电子技术课程设计报告.doc

电子技术课程设计报告题目：声控灯光控制器院 系：专 业：学 号: 学生姓名：指导老师：9一、 设计任务及要求(一) 设计要求1. 用压电陶瓷片来接收声音信号；2. 以发光二极管的亮与灭代表灯的开与关；3. 每击掌一次，二极管点亮或熄灭一次，达到声控开关的目的。(二) 设计意义声控灯是一种声控电子照明开关装置。它提供一种操作简便,实用可靠,控制灵敏的装置。此外，利用此装置可以达到省电的目的，响应国家节能的号召。(三) 个人所完成的工作1. 搜集相关资料，确定设计的整体方案；2. 进行参数设计计算，完成电子电路的原理图设计；3. 在仿真成功后进行面包板电路的调试。(四) 系统的主要功能我组所设计的声控灯由信号转换电路,放大电路,滤波电路, T触发器的电路和驱动显示电路等电路组成。将实现LED的开关式控制：击掌一次灯亮，再击掌一次灯灭。二、 声控灯的工作与设计原理我们根据设计任务要求绘出如图1所示的电路框图:图1电路框图(一) 放大电路由于压电陶瓷片所转换的电信号很微弱，无法直接去触发触发器电路使其工件。所以在设计中选用了一个运算放大器LM386把微弱的信号放大。LM324引脚图如图2所示；放入电路如图3所示。 图2 LM324引脚图 图3放大电路如图所示，设压电陶瓷片所转换的电信号,经放大后的电压如果选用CMOS电路，则要求放大后的输出电压，这个放大后的输入电压也不要过高，以免过于灵敏。这样有下式：根据LM386的特性，我们采用同相输入，取，用6V的干电池电源连接方式供电。(二) 滤波电路信号放大后，再经过一次整形处理，我们采用图4的二极管1N4007和电容构成的滤波电路，图中的10k电阻是为滤波电路的电容提供，一个放电通路。 图4滤波电路 图5 CD4013的引脚图 图7触发电路 图6 CD4013的引脚图(三) 触发器因为TTL电路的功耗大，且要求电源5V稳定，而采用CMOS电路318V的电源均可且省电，所以这里我们选用CD4013实现触发器。CD4013的引脚图如图5所示，真值表如图6所示。根据设计要求，将击掌信号即为触发信号，利用CD4013中的一个D触发器实现触发器的电路图如图7所示。当CL由高电平变为低电平时，Q翻转一次。(四) 驱动显示电路选用三极管电流放大电路，采用普亮发光二极管模拟灯的显示，如图8所示。下面对基极电阻和集电极电阻的选取进行计算。因为普亮的发光二极管流过电流要求为=510mA，所以：故图8中的。三极管选用NPN型三极管9013，根据资料可知，其电流放大倍数=60120，。取=100，故。而较好，代入上式得，故取，即图8中的。(五) 整机电路图图9 整机电路(六) 元器件清单序号名称型号数量1集成运放LM38612二极管1N400713触发器401314三极管901315电容0.22F16电容10F27电阻10K28电阻51019发光二极管1三、 软件设计流程及描述(一) 仿真图示打开Proteus ISIS，按照图10所示连接电路图。将压电陶瓷片换成信号发生器，产生一串连续的脉冲，以实现输入信号。在输入端和三极管的集电极端分别加一个电压探针、。以研究它们电位的变化关系。它们的电位关系在图表模式器中显示。图10整机仿真电路(二) 仿真结果及分析输入端和三极管的集电极端的电压探针示数关系如图11图11两电压探针示数关系 由图11可知，电路为下边沿触发，每来个脉冲（掌声），三极管的集电极的电压改变一次，即发光二极管暗亮的状态改变一次。从而达到了电子电路的设计目的。四、 调试过程遇到的问题与解决的方法问题：电路连接好后，给电路一个声音信号，但LED不亮。解决的方法：先检查电路是否连接正确，再用电压表检测电路是否存在断路或短路的现象，最后有欧姆表或电压表检测电子器件是否损坏。五、 课程设计体会六、 主要参考文献1 National Semiconductor Corporation. LM386Low Voltage Audio Power AmplifierOL. 2010-12-25. /mpf/LM/LM386.html#Overview2 Fairchild Semiconductor Corporation. CD4013BC Dual D-Type Flip-FlopOL. 2010-12-25. /ds/CD/CD4013BC.pdf3 徐秀平，项华珍. 电工与电子技术M.广州：华南理工大