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彩灯控制器毕业论文摘 要19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色流水灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间和变化。本实验设计中，音频变色灯由运算放大器UA741、LED电平指示器LM3914、十进制计数/分配器CD4017组成,通过音频信号可以自动对彩灯或霓虹灯及节日灯的控制。音频变色等控制电路可在音频信号的驱动下，控制三基色，从而达到彩灯泡发出千姿百态的色彩变化，其变化规律与音频信号的频率及电平大小相对应。在这样灯光可实现跳变、缓变、定色、组图、照明五种形式，适用于家庭、宾馆、舞厅、剧院、广告等领域，用途广泛，丰富现代社会生活。关键字：音频变色灯 彩灯 CD4017 音频信号AbstractIn the 19th century by the rise of digital circuit, stability of congenital advantage in the modern electronic technology plays more and more important in the circuit. As people living environment and landscaping, continuous improvement on many occasions can see color water lamp. LED lights because of its rich light color, low cost and simple control characteristics and a wide range of applications, with lights decorating streets and city building has become a kind of fashion. But on the market at present each style LED lights controller hardware circuit realized with the most complex structure, function, circuit, so when making a product with only fixed pattern according to different situations, shiny, different period of time to adjust to changes and light.This experimental design, audio amplifier UA741 discoloration of light, LED by LM3914, decimal indicator level CD4017 distributor/counting, through the audio signal can be on holiday lamp lights or neon and control. Audio control circuit can discoloration of audio driver, control, thus achieved the effect of various issued the variation color changes, with the audio signal frequency and size of corresponding level. In this light can realize jumping, slowly, color, atlas, lighting five forms, applicable to family, hotel, ballroom, theatres, advertising and other fields, versatility, rich life in a modern society.Key words: audio color lamp lights CD4017 audio signal目录1.前言12.电路组成以及各个部分工作原理22.1音频变色灯控制电路组成.22.2电路工作原理23.音频变色灯控制器的硬件组成介绍33.1 实验元器件清单.33.2各元器件原理以及功能分析说明33.2.1 运算放大器和uA741的原理功能以及应用.33.2.2条图显示器和LM3914集成电路的原理、功能以及应用.73.2.3 CD4017的原理，功能以及应用113.2.4 电阻器.133.2.5 电容器.153.2.6 二极管.203.2.7 固定三端稳压器和其他元件和材料.234.焊接和调试电路234.1 组装成品焊接.234.2 电路的调试.265.总结语27参考文献29致谢301. 前言19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色流水灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。随着人们生活水平的提高，大家的生活环境也不断改善和美化。忙碌的一天生活过去，人们往往会去娱乐场所放松一下。节日的到来，城市中张灯结彩，举办节目来庆祝节日的到来。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间。因此，在原有的基础上改进，设计这款音频变色灯随之产生了，音频变色等控制电路可在音频信号的驱动下，控制三基色，从而达到彩灯泡发出千姿百态的色彩变化，避免了现在目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂。功能单一的缺点。音频变色灯并便于受众顺着有规律的节奏，给人以变幻的吸引力，又要主次分明，没有色彩和图案紊乱的感觉。变换、闪烁、跳跃式的霓虹灯为促进销售，为营造欢乐、多姿多彩的生活正越来越受到人们的重视与欢迎。2. 电路组成以及各个部分工作原理2.1音频变色灯控制电路组成 本电路主要由U1、U2、U3、D1、W1、等组成,U1是运算放大器用于把音频信号放大；U2是10点LED电平指示器LM3914,U3是为十进制计数/分配器，D1是整流二极管，W1是变电阻。2.2电路工作原理 UI为运算放大器UA741，主要用来对输入的音频信号进行缓冲放大，调节W1可以改变U1的放大增益。U2为10点LED电平指示器LM3914，她可将从运算放大器UA741放大的音频信号电平分为10个等级的电平输出。调节变电阻可以改变输入给LM3914的电平大小，使音频信号在LM3914电平指示器的输出端的电平，既能使指示灯达到满幅亮度又明暗变化分明。U3为十进制计数/分配器CD4017，经U1放大的音频信号同时由它进行分频处理。音频变色等控制电路可在音频信号的驱动下，控制灯泡发出千姿百态的色彩变化，其变化规律与音频信号的频率及电平大小相对应3.