畢業(yè)設(shè)計-音樂節(jié)奏彩燈控制器設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計-音樂節(jié)奏彩燈控制器設(shè)計,畢業(yè)設(shè)計,音樂,節(jié)奏,彩燈,控制器,設(shè)計
摘 要
摘 要
本設(shè)計彩燈伴隨音樂的節(jié)奏、大小、音調(diào)而變化的彩燈控制器。使彩燈在藝術(shù)上有了很大的提高,本文的主要內(nèi)容有以下幾點:
1、設(shè)計音樂信號放大電路。
2、555時基電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)實現(xiàn)音樂大小控制彩燈。
3、555時基電路構(gòu)成多諧電路實現(xiàn)音樂節(jié)奏控制彩燈。
4、設(shè)計濾波電路,實現(xiàn)音樂的音調(diào)控制彩燈。
關(guān)鍵字:555 時基電路、音樂大小、節(jié)奏、音調(diào)。
Ⅰ
目 錄
目 錄
第一章 緒 論 1
第二章 音樂大小控制彩燈 2
2.1系統(tǒng)設(shè)計思路 2
2.2 音樂大小控制彩燈的工作原理 3
2.3音樂大小控制彩燈的電路設(shè)計. 3
2.3.1 電源電路設(shè)計 3
2.3.3 放大電路設(shè)計 5
2.3.2 音樂大小控制彩燈的電路圖的設(shè)計實現(xiàn) 6
第三章 音樂節(jié)奏控制彩燈 8
3.1 音樂節(jié)奏控制彩燈的工作原理. 8
3.2 音樂節(jié)奏控制彩燈的電路設(shè)計 8
3.2.1 音樂節(jié)奏控制彩燈的主要參數(shù)計算 8
3.2.2 音樂節(jié)奏控制彩燈總電路實現(xiàn) 10
第四章 音調(diào)高低控制彩燈 12
4.1 音調(diào)高低控制彩燈的工作原理 12
4.2 音調(diào)高低控制彩燈的電路設(shè)計 12
4.2.1音調(diào)高低控制彩燈的主要參數(shù)計算 12
4.2.2 音調(diào)高低控制彩燈的電路圖 14
第五章 實物的制作和調(diào)試 15
總 結(jié) 19
參考文獻 21
附 錄 22
23
第1章 緒論
第1章 緒 論
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、音調(diào)的控制。
設(shè)計任務(wù)與要求
(1) 設(shè)計一個音樂聲響與彩燈燈光相互組合的彩燈控制電路。
(2) 有三路不同控制方法的彩燈,用不同顏色的LED表示。
(3) 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。
(4) 第二路按音樂大?。ㄐ盘柗却笮。┛刂撇薀?,音量大時,彩燈亮度加大,反之亦然。
(5) 第三路按因調(diào)高低(信號頻率高低)控制彩。
第2章 音樂大小控制彩燈
第2章 音樂大小控制彩燈
2.1系統(tǒng)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)為是演唱者的聲音的強弱起伏,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,所就需要一個觸發(fā)電路使他在音量大的時候就彩燈發(fā)光,音量小的時候燈滅。綜合考慮:選擇了NE555夠成的單穩(wěn)態(tài)電路,由于單穩(wěn)態(tài)電路是低電平觸發(fā)所以還需要一個反相放大器。
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,需要一個觸發(fā)電路來檢測脈沖信號并產(chǎn)生計數(shù)脈沖。根據(jù)要求選擇了NE555構(gòu)成的無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,由于觸發(fā)器的觸發(fā)電壓比音頻信號的高就還需要一個放大電路,有觸發(fā)信號后就還需要計數(shù)器和譯碼器來使彩燈閃亮。
音調(diào)主要由聲音的頻率決定,同時也與聲音強度有關(guān)。對一定強度的純音,音調(diào)隨頻率的升降而升降;對一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強增加而下降,高頻純音的音調(diào)卻隨強度增加而上升,所以應(yīng)用濾波器濾出高頻、低頻。以方便驅(qū)動彩燈發(fā)光。
圖2-1 總體框圖
信號源經(jīng)放大器放大后輸出分別送往:(1)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,輸出脈沖信號通過驅(qū)動電路來驅(qū)使彩燈發(fā)光;(2)多諧振蕩器脈沖輸出到計數(shù)器,計數(shù)脈沖通過計數(shù)和譯碼驅(qū)使彩燈發(fā)光;(3)送往高低通電路,取出所需要頻段信號后驅(qū)動彩燈發(fā)光
