音樂彩燈控制電路設(shè)計

1、2011級模擬電子技術(shù)課程設(shè)計 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告書課題名稱 姓 名學(xué) 號 院、系、部專 業(yè)指導(dǎo)教師年 月日目錄1. 緒論21.1設(shè)計要求22. 音樂彩燈控制器設(shè)計22.1設(shè)計思路22.2音樂大小控制彩燈的設(shè)計及原理32.3音樂大小控制彩燈的電路實現(xiàn)32.3.1電源電路設(shè)計32.3.2音樂大小控制電路42.4音樂節(jié)奏控制電路42.4.1音樂節(jié)奏控制原理42.5總電路圖53. 設(shè)計總結(jié)5參考文獻61. 緒論音樂彩燈控制器是用音樂信號控制多組顏色的彩燈,利用其亮度變化反映音樂信號的強弱。從而使燈的變化規(guī)律與音頻信號的規(guī)律及電平大小相對應(yīng)，是一種將聽信號轉(zhuǎn)換為視信號的裝置.用來調(diào)節(jié)聽眾欣賞音樂

2、時候的氣氛和情緒。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們不滿足于吃飽穿暖，而要有更高的精神享受。不論是思想，還是視覺，人們都在追求更高的美。特別使在視覺方面，人們不滿足于一種光，彩燈的誕生讓人們是視覺對美有了更深的認(rèn)識。但現(xiàn)在市面上的音樂彩燈只是按照一定的方式閃爍，讓人們感覺到十分的粗糙無味，更沒有聲音那樣用震撼力，音樂彩燈的出現(xiàn)讓我們既有了聽覺上的享受，更有了精神上的享受。但現(xiàn)在市面上的音樂彩燈只是按照音樂的一種方式閃爍，和音樂沒多大關(guān)系，根本不能稱為音樂彩燈。本設(shè)計是一個音樂彩燈控制器 ，使其實用于家庭、商場、櫥窗、舞廳、咖啡廳、公共廣場等場所的擺設(shè)、裝飾、廣告、環(huán)境凈化與美化，本電路的

3、最大優(yōu)點是可以實現(xiàn)音樂以三種方式控制彩燈的閃亮。實現(xiàn)了音樂大小、節(jié)奏的控制。1.1設(shè)計要求 設(shè)計一種組合式彩燈控制電路，該電路沒由兩路不同控制方法的彩燈組成，彩燈可采用不同顏色的發(fā)光二極管組成不同的圖案來實現(xiàn)。（1）第一路按話筒輸出信號的音量的強弱（信號幅度的大小）控制彩燈。音強時，彩燈的亮度加大，反之，亮度減弱。（2）第二路按話筒輸出信號的音調(diào)的高低（信號頻率的大?。┛刂撇薀?。低音（輸入信號頻率低于400Hz）時，某一部分彩燈點亮；高音時（輸入信號頻率高于600Hz）時，另一部分彩燈點亮。2. 音樂彩燈控制器設(shè)計2.1設(shè)計思路 音頻在電信號中表現(xiàn)為多個正弦波疊加而形成。音樂的大小就表現(xiàn)為是音

4、樂的強弱起伏，它在音頻信號中表現(xiàn)為正弦波的波峰和波谷，所以在他達(dá)到波峰時說明他的音量大。在波谷是音量就小，所就需要一個傳感器壓片陶瓷B(FT-27或HTD27A-1)，接收音樂的音頻信號，經(jīng)過放大電路放大后，用于驅(qū)動電路來使彩燈發(fā)光。音樂的節(jié)奏往往是由樂隊的鼓點來體現(xiàn)，實質(zhì)上是具有一定時間間隔的脈沖信號。根據(jù)設(shè)計要求，彩燈要隨著節(jié)奏閃亮，需要一個可調(diào)的多諧震蕩電路產(chǎn)生脈沖信號，將脈沖信號輸入放大電路，放大后驅(qū)動彩燈隨著脈沖的頻率變化而變化閃亮。原理圖如圖1所示：傳感器（音頻輸入）放大器彩燈多諧振蕩器計數(shù)、譯碼器彩燈限流電阻圖1音樂彩燈控制器設(shè)計原理圖 傳感器（音樂接收器壓片陶瓷）接收音頻信號并