音频变色灯控制器的硬件组成介绍3.1实验元器件清单运算放大器UA741芯片1个LED电平指示器LM3914芯片1个十进制/分配器CD4017芯片1个0.1uf电容1个10k电阻、3k电阻各1个，2k电阻5个、220电阻2个50K的可调电位器1个、20K的可调电位器2个、耳机插座、音频线、电源插座、9013三极管2个、8815三级管3个发光二极管分别是红绿蓝各1个3.2实验元器件构成及功能分析说明3.2.1运算放大器和uA741的原理功能以及应用应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。集成运算放大器的分类:集成运算放大器的参数来分，集成运算放大器可分为如下几种类型。1通用型运算放大器 通用型运算放大三极管放大电路器以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于性使用。例uA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。是目前应用最为的集成运算放大器。2高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小，rid（1091012）W,IIB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的电路软件主要措施是场效应管高输入阻抗的特点，用场效应管组成运算lm358放大倍数放大器的差分输入级。用FET作输入级，不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优点，但输入失调电压较大。的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。3低温漂型运算放大器 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。4高速型运算放大器 在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,集成运算放大器的转换速率SR要高，单位增益带宽BWG要足够大，像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。的运放有LM318、uA715等，其SR=5070V/us，BWG20MHz。5低功耗型运算放大器 电子电路集成化的最大优点是能使电路小型轻便，随着便携式仪器应用范围的扩大，使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等，其工作电压为2V18V，消耗电流为50250mA。目前有的产品功耗已达微瓦级，例如ICL7lm386前置放大电路600的供电电源为1.5V，功耗为10uW，可采用单节电池供电。6高压大功率型运算放大器 运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中，输出电压的最大值仅几十伏，输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流，集成运放外部要加辅助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加电路，输出高电压和大电流。例如D41集成运放的电源电压可达150V，uA791集成运放的输出电流可达1A。uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一.应用非常广泛,双列直插8脚或圆筒8脚封装。工作电压22V,差分电压30V,输入电压18V,允许功耗500mW.其管脚与OP07（超低失调精密运放）完全一样，可以代换的其他运放有uA741,uA709,LM301,LM308, LF356,OP07，op37,max427等，说明一下uA741 通用放大器,性能不是很好,但满足一般需求，下面给出这一系列产品的引脚图uA741M，uA741I，uA741C芯片引脚和工作说明：1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源 8空脚3.2.2 条图显示器和LM3914集成电路的原理、功能以及应用LM3914是LED条图驱动器的,条图显示器也叫光柱显示器。用条图显示器（光柱显示器）组成的条图显示方法是继数字显示方法之后出现的另一种新型模拟显示方式，它除可以显示被测量的大小外，还可以直观地反映被测量的变化、变化趋势及量程范围等。条图显示器（光柱显示器）采用电子技术，由电子器件组成，因具有显示直观、亮度均匀、可靠性高、成本低、抗振动、耐冲击、无阻尼、抗干扰能力强、对被测量的变化反映迅速、真实等优点，已广泛用于各种显示调节仪表、工业控制设备中，作为过程量或控制量等参数的模拟指示。可见，它具有指针式仪表和数字式仪表的一些共同优点。LCD条图显示器（光柱显示器）功耗低，显示时一般需要背光配合，否则，不适合在光线极弱的场合使用。LED条图显示器（光柱显示器）的发光体是发光二极管，亮度大，基本适用于所有场合，但功耗较大。L E D条图显示器（光柱显示器）简介条图显示器（光柱显示器）由一串发光或不发光的点(条)状显示器排成长条(直线或圆弧状)组成。长条边有标度尺，发光点在标度尺上的位置反映被测量的大小。显示方式既可以用点方式，也可以用条方式。点显示方式下，只显示参考点(通常为。点)和被测量值点;条显示方式下，显示。点至被测量值点的所有点。LED条图显示器（光柱显示器）是由若干LED管芯按规定长度等距排列而组成的，具有红、绿、橙、黄等不同颜色。一般有128线、101线(或100线),64线、51线等规格，线数为所含LED数。其中一个LED(对101线、51线等产品)一般用于电源指示，也可以作其他用途或不用。其他LED一般组成8或10结构，采用行列扫描方式以节省资源。如，100线有1010结构和813结构。线间距有1mm,0.9mm,0.75mm等，有共阴型和共阳型可选。在使用中，除了购买成品外，也可根据需要自行设计条图显示器（光柱显示器）的LED颜色、布局、形状等。我们在某自动化设备的技术改造中，自行设计的LED条图显示器（光柱显示器），使用效果很好。而LM3914是美国国家半导体公司生产的VL条图驱动器。它采有DIP-18封装，电源电压范围是+3+25V。其内部框图如图所示，主要包括1.25V基准电压源E0,10个电压比较器,由10只1K电阻构成的分压器,缓冲器和模式选择放大器.输入直流电压U1N经过缓冲器接至10个电压比较器的同相输入端。将其第7脚与第6脚短接时，E0经过分压后获得参考电压U1到U10，电压值依次为0.125V、0.25V、0.375V、1.25V,依次相差0.125V.电压比较器的输出端分别接发光二极管VL1VL10的负极.当UINU10时,10个电压比较器均输出低电平,发光二极管全亮;UINU1时电压比较器都输出高电平,发光二极管全灭。若U6UINU7,则VL1VL6发光,VL7VL10熄灭。.因此,被点亮的LED 个数与UIN成正比,这就是LED 条图显示器的工作原理。LM3914的第9脚为模式选择端,接U+时选项择条图显示模式;开路时为单点显示模式,即该点以下和以上部分的LED均处于消隐状态.1片LM3914只能驱动10点(或10段)LED条图.将两片LM3914进行级联时,基准电压由高位LM3914来提供,低位LM,3914所需基准电压由高位基准电压分压后得到.显然,按照静态方式驱动100段LED条图，就需要10片LM3914。若采用动态扫描方式，仅需一片LM3914即可。仪表量程取决于基准电压值，使用片内1.25V基准电源时，满量程电压UM=1.25V。