2.2 音樂大小控制彩燈的工作原理
音樂的大小,是原唱者的聲音的強弱起伏,它在音頻信號中表現(xiàn)為正弦波的波峰,所以在他達到波峰時說明他的音樂大。在波谷是他就小,所以就需要設(shè)計一個觸發(fā)電路,由聲音的強弱控制,根據(jù)要求使用了NE555時基電路中的單穩(wěn)態(tài)電路,觸發(fā)后驅(qū)動LED發(fā)光。由于音頻電壓過小,所以還要設(shè)計一個放大電路。
圖2-2 音樂大小
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3~18V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。
1.電源電路結(jié)構(gòu)
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,如圖2-3所示:
圖2-3 電源電路結(jié)構(gòu)圖
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)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。
圖2-4 電源電路
2 電源電路參數(shù)計算
(1)橋式整流二極管參數(shù)計算
正向平均電流:
最大反向電壓:
(2)濾波電容參數(shù):
取C2=1000μF
電容耐壓:
取V,故電容參數(shù)為C:1000μF/25V。
通過穩(wěn)壓管7812后 穩(wěn)壓為12V,提供給各個電路。
2.3.3 放大電路
由于555單穩(wěn)態(tài)電路是低電平觸發(fā),所以設(shè)計時采用了反向放大,三極管起反向作用,放大電源由可得如圖2-5所示。
圖2-5 放大電路
VT(9014) b-e極承受的極限電壓在0.7V,最大電流為0.1A,所以根據(jù)基爾霍夫定理得:
,
可得: =330K
RP為調(diào)諧電阻,由于單穩(wěn)態(tài)電路的觸發(fā)電壓在Vdd/3左右,所以調(diào)整555的2腳電壓在上下波動,這樣才能是單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā),由于電阻可變放大倍數(shù)不用計算,9014的放大倍數(shù)在100~1000之間足以使電壓達到單穩(wěn)態(tài)所需的=4V。
3.單穩(wěn)態(tài)電路:
圖2-6 單穩(wěn)態(tài)電路
由于電容的容量和耐壓不好選,所以就先選電容為,設(shè)單穩(wěn)態(tài)的暫態(tài)時間為。
根據(jù)公式:
得
所以取5k
4.限流電阻的計算
由于的?腳電壓為2V,LED的承受電流為30mA,取的最大取值為:===667?
=680?
2.3.2 音樂大小控制彩燈的電路圖的設(shè)計實現(xiàn)
設(shè)計電源電路為了NE555提供穩(wěn)定的直流電源12V;設(shè)計NE555時基電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路,經(jīng)過限流電阻,點亮電路用LED發(fā)光二極管。
圖2-6 音樂大小電路圖
音頻輸入后,經(jīng)過由VT組成的音頻放大器電壓放大。555時基電路與電阻、電容接成典型的但問他了工作模式,由于、的取值較小,所以暫態(tài)時間非常短,。限流電阻構(gòu)成保護電路,去驅(qū)動LED閃亮。
音頻輸入時,經(jīng)VT反向放大,使時基電路2腳電平在上下波動。當(dāng)電位不大于時,時基電路置位,進入暫態(tài),3腳輸出高電平,晶閘管導(dǎo)通,LED發(fā)光。由于暫態(tài)時間很短,很快又翻回穩(wěn)態(tài),LED彩燈熄滅,也就是說彩燈不會有停滯狀態(tài),它能隨時基電路的2腳電平即音頻電信號的變化而變化。當(dāng)變阻器的電阻越小,靜態(tài)時555的 2腳電平越高,電路的聲控靈敏度就越低,所以根據(jù)需要調(diào)節(jié)變位器。
仿真實驗:
圖 2-6 仿真波形
圖2-6中的斜線表示觸發(fā)經(jīng)放大后的音頻信號,方波表示的是輸出信號。由圖可知,音頻信號經(jīng)過放大之后進入單穩(wěn)態(tài)集成電路.從圖2-6可以看出正弦波處于正半波上升沿是,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)并輸出信號,由此可知當(dāng)音樂音量大小改變時,正弦波增大,那么彩燈閃亮的速率加快,音量減小時,波的幅度減小,彩燈閃亮減慢或停止。
第3章 音樂節(jié)奏控制彩燈
第3章 音樂節(jié)奏控制彩燈
3.1 音樂節(jié)奏控制彩燈的工作原理.
