数字电子技术之声控电路设计.doc

哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称： 数字电子技术基础 设计题目： 声控开关的设计与制作 院 系： 电气学院自动化测试与控制系 班 级： 0901103 设 计 者： 陈东栋 学 号： 1090110316 指导教师： 刘英 设计时间： 2011年11月19日至12月6日 哈尔滨工业大学概 述声控开关在实际中的应用相当广泛，是一些声控灯基本组成部分，其原理适用于很多声控器械，它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图，解决生活中的实际问题，将所学知识应用于实践中。关键字：74ls90计数器，74ls47译码器，集成运放放点电路，555构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器，还有74ls00等门电路。话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示。放大电路选通时钟计数 器译码显示声控开关整形电路单稳态触发器Vcc电路原理框图三、电路设计辅助时钟信号100HZ，占空比50% 1、 整体电路整个电路用到晶体管、施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器、74LS90、译码器、数码管等元器件，具体电路如下：整体电路图2、放大电路将较小的触发信号经过两级放大得到较大的信号，电路图如下：放大电路555定时器构成的整形电路与单稳态电路两级放大后的波形经过施密特触发器整形得到电平与之相反的方波，在经单稳态触发器后得到高电平触发。电路图如下：整形电路与单稳态电路555定时器构成的多谐振荡器多谐振荡器产生连续方波，作为时钟信号。具体电路如下：多谐振荡器电路图3、 显示电路电路工作时，计数器经译码器将二进制变为十进制显示出数字。电路图如下:计数器译码显示电路四、调试及波形将电路板接上+5V电源，根据实验所需的要求改变电位器大小，直到两个电位器的阻值达到所述要求，使得发光二极管能够按照所需要求。五、结论该声控开关电路中，当感应到声音时，声控开关接通，灯亮起，开始计时。该电路达到了预期要求，实现了设计要求。从输入信号开始计算，直到灯灭。灯亮的时间通过LED数码显示器直观地显示出来。该电路主要用到了集成运放，555定时器，74ls90计数器，74ls47译码器这几种器件，各元件功能明确联系紧密，对声控原理的实现简明易了。所用元器件种类较少性价比比较合适。六、设计过程与心得体会当接到这个课程设计的时候，既紧张又高兴。高兴的是自己能够独立动手完成这个课程设计，能锻炼自己的动手能力，不过又担心设计的不好，不能达到预期的要求，完成不了任务。刚开始做这个设计时，跟同组人员在电路设计和连接时出现了一些意见上的分歧。不过后来通过沟通达成了共识，一个人负责一个模块，最后一起调试检测电路。在我们两天的努力下，终于把电路连接好了。在无限的期待中接通了电源并启动了声控开关，不过结果并不理想。电路丝毫没有反应，第一次的连接调试宣告失败。虽然失败了，但是我想这也应该是课程设计中能够锻炼我们的地方，就是通过不断的尝试才能够达到最终的任务要求。在接下来的调试中，我们先从电路原理开始分析，再从电路的连接中找问题，终于在一个三极管的连接中发现了问题所在。原来是三极管的集电极也发射极接反了，经过改正之后，电路最终实现了预期的目标，达到了课程设计的要求。当看到亮起并开始计时，灯灭后停止计时并清零的时候，我们很是兴奋，几天的努力终于获得了回报。通过这次的课程设计，付出了很多东西也学到了很多东西，这些东西也是在课本上所无法学到的。在任务中我们的动手能力在这次设计中得到了很好的锻炼，大大提升了