電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：聲控?zé)艄饪刂破髟?系：專 業(yè)：學(xué) 號(hào): 學(xué)生姓名：指導(dǎo)老師：9一、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(一) 設(shè)計(jì)要求1. 用壓電陶瓷片來接收聲音信號(hào)；2. 以發(fā)光二極管的亮與滅代表燈的開與關(guān)；3. 每擊掌一次，二極管點(diǎn)亮或熄滅一次，達(dá)到聲控開關(guān)的目的。(二) 設(shè)計(jì)意義聲控?zé)羰且环N聲控電子照明開關(guān)裝置。它提供一種操作簡(jiǎn)便,實(shí)用可靠,控制靈敏的裝置。此外，利用此裝置可以達(dá)到省電的目的，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能的號(hào)召。(三) 個(gè)人所完成的工作1. 搜集相關(guān)資料，確定設(shè)計(jì)的整體方案；2. 進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算，完成電子電路的原理圖設(shè)計(jì)；3. 在仿真成功后進(jìn)行面包板電路的調(diào)試。(四) 系統(tǒng)的主要功能我組所設(shè)計(jì)的聲控?zé)粲尚盘?hào)轉(zhuǎn)換電路,放大電路,濾波電路, T觸發(fā)器的電路和驅(qū)動(dòng)顯示電路等電路組成。將實(shí)現(xiàn)LED的開關(guān)式控制：擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅。二、 聲控?zé)舻墓ぷ髋c設(shè)計(jì)原理我們根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求繪出如圖1所示的電路框圖:圖1電路框圖(一) 放大電路由于壓電陶瓷片所轉(zhuǎn)換的電信號(hào)很微弱，無法直接去觸發(fā)觸發(fā)器電路使其工件。所以在設(shè)計(jì)中選用了一個(gè)運(yùn)算放大器LM386把微弱的信號(hào)放大。LM324引腳圖如圖2所示；放入電路如圖3所示。 圖2 LM324引腳圖 圖3放大電路如圖所示，設(shè)壓電陶瓷片所轉(zhuǎn)換的電信號(hào),經(jīng)放大后的電壓如果選用CMOS電路，則要求放大后的輸出電壓，這個(gè)放大后的輸入電壓也不要過高，以免過于靈敏。這樣有下式：根據(jù)LM386的特性，我們采用同相輸入，取，用6V的干電池電源連接方式供電。(二) 濾波電路信號(hào)放大后，再經(jīng)過一次整形處理，我們采用圖4的二極管1N4007和電容構(gòu)成的濾波電路，圖中的10k電阻是為濾波電路的電容提供，一個(gè)放電通路。 圖4濾波電路 圖5 CD4013的引腳圖 圖7觸發(fā)電路 圖6 CD4013的引腳圖(三) 觸發(fā)器因?yàn)門TL電路的功耗大，且要求電源5V穩(wěn)定，而采用CMOS電路318V的電源均可且省電，所以這里我們選用CD4013實(shí)現(xiàn)觸發(fā)器。CD4013的引腳圖如圖5所示，真值表如圖6所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將擊掌信號(hào)即為觸發(fā)信號(hào)，利用CD4013中的一個(gè)D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)觸發(fā)器的電路圖如圖7所示。當(dāng)CL由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，Q翻轉(zhuǎn)一次。(四) 驅(qū)動(dòng)顯示電路選用三極管電流放大電路，采用普亮發(fā)光二極管模擬燈的顯示，如圖8所示。下面對(duì)基極電阻和集電極電阻的選取進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)槠樟恋陌l(fā)光二極管流過電流要求為=510mA，所以：故圖8中的。三極管選用NPN型三極管9013，根據(jù)資料可知，其電流放大倍數(shù)=60120，。取=100，故。而較好，代入上式得，故取，即圖8中的。(五) 整機(jī)電路圖圖9 整機(jī)電路(六) 元器件清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1集成運(yùn)放LM38612二極管1N400713觸發(fā)器401314三極管901315電容0.22F16電容10F27電阻10K28電阻51019發(fā)光二極管1三、 軟件設(shè)計(jì)流程及描述(一) 仿真圖示打開Proteus ISIS，按照?qǐng)D10所示連接電路圖。將壓電陶瓷片換成信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生一串連續(xù)的脈沖，以實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)。在輸入端和三極管的集電極端分別加一個(gè)電壓探針、。以研究它們電位的變化關(guān)系。它們的電位關(guān)系在圖表模式器中顯示。圖10整機(jī)仿真電路(二) 仿真結(jié)果及分析輸入端和三極管的集電極端的電壓探針示數(shù)關(guān)系如圖11圖11兩電壓探針示數(shù)關(guān)系 由圖11可知，電路為下邊沿觸發(fā)，每來個(gè)脈沖（掌聲），三極管的集電極的電壓改變一次，即發(fā)光二極管暗亮的狀態(tài)改變一次。從而達(dá)到了電子電路的設(shè)計(jì)目的。四、 調(diào)試過程遇到的問題與解決的方法問題：電路連接好后，給電路一個(gè)聲音信號(hào)，但LED不亮。解決的方法：先檢查電路是否連接正確，再用電壓表檢測(cè)電路是否存在斷路或短路的現(xiàn)象，最后有歐姆表或電壓表檢測(cè)電子器件是否損壞。五、 課程設(shè)計(jì)體會(huì)六、 主要參考文獻(xiàn)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，項(xiàng)華珍. 電工與電子技術(shù)M.廣州：華南理工大