Eo也可设计成可调节器式，尽各显神通第7、8两脚之间的电压值为1.25V，但利用外部分压器可提高第7脚对地的电压UR，使之高于1.25V，UR就作为基准高（RHI）与基准低（RLO）之间的基准电压。此外，也可用电位器调节器节LED的亮度，当第7脚输出1MA电流时，每只LED的工作电流为10MA，若选项外冲毁高稳定度基准确无误电压源MC1403、MC1404、AK581，则量程分别扩展到2.5V、5V、10V。当仪表采用+12V电源，外基准电压为10V时，经分压后得到1V、2V、。10V的10路电压。5.2.1LM3914的内部框图如下:图43.2.3 计数器译码分配器CD4017计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。在此试验设计电路中我们采用了十进制计数分频器CD4017，它是一种用途非常广泛的电路。其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。CD4017是一块十进制计数分频器。当复位端为1时，计数器清零。在clock unable端为0状态下，计数器在信号的正上升沿触发。CD4017的管脚分布图如图2-4所示。CO：进位脉冲输渊 CP：时钟输入端CR：清除端 INH：禁止端Q0-Q9 计数脉冲输出端 VDD：正电源VSS：地图2-5 计数器译码分配器CD4017图2-6 CD4017的工作原理及应用电路图CD4017有3个输入（MR、和），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1O9）均为低电平。和是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由端输入；若要用下降沿来计数，则信号由端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。CD4017有10个输出端（ O9）和1个进位输出端每输入10个计数脉冲，就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，故可直接用作顺序脉冲发生器。3.2.4电阻/可变电阻图2-7本次试验设计中选用的电阻/可变电阻表2-8 电阻阻值读取方法色谱图表导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。主要职能就是阻碍电流流过 ,应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等。电阻器简称电阻（Resistor，通常用“R”表示）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。 电阻都有一定的阻值，它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。电阻的单位是欧姆，用符号“”表示。欧姆是这样定义的：当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时，如果在这个电阻器中有1安培的电流通过，则这个电阻器的阻值为1欧姆。在国际单位制中，电阻的单位是（欧姆），此外还有（千欧）， （兆欧）。其中： 1=1000 ， 1=1000。 电阻的阻值标法通常有色环法，数字法。色环法在一般的的电阻上比较常见。由于一些电路中的电阻比较小，很少被标上阻值，即使有，一般也采用数字法，即： 101表示10的电阻； 102表示100的电阻； 103表示1的电阻； 104表示10的电阻； 106表示1的电阻； 107表示10的电阻。 如果一个电阻上标为22103，则这个电阻为22。数码法是用三位数字表示元件的标称值。从左至右，前两位表示有效数位，第三位表示10n(n=08)。当n=9时为特例，表示10(-1)。塑料电阻器的103表示10103=10k。片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1。电容上数码标示479为4710(-1)=4.7pF。而标志是0或000的电阻器，表示是跳线，阻值为0。数码法标示时，电阻单位为欧姆，电容单位为，电感一般不用数码标示。电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。 它与其它元件一起构成一些功能电路，如RC电路等。 电阻是一个线性元件。说它是线性元件，是因为通过实验发现，在一定条件下，流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比即它是符合欧姆定律：常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定，且电压和电流值限制在额定条件之内时，可用线性电阻器来模拟。如果电压或电流值超过规定值，电阻器将因过热而不遵从欧姆定律，甚至还会被烧毁。电阻的种类很多，通常分为碳膜电阻，金属电阻，线绕电阻等：它又包含固定电阻与可变电阻，光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻等。测试：使用万用表判断出电阻的好坏：将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是，测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。3.2.5 电容若干电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。电容的符号是C。在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法()、微法()、纳法()和皮法()(皮法又称微微法)等，换算关系是：1法拉(F)= 1000毫法()1000000微法()1微法()= 1000纳法()= 1000000皮法()。相关公式：一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法，即： 但电容的大小不是由Q或U决定的，即： 。其中，是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k则是静电力常量。电容器的电势能计算公式：E=CU2/2图2-9 本次试验设计中选用的瓷片电容名称：低频瓷介电容（CT）电容量：10p4.7额定电压：50V-100V主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差应用：要求不高的低频电路 图2-10本次试验设计中选用的CD11-16V型电解电容名称：铝电解电容电容量：0.47-10000额定电压：6.3-450V主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大图2-11电解电容内部原理图电解电容是电容的一种介质有电解液涂层有极性，分正负不可接错。电容(Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。电解电容有以下几个特点：a、单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。 