的封装。然后生成网络表,在进入 PCB 的制作,生成网络表无误时,调节各元件的位置,使其符合信号流程,以方便检修。然后自动布线。 ⑵ 、 PCB 图如下 图 5-1 PCB 图 ⑶、 硬件 PCB 的制作在画好 PCB 图时, 1.用复写纸将布线图复制到复铜墙铁壁板上复制前应先用锉刀将复铜板四周边缘锉 至平直整齐,而且尺寸尽量与设计图纸尺寸相符,并将复写纸裁成与复铜板一样的尺寸,为了防止在复制过程中产生图纸移动,故要求用胶纸将图纸左右两端与印刷板贴紧。 .先用钻床将元件插孔钻好 一般插孔直径为 0.9-1mm 左右,可采用直径为 1mm 的钻头较适中 ,如果钻孔太大将影响焊点质量 ,但对于少数元件脚较粗的插孔 ,例如电位器脚附 录 19 孔 ,则需用直径为 1.2mm 以上的钻头钻孔。贴胶纸先用刀片将封箱胶纸 切成多种宽度的胶纸条后再进行贴胶,贴胶时应根据线条所通过的电流大小及线条间的间隙来适当选择线条的宽容。一般只需采用 2-3 种宽度即可,为了保证制作工艺水平,尽可能不要采用过宽或过窄,如需要钻孔的线条其宽度应在 1.5mm 以上,才不致于在钻孔时将线条钻断,贴胶时还应注意控制各相邻线条的间隙不要太小,否则容易造成线条间短接,贴胶时一定超过钻孔 1mm 左右,这样才能保证焊眯质量。 ⑷ 元件的安装 元件的安装 根据原理图在印制板上 进行元件的安装,一定要找准相应的元件位置再进行焊接,在焊接的时候要小心注意焊接的时间,有时候焊接时间过长会损坏元件,因此要把握焊接是的时间。在焊接的时候焊点要合适,不宜过大也不宜过小,也不要出现挂焊或虚焊。否则会造成电路故障 。 4、电路的调试 安装完成后,通电并加入信号。发现彩灯常亮,检修思路检测电源是否正常,用万用表检测时发现电源电压只有 8V,正常应当在 12V。然后判断故障是在电源电路是在电源还是负载,断开负载发现电源恢复到 12V。证明故障在负载,为了方便检修,把三个负载电路分别断开,分别通电检测。 故 障 1 音乐大小电路,通电检测电压时发现点要只有 8V。 分析 证明电路有轻微短路,用电阻发检测各个焊点间无短路状况,证明短路在原件,由以前的经验。电阻坏是不可能是阻值变小,只可能变大。分析电路发现只有一个三极管和一个电容,除了就是 NE555 有可能坏 . 解决 分别取下电容和三极管检测,发现三极管的 ce 极的电阻为 0,证明三极管坏,换上新的三极管后,电压正常,彩灯依旧常亮。 故障 2检测 NE555 的输出端,发现电压为 7V,有电压跳变。但跳变时间很短,要仔细才能分辨。 分析有可能使暂态时间过短,或限流电阻过大 。 解决检测 2脚调谐端,电压为交流 -3V,证明各端电压正常在工作。但单稳态电路暂态时间过短,导致我们不能识别。根据 T1.1RC 可知增大电阻或电容都能使时间变大,所以就把电容改为 0.1uF.再检测电路,正常。 附 录 20 图 5-2 故障 1.2 所在点 故障 3节奏电路通电和加入信号彩灯不闪动。 分析可能使电容击穿或是三极管放大有问题。 解决检测电源电压, 9V正常用万用表去检测 NE555 的 3 脚,发现电压恒为0V,无跳变,再检测 2 脚和 6 脚调谐端, V6V20V,分析电路, 6 脚和 2 脚通过电容 c4 接地,断电用电阻 法测 2 脚对地电阻为 0。取下 c4 检测,发现 c4 穿。换上后电路正常。 图 5-3 故障所在点 再通电在音调电路时,接通后单个彩灯闪亮,电路正常再连接各电路检测,运行正常,调试完成。 实验总结 附 录 21 本次设计主要是应用数字电路和模拟电路的知识来设计音乐彩灯控制器。使用了 NE555 时基电路的单稳态电路和无稳态电路实现音乐节奏控制彩灯和音乐大小控制彩灯;使用高低通电路实现音调控制彩灯。软件仿真和实物都能达到设计要求。 但这只是设计用的演示电路,如果用于实际生活和生产中,还有一定的差距,主要表现在以下几方面 1、电压的匹 配上,实验电路的电压在 12V,彩灯只有 2.5V,但在实际中使用的都是 220V 电压,这样使用时就不是很方便。并且有了变压器重量增加,不利于生产和运输。 2、设计时用的是信号直接输入,有线连接,这样不便于安装。 3、设计时用了电位器,要随时调节灵敏度,这样很麻烦。 下一步的工作将进一步完善电路,使其在实际应用中更加方便,使彩灯早艺术上更加完美。在视觉感受更加美好。 