彩燈控制器課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目名稱： 音樂彩燈控制器 </p><p><b>　　一．設(shè)計(jì)題目：</b></p><p><b>　　音樂彩燈控制器</b></p><p>　　二．設(shè)計(jì)任務(wù)和要求：</p>

2、<p><b>　　(1) 任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一種組合式彩燈控制電路，該電路由三路不同控制方法的彩燈所組成，采用不同顏色的發(fā)光二極管作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。</p><p><b>　　2) 要求</b></p><p>　?、?第一路為音樂節(jié)奏控制彩燈，按音樂節(jié)拍變換彩燈花樣。</p>

3、<p>　　② 第二路按音量的強(qiáng)弱（信號(hào)幅度大?。┛刂撇薀簟?qiáng)音時(shí)，燈的亮度加大，且燈被點(diǎn)亮的數(shù)目增多。</p><p>　　③ 第三路按音調(diào)高低（信號(hào)頻率高低）控制彩燈。低音時(shí)，某一部分燈點(diǎn)亮；高音時(shí)，另一部分燈點(diǎn)亮。</p><p>　　三．題目分析或內(nèi)容摘要：</p><p>　　根據(jù)課題要求，本控制器可分別用三部分電路實(shí)現(xiàn)。</p>

4、<p>　?、僖魳返墓?jié)奏往往由樂隊(duì)的鼓點(diǎn)來體現(xiàn)，實(shí)質(zhì)上它是具有一定時(shí)間間隔的節(jié)拍脈沖信號(hào)。因此，可采用計(jì)數(shù)、譯碼驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成節(jié)拍脈沖信號(hào)發(fā)生器（或稱時(shí)間順序控制器），使相應(yīng)的彩燈按節(jié)奏點(diǎn)亮和熄滅。</p><p>　?、跒閷?shí)現(xiàn)聲音信號(hào)強(qiáng)弱的控制，應(yīng)該將聲音信號(hào)變成電信號(hào)，經(jīng)過放大、整流濾波，以信號(hào)的平均值驅(qū)動(dòng)彩燈發(fā)亮。信號(hào)強(qiáng)，則燈的亮度大，且點(diǎn)亮燈的數(shù)目增多。</p><p>　

5、?、蹫閷?shí)現(xiàn)高、低音（不同頻率信號(hào)）對(duì)彩燈的控制，采用高、低通有源濾波電路。低通濾波器限制高音頻信號(hào)通過，而高通濾波器限制低音頻信號(hào)通過，分頻段輸出信號(hào)，經(jīng)過放大驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。</p><p>　　四．整體構(gòu)思或方案選擇：</p><p><b>　　控制器原理框圖</b></p><p>　　① 采用運(yùn)算放大器或555定時(shí)器構(gòu)成多諧

6、振蕩器，產(chǎn)生矩形波信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖。</p><p>　?、?計(jì)數(shù)器輸出經(jīng)譯碼器可得多路譯碼輸出信號(hào)，再通過驅(qū)動(dòng)器使相應(yīng)的彩燈點(diǎn)亮。</p><p>　?、?采用動(dòng)圈式話筒或者揚(yáng)聲器，將聲響信號(hào)變成電信號(hào)輸出，并經(jīng)放大器將其放大。由于音頻信號(hào)的頻率高于發(fā)光元件的響應(yīng)頻率，為使發(fā)光元件有適當(dāng)?shù)娘@示時(shí)間，可加入延時(shí)電路，減少發(fā)光元件閃爍現(xiàn)象。</p><p>　

7、　④ 人耳聽覺范圍的信號(hào)頻率在20Hz-20kHz，為簡(jiǎn)單起見，可將音頻信號(hào)分成兩個(gè)不同頻段，分別用低、高通濾波器來區(qū)分這兩段頻率信號(hào)，然后經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路使音響放大器的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　控制器原理圖</b></p><p><b>　　五．具體實(shí)現(xiàn)：</b></p><p>　　在開始之前首先要解決的問題就是

8、將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并將信號(hào)放大。這可以由一個(gè)普通的反相放大器實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　信號(hào)經(jīng)過放大后送振蕩器?？梢允褂?55定時(shí)器構(gòu)成自激振蕩器送出方波，即是脈沖信號(hào)。然后只需用一個(gè)最簡(jiǎn)單的74x139的2線-4線譯碼器就可以使信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器的作用驅(qū)動(dòng)LED1和LED2交替被點(diǎn)亮。從兩個(gè)LED的交替中就可以看出音樂信號(hào)的節(jié)奏（既鼓點(diǎn)）。</p><p>　　音樂的大小，就是聲音的強(qiáng)

9、弱起伏，它在音頻信號(hào)中表現(xiàn)為正弦波的波峰，所以在他達(dá)到波峰時(shí)說明他的音樂大。在波谷就小，所以就需要設(shè)計(jì)一個(gè)觸發(fā)電路，由聲音的強(qiáng)弱控制，為實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)強(qiáng)弱的控制，應(yīng)該將聲音信號(hào)變成電信號(hào)，經(jīng)過放大、整流濾波，以信號(hào)的平均值驅(qū)動(dòng)彩燈發(fā)亮。根據(jù)要求使用了555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)電路，觸發(fā)后驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。</p><p>　　音調(diào)即是聲音中的高音和低音，采用高、低通有源濾波電路。低通濾波器限制高音頻信號(hào)通過，而高通濾波

10、器限制低音頻信號(hào)通過，分頻段輸出信號(hào)，經(jīng)過放大驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。</p><p>　　六．各部分定性說明以及定量計(jì)算：</p><p><b>　　電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　參數(shù)計(jì)算</b></p><p><b>　　元器件的選擇</b></