九路彩灯电子课程设计.doc

九路彩灯伴16首名曲播放控制电路 一电路的组成结构该电路图由音频功率放大电路，振荡电路，彩灯控制电路，电源电路以及脉冲控制电路构成。二电路总体功能描述 本电路是由音乐集成芯片放出音乐产生触发信号控制Q9的导通，cd4011所构成的4与非门电路产生脉冲控制CP脉冲，CP脉冲为上升沿的时候，Q0Q8开始计数。在计数的作用下，Q端依次输出为高电平时可控晶闸管导通，彩灯处于开启状态。从IC3的Q0Q8端和Q9端输出变化的控制电平，使VS1-VS9间歇导通，彩灯H1-H9按不同的频率闪烁发光.音乐集成芯片包含十六首名曲音乐，彩灯的亮灭盏数则由其发出的触发信号控制。三电路主要元件的工作原理介绍17812三端稳压器7812三端稳压器是电子设备中常用的线性稳压集成电路，最大输出电流1.5A（需加散热器）。下面是用这种稳压IC制作的正负稳压电源典型电路从电路中可以看到，7812/7912的输入输出端都接有电容，而且是一大一小，大容量电容是低频滤波作用，小容量电容是高频滤波用。需提醒的是输出端一般不要接过大容量电容，一般接几十微法的就可以了。否则有些电路中会出现关闭电源后，输出端电容向前级稳压IC放电的过程，这容易损坏稳压IC。如果电路需要，应在三端稳压器输入输出端跨接一保护二极管。它可以解决反向浪涌电流对稳压IC的冲击。这在一些实验电源中特别推荐加接以保护三端稳压器。29012与8550组成的三管音频放大器（反压50v；电流0.5A;功率0.6W;管子类型PNP）它是一个设计小巧、线路简单但性能不错的三管音频放大器。也许你在一些袖珍晶体管收音机可以看到一些与此类似的电路。 原理分析： 电路如图所示，输入极（9012）的基极工作电压等于两输出极三极管的中点电压，一般为电源电压的一半，这个电压的稳定由输出三极管的基极的两个二极管控制。3.3欧姆电阻串联在输出三极管的发射极上，以稳定偏流。以减小环境温度、不同器件（如二极管、输出三极管）参数区别对电路的影响。当偏流增加时，输出三极管发射极与基极间电压会减小，以减小偏流。此电路输入阻抗为500欧姆，在使用8欧姆扬声器时，电压增益为5。电路在不失真输出50mW的功率时，扬声器上有约2V左右的电压摆动。增加电源电压可提高输出功率，但此时应注意输出晶体管散热问题。在9V电源电压时，电路耗电约30mA。制作时要注意两个输出功率管放大倍数应接近。由于它是一个很典型的功放电路，所以非常适合初学者学习功放电路原理之余，动手实践制作时的参考电路。3 .CD4011以及CD4017 （十挡频率信号发生器电路）通常，我们所用的通用型频率信号发生器均被设计为整个频率范围，使用时采用连续调节的方式。但在实际使用中有时我们常用的测试频率只有少数几个。这里介绍的频率信号发生器设计为十个常用的固定频率挡位，使用时可根据需要进行选择。该频率信号发生器由数字式挡位选择开关和十个固定频率的信号发生器组成，其电路如图所示。CD-4017引脚图，电气参数及真值表脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效； 脚(CP)，时钟输入端脉冲上升沿有效； 脚(R)，清零输入端，在“R”端加高电平或正脉冲时，CD40171C 计数器中各计数单元输出低电平“0”，在译码器中只有对应“0”状态的输出端 Y0 为高电平；CD40171C 内部逻辑电原理图如图 1-2 所示。它是由十进制计数器电路和时序译码电路两部分组成。其中的 D 触发器 FlF5 构成了十进制约翰逊计数器，门电路 514构成了时序译码电路。约翰逊汁数器的结构比较简单它实质上是一种串行移位寄存器。除了第 3 个触发器是通过门电路15、16 构成的组合逻辑电路作用于 F3 的 D3 端以外，其余各级均是将前一级触发器的输出端连接到后一级触发器的输入端 D 的，计数器最后级的 Q5 端连接到第一级的 D1 端。这种计数器具有编码可靠，工作速度快、译码简单，只需由二输入瑞的与门即可译码，且译码输出无过渡脉冲干扰等特点。通常只有译码选中的那个输出端为高电平，其余输出端均为低电平。约翰逊计数器状态如表1-1所示。当加上清零脉冲后，Q1Q5 均“0”，由于 Q1 的数据输入端 D1 是 Q5 输出的反码，因此, 输入第个时钟脉冲后，Q1 即为“ l ”，这时 Q2 - Q5 均依次进行移位输出，Ql 的输出移至 Q2，Q2的输出移至Q3。如果继续输入脉冲，则 Q1 为新的 Q5，Q2Q5 仍然依次移位输出，这样就得到了表 l l 的状态及图 l 3 的波形由五级计数单元组成的约翰逊计数器，其输出端町以有 32 种组合状态，而构成十进制计数器只需 10 种计数状态，因此，当电路接通电源之后，有可能进入我们所不需要的 22 种伪码状态 。为了使电路能迅速进入表 1 l 所列状态，就在第三级计数单元的数据输入端上加接了两级组合逻辑门，使 Q2 不直接连接 D3，而使 03 由下列关系决定：D3Q2(Ql+Q3)这样做，当电源接通后，不管计数单元出现哪种随机组合，最多经过 8 个时钟脉冲输入之后 ，都会自动进入表 l l 所列状态。CD4017 有 3 个输入端：复位清零端 R，当在 R 端加高电平或正脉冲时，计数器清零，在所有输出中，只有对应“0”状态的 Q0 输出高电平，其余输出均为低电平：时钟输入端 CP 和 CE，其中 CP 端用于上升沿计数，CE 端用于下降沿计数，这两个输入端的内部逻辑电路如图 2 所示。由图 2 可见，CP 和 CE 还有互锁的关系，即利用 CP 计数时，CE 端要接低电平：利用 CE 计数时，CP端要接高电平。反之则形成互锁。在“R” 端加上高电平或正脉冲日子，计数器中各计数单元 F1 F5 均被置零，计数器为“00000 ”状态。CD4017 有 10 个译码输出端 Q0 Q9，它仍随时钟脉冲的输入而依次出现高电平，见图 3。此外，为了级联方便，还设有进位输出端 QC，每输入 10 个时钟脉冲，就可得到一个进位输出脉冲，所以QC 可作为下一级计数器的时钟信号。从上述分析中可以看出，CD4017(它的基本功能是对“CP”端输入脉冲的个数进行十进制计 数，并按照输入脉冲的个数顺序将脉冲分配在 Yo Y9 这十个输出端，计满十个数后计数器复零，同时输出个进位脉冲。我们只要掌握了这些基本功能就能设计出千姿百态的应用电路来。四元件清单：KD-4821一个CD4011以及CD4017一个7812一个9012一个8550一个五体会这是第一次做课程设计，没什么经验，也什么头绪。在参考了老师给的电路图之后，决定做了这个九路彩灯伴16首名曲播放控制电路。在做的过程中，我更加了解一些元件的用法和功能。比如，9012三极管的用法和接法，9012和8550组合成的音频放大器，整流电路的四个管脚的作用等等。不过，我也发现一个问题，就是KD4821这个音乐集成块，是个老部件，希望以后能出现