通过 过自己的努力制作和调试,我的 音乐彩灯控制器 终于完成。电路板调试成功,满足了设计要求中的基本要求及大部分提高要求 .从这次课程设计中,学到了很多的 专业知识,以及一些宝贵的心得。从找寻参考书这方面来说,别人的答案只能参考,不能照搬。要有独立的见解,善于发现错误,勤于讨论和提问,这样才能改正错误。 起初,拿到设计要求的时候,大脑是很空白的,因为这就是专业知识的缺乏成为了整个过程最大的阻力,“书到用时方知少”,此时才知自己专业知识的贫乏。通过不懈的找寻,查资料,以及向老师提问,对于电路的构造和基本设计有了大概的蓝图,从而开始了电路板的焊接制作。经过慢慢的探索和仔细的调试,电路功能得以实现,这让自己很有满足感 通过本次课程设计,也进一步让自己熟悉了万用表、 示波器、信号发生器NE555 等实验设备的使用,判别元器件的引脚、好坏等能力有所提高。 致谢 附 录 22 最后衷心的感谢 徐如生老师在这次毕业设计中给我的指导 , 在徐老师的指导下我才能在规定的时间内圆满的完成这次毕业设计。毕业设计的过程中我遇到了许多的问题和困难,有主观的也有客观的。由于自身缺乏设计的经验及基础,和对药实现的功能要求不理解,导致我的一些细节上出现纰漏。在指导老师徐老师的指导下,总算完成了这次设计的基本任务,实现了产品设计的基本功能 。 感谢徐老师对我在学习上的耐心指导和生活上的深切关怀。在整个设计过程中,徐老师 不仅给我提供了整个设计过程中,徐老师不仅给我提供了优良的学习环境,悉心的指导的详细的资料。在设计过程中我感受到了徐老师严谨求学的治学态度、平易近人的道德风范,循循善诱的教学思想及高尚的敬业精神。徐老师不仅指导我做设计,还教会了我许多做人的道理,这样我才能比较顺利的完成这次设计。 由于自身水平有限,论文中肯定存在许多问题,请各位老师和同学批评指正。 2010年 11 月 13日星期六 参考文献 [1] 陈有卿编 .555时基集成电路原理与应用 .北京机械工业出版社, 2006年 [2] 卢庆林 编 .数字电子技术基础试验 与综合训练 .北京高等教育出版社 .2004年 [3] 马建国 编 .电子系统设计 .北京 .高等教育出版社 .2004年 [4] 周良权 编 .模拟电子技术基础 .北京高等教育出版社 .2001年 [5] 许莉娅 编 .数字电路与逻辑设计 .北京北京理工大学出版社 .2006年 [6] 廖先芸 编 .电子技术实践与训练 .北京高等教育出版社 .2005年 [7] 肖景和 编 .数字集成电路应用精粹 北京 .人民邮电出版社 .2002年 附 录 23 [8] 金鸿 编 ..印制电路技术 .化学工业出版社 .2004 年 [9] 蔡锦福 编 .运算放大器原理与应用 .科学出版社 .2005 年 [10] 臧春华 编 .电子线路设计与应用 .高等教育出版社 .2004 年 [11] http//www.dzcpkf.com/yqj/sort016/139575.html 附 录 附录 1 附图 1 总电路图 附录 2 元件清单 图示标号 元件类别 参数 数量 附 录 24 T1 变压器 NLTPQ4-10220/12V 1 R1 碳膜电阻 430K 1 R2 R6 R7 滑 动变阻器 100K 3 R3 碳膜电阻 5K 1 R4 碳膜电阻 680K 1 R5 碳膜电阻 10K 1 R8 R9 R10 碳膜电阻 1K 3 R11 R16 R21 碳膜电阻 1K 3 R12 R14 碳膜电阻 32K 4 R17 R18 碳膜电阻 32K 2 R13 R19 碳膜电阻 168K 2 R15 R20 碳膜电阻 100K 2 C1 瓷片电容 0.022uF 1 C2 C5 C6 瓷片电容 0.01uF 3 C7 C8 C9 瓷片电容 0.01uF 3 C3 瓷片 电容 0.47uF 1 C4 瓷片电容 4.7uF 1 C10 瓷片电容 0.033uF 1 C11 电解电容 25V/1000uF 1 Q1 三极管 9014 1 D9 整流二极管 1B4B42 4 U1 三端稳压 7809 1 U2 U3 555定时器 NE555 2 U4 十进制计数译码 CD4017 1 U5 运算放大器 LM358 1

注意事项

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