5、轉(zhuǎn)化為電信號，再將電信號經(jīng)放大電路放大輸出，然后用放大后的電信號控制經(jīng)過彩燈的電流，從而控制彩燈的亮度（2）經(jīng)音頻接收后轉(zhuǎn)化為電信號，再放大輸給多諧振蕩器，控制多諧振蕩電路的壓敏電阻，從而控制多諧振蕩電路的脈沖信號的頻率，脈沖信號被計時器計時、譯碼后再經(jīng)放大后擁有足夠的能量使彩燈發(fā)光，同時也使彩燈隨其頻率變化而變化。2.2音樂大小控制彩燈的設(shè)計及原理音樂的大小，即聲音的強弱起伏，它在音頻信號中表現(xiàn)為正弦波的波峰，所以在他達(dá)到波峰時說明音樂大，在波谷就是最小。所以就需要設(shè)計一個壓電陶瓷片B接受由音響裝置發(fā)出的聲波。由于音頻電壓過小，所以還要設(shè)計一個放大電路，經(jīng)過兩級放大后接雙向晶閘管VS和彩燈，

6、即完成音樂大小控制彩燈的電路。設(shè)計原理圖如圖2所示：傳感器（音頻輸入）放大器限流電阻彩燈圖2音樂大小控制原理圖2.3音樂大小控制彩燈的電路實現(xiàn)2.3.1電源電路設(shè)計單穩(wěn)態(tài)電路的工作電壓在318V之間，選取12V電壓為電源電壓，所以設(shè)計時使用220V交流電壓經(jīng)過變壓后得到12V的交流電壓，再經(jīng)過橋式整流、整流濾波后由三端穩(wěn)壓7812穩(wěn)壓為12V，供給各個電路元件使用。常見小功率直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等四部分組成，穩(wěn)壓電路根據(jù)調(diào)整元件類型可分為電子管穩(wěn)壓電路、三極管穩(wěn)壓電路、可控硅穩(wěn)壓電路，集成穩(wěn)壓電路等。根據(jù)調(diào)整元件與負(fù)載連接方法，可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型。根據(jù)調(diào)

7、整元件工作狀態(tài)不同，可分為線性和開關(guān)型穩(wěn)壓電路。本電路主要采用集成三端穩(wěn)壓電路。電路圖設(shè)計如圖3所示：圖3電源電路圖2.3.2音樂大小控制電路圖4音樂大小控制電路 2.4音樂音調(diào)控制電路2.4.1音樂音調(diào)控制原理經(jīng)音頻接收后轉(zhuǎn)化為電信號，再放大輸給多諧振蕩器，控制多諧振蕩電路的壓敏電阻，從而控制多諧振蕩電路的脈沖信號的頻率，脈沖信號再經(jīng)放大后擁有足夠的能量使彩燈發(fā)光。當(dāng)?shù)鸵簦摧斎胄盘栴l率低于400Hz）時，A部分的彩燈點亮；當(dāng)高音（即輸入信號高于600Hz）時，A部分彩燈熄滅，B部分彩燈點亮。原理圖如圖5所示：圖5音樂音調(diào)控制原理圖放大電路多諧振蕩器彩燈A傳感器（音頻輸入）彩燈B400Hz信

8、號600Hz信號2.5總電路圖音樂彩燈控制電路總電路圖如圖6所示：圖6音樂彩燈控制電路總電路圖3. 設(shè)計總結(jié)經(jīng)過多天的設(shè)計，我的作品終于成功出爐。我認(rèn)為這是一個相對較簡單而且很基礎(chǔ)的的課程設(shè)計。當(dāng)我們拿到題目時，便知道這上理論課時的有著本質(zhì)的區(qū)別。題目的復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于平日里的實驗課，雖然看起來需要實現(xiàn)的功能不多，但是電路圖的設(shè)計對于沒有經(jīng)驗的我們來說卻是是個挑戰(zhàn)，尤其對于元器件規(guī)格的把握要謹(jǐn)慎，否則在仿真時要么得不到最終結(jié)果，要么誤差較大。所以我們精心設(shè)計了原理圖，并嚴(yán)格按照流程謹(jǐn)慎操作設(shè)計，在多次修正與測試后才得到了現(xiàn)在相對較完美的結(jié)果。 為了體現(xiàn)與別人的不同，我們盡量使作品的功能完美精確，并嘗試使用多種方式完成設(shè)計，并且易于操作與貼近現(xiàn)實。盡管花費了很多時間與精力，但是看到最終所有的功能都實現(xiàn)了，我卻感到十分欣慰與歡喜。由于是第一次接觸實際操作設(shè)計，要將理論應(yīng)用到實際中，實屬不易。 我會吸取這次的經(jīng)驗，希望下次我能做的更好！參考文獻1 盧慶林. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗與綜合訓(xùn)練M. 高等教育出版社, 2004.2 陳光明, 施金鴻, 桂金蓮. 電子技術(shù)課程設(shè)計與綜合實訓(xùn)M. 京航