音乐彩灯控制电路设计.doc

2011级模拟电子技术课程设计 模拟电子技术课程设计报告书课题名称 姓 名学 号 院、系、部专 业指导教师年 月日音乐彩灯控制电路设计目录1. 绪论21.1设计要求22. 音乐彩灯控制器设计22.1设计思路22.2音乐大小控制彩灯的设计及原理32.3音乐大小控制彩灯的电路实现32.3.1电源电路设计32.3.2音乐大小控制电路42.4音乐节奏控制电路42.4.1音乐节奏控制原理42.5总电路图53. 设计总结5参考文献61. 绪论音乐彩灯控制器是用音乐信号控制多组颜色的彩灯,利用其亮度变化反映音乐信号的强弱。从而使灯的变化规律与音频信号的规律及电平大小相对应，是一种将听信号转换为视信号的装置.用来调节听众欣赏音乐时候的气氛和情绪。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、节奏的控制。1.1设计要求 设计一种组合式彩灯控制电路，该电路没由两路不同控制方法的彩灯组成，彩灯可采用不同颜色的发光二极管组成不同的图案来实现。（1）第一路按话筒输出信号的音量的强弱（信号幅度的大小）控制彩灯。音强时，彩灯的亮度加大，反之，亮度减弱。（2）第二路按话筒输出信号的音调的高低（信号频率的大小）控制彩灯。低音（输入信号频率低于400Hz）时，某一部分彩灯点亮；高音时（输入信号频率高于600Hz）时，另一部分彩灯点亮。2. 音乐彩灯控制器设计2.1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音乐的强弱起伏，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，所就需要一个传感器压片陶瓷B(FT-27或HTD27A-1)，接收音乐的音频信号，经过放大电路放大后，用于驱动电路来使彩灯发光。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，需要一个可调的多谐震荡电路产生脉冲信号，将脉冲信号输入放大电路，放大后驱动彩灯随着脉冲的频率变化而变化闪亮。原理图如图1所示：传感器（音频输入）放大器彩灯多谐振荡器计数、译码器彩灯限流电阻图1音乐彩灯控制器设计原理图 传感器（音乐接收器压片陶瓷）接收音频信号并转化为电信号，再将电信号经放大电路放大输出，然后用放大后的电信号控制经过彩灯的电流，从而控制彩灯的亮度（2）经音频接收后转化为电信号，再放大输给多谐振荡器，控制多谐振荡电路的压敏电阻，从而控制多谐振荡电路的脉冲信号的频率，脉冲信号被计时器计时、译码后再经放大后拥有足够的能量使彩灯发光，同时也使彩灯随其频率变化而变化。2.2音乐大小控制彩灯的设计及原理音乐的大小，即声音的强弱起伏，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音乐大，在波谷就是最小。所以就需要设计一个压电陶瓷片B接受由音响装置发出的声波。由于音频电压过小，所以还要设计一个放大电路，经过两级放大后接双向晶闸管VS和彩灯，即完成音乐大小控制彩灯的电路。设计原理图如图2所示：传感器（音频输入）放大器限流电阻彩灯图2音乐大小控制原理图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318V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。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，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。电路图设计如图3所示：图3电源电路图2.3.2音乐大小控制电路图4音乐大小控制电路 2.4音乐音调控制电路2.4.1音乐音调控制原理经音频接收后转化为电信号，再放大输给多谐振荡器，控制多谐振荡电路的压敏电阻，从而控制多谐振荡电路的脉冲信号的频率，脉冲信号再经放大后拥有足够的能量使彩灯发光。当低音（即输入信号频率低于400Hz）时，A部分的彩灯点亮；当高音（即输入信号高于600Hz）时，A部分彩灯熄灭，B部分彩灯点亮。原理图如图5所示：图5音乐音调控制原理图放大电路多谐振荡器彩灯A传感器（音频输入）彩灯B400Hz信号600Hz信号2.5总电路图音乐彩灯控制电路总电路图如图6所示：图6音乐彩灯控制电路总电路图3. 设计总结经过多天的设计，我的作品终于成功出炉。我认为这是一个相对较简单而且很基础的的课程设计。当我们拿到题目时，便知道这上理论课时的有着本质的区别。题目的复杂程度远高于平日里的实验课，虽然看起来需要实现的功能不多，但是电路图的设计对于没有经验的我们来说却是是个挑战，尤其对于元器件规格的把握要谨慎，否则在仿真时要么得不到最终结果，要么误差较大。所以我们精心设计了原理图，并严格按照流程谨慎操作设计，在多次修正与测试后才得到了现在相对较完美的结果。 为了体现与别人的不同，我们尽量使作品的功能完美精确，并尝试使用多种方式完成设计，并且易于操作与贴近现实。尽管花费了很多时间与精力，但是看到最终所有的功能都实现了，我却感到十分欣慰与欢喜。由于是第一次接触实际操作设计，要将理论应用到实际中，实属不易。 我会吸取这次的经验，希望下次我能做的更好！参考文献1 卢庆林. 数字电子技术基础试验与综合训练M. 高等教育出版社, 2004.2 陈光明, 施金鸿, 桂金莲. 电子技术课程设计与综合实训M. 京航天航空大学出版社,