b、额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万f甚至几f（但不能和双电层电容比）。 c、价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备，可以大规模生产，成本相对比较低。电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极（注意和电介质区分），电解电容器因而得名。 有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相连接，阴极（负极）与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。无极性电解电容器通常用于音箱分频器电路、电视机S校正电路及单相电动机的起动电路。电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中，其容量范围较大，一般为11000，额定工作电压范围为6.3450V。其缺点是介质损耗、容量误差较大（最大允许偏差为+100%、-20%），耐高温性较差，存放时间长容易失效。容抗 (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 F/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 1P2=1.2 1n=1000 数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数宇，第三位数宇表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是。如:102表示标称容量为1000。221表示标称容量为220。224表示标称容量为22x10(4) 。在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用9表示时，是用有效数宇乘上10-1来表示容量大小。如:229表示标称容量为22x(10-1) =2.2。允许误差 1% 2% 5% 10% 15% 20%3.2.6 二极管图2-12本次试验设计选用的二极管晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。本次设计中使用二极管进行了整流、检波等功能的应用。(6)发光二极管图2-13发光二极管发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算：式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。 本次毕业设计试验中选用了普通单色发光二极管、高亮度发光二极管和变色发光二极管。a、普通单色发光二极管 普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。b、高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同，所以发光的强度也不同。通常，高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓（GaAlAs）等材料，而普通单色发光二极管使用磷化镓（GaP）或磷砷化镓（GaAsP）等材料。c、变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色（有红、蓝、绿、白四种颜色）发光二极管。变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。本次选用的是二端变色发光二极管。3.2.7 固定三端稳压器和其他元件和材料1、三端稳压器，三端稳压器主要有两种，一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器，另一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳太器，其基本原理相同，均采用串联型稳压电路。在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能稳定，价格低廉等优点，本次选用的是晶体三极管。9013是一种NPN型硅小功率的三极管它是非常常见的晶体三极管，在收音机以及各种放大电路中经常看到它，应用范围很广,它是NPN型小功率三极管，s9013的引脚图参数等资料。 参数： 集电极电流Ic：Max 500mA 工作温度：-55 to +150 集电极-基极电压Vcbo：40V 主要用途： 放大电路 2、万用板图2-16 焊接用万用板万能板是将各种元器件最终组长成型实现电路功能所必须的。还有耳机插座、电源插座、音频线材料4 焊接和调试电路4.1 组装成品焊接 首先检测元件是否良好，把每一个元件按照图纸的情况焊上万用板上。工具的选择如下：（1）电烙铁的选择电烙铁的功率应由焊接点的大小决定，焊点的面积大，焊点的散热速度也快，所以选用的电烙铁功率也应该大些。一般电烙铁的功率有20W 25W 30W 35W 50W 等等。选用30W左右的功率比较合适。 （2）焊锡和助焊剂 焊锡：焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。 助焊剂：常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。（3）辅助工具 为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。应学会正确使用这些工具。 （4）焊接方法 电烙铁经过长时间使用后，烙铁头部会生成一层氧化物，这时它就不容易吃锡，这时可以用锉刀锉掉氧化层，将烙铁通电后等烙铁头部微热时插入松香，涂上焊锡即可继续使用，新买来的电烙铁也必须先上锡然后才能使用。电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用20W内热式电烙铁。 （5）注意事项电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。 焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。 使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。 元件必须清洁和镀锡，电子元件在保存中，由于空气氧化的作用，元件引脚上附有一层氧化膜，同时还有其它污垢，焊接前可用小刀刮掉氧化膜，并且立即涂上一层焊锡（俗称搪锡），然后再进行焊接。经过上述处理后元件容易焊牢，不容易出现虚焊现象。 焊接的温度和焊接的时间。焊接完成后再次测试音频变色灯电路功能确保稳定完好。 4.2 电路的调试本次实验和调试所用的仪器有：万用表、9V稳压电源、音频信号元源等。调试的主要步骤。uA791集成运放的输出电流可达1A，所以选择的1A直流电流的9v稳压直流电源。（1） 调试前不加电源的检查首先检测每一个元件是否良好，对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括看看有没有错接、少接、多接等情况，如果有及时更正；用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好；元器件引脚之间有无短路，连接处