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。我們的目標(biāo)是 要彩燈按照節(jié)奏依次閃亮。因此,設(shè)計了一個多諧振蕩器,由音樂信號調(diào)諧,產(chǎn)生計數(shù)脈沖,使彩燈循環(huán)點亮的速率隨音樂的節(jié)奏而改變。有了節(jié)奏脈沖,還應(yīng)有計數(shù)和譯碼,這樣才能依次點亮彩燈。LED點亮?xí)r,由于脈沖電流過大所以還需要限流電阻保護LED。由于在觸發(fā)節(jié)奏脈沖的電壓比輸出的音頻信號大,所以還需要一個音頻放大電路。電源與上電路公用一個。
電路工作原理:音頻信號輸入后經(jīng)過放大電路放大后進入多諧振蕩調(diào)制其頻率,多諧振蕩產(chǎn)生出脈沖信號后送計數(shù)器計數(shù)后譯碼,再送入驅(qū)動電路驅(qū)動彩燈閃亮。
圖3-1 節(jié)奏流程框圖
3.2 音樂節(jié)奏控制彩燈的實現(xiàn)
3.2.1 音樂節(jié)奏控制彩燈的主要參數(shù)計算
1、音頻放大電路
放大電路使用共集電極放大:工作電壓為12V,三極管為9014,9014的放大倍數(shù)在100~1000 ,而b-e極電壓小于0.7V才能飽和導(dǎo)通,所以用1M的電阻使電壓適合于三極管的放大。由于9014承受的最大電流,。
2、無穩(wěn)態(tài)電路
圖3-2 無穩(wěn)態(tài)電路
該電路工作電壓設(shè)為12V,當(dāng)遠遠大于時,,此時輸出的波形為理想對稱的方波,所以使用的可變電阻,這樣實現(xiàn)了方波,也使可以調(diào)節(jié)電路的靈敏度。
C1在充、放電過程中,其電壓在的1/3到2/3之間變化,所以時基電路3腳輸出高電平的時間可用以下式表示(即充電周期),即
3腳輸出低電平時間(即放電周期):
振蕩周期:
振蕩頻率為:
輸出脈沖占空比:
根據(jù)以上公式可以求出、、,由于電容在市場上的型號不多。所以就選相近的,。
3 其他電路
CD4017的供電的電壓為3V~15V為了方便電源供電就選用12V作為供電電壓。
LED的供電電壓為3V,電流為15mA,所以要串聯(lián)一個穩(wěn)壓電阻,由基爾霍夫定理得:, 所以=600Ω
3.2.2 音樂節(jié)奏控制彩燈總電路實現(xiàn)
三極管構(gòu)成放大電路,放大后送振蕩電路。用NE555夠成自激振蕩器送出方波,即是脈沖信號,計數(shù)器和譯碼器用CD4017,他集成了計數(shù)和譯碼兩項功能,減小了電路,節(jié)約了成本,經(jīng)過限流電阻LED發(fā)光。
圖3-4 節(jié)奏電路圖
晶體管Q1組成音頻放大器,他將音頻信號加以放大,然后通過電容C2電位器R3加到ME555時基電路的5腳,對555構(gòu)成的振蕩器進行調(diào)制。
CD4017為十進制計數(shù)器,其CP端輸入的計數(shù)脈沖來自NE555時基電路組成的多諧振蕩器。當(dāng)CP端源源不斷地輸入計數(shù)脈沖時,它的輸出端Q1-Q9就依次循環(huán)輸出高電平。
使彩燈LED1~LED10依次點亮。調(diào)節(jié)電位器,因改時基電路的振蕩頻率,故使彩燈LED1~LED4的循環(huán)速率。音頻信號經(jīng)過放大、通過RP2加到A1的5腳,因改變5腳電平的高低,使555的閥值翻轉(zhuǎn),電平發(fā)生變化,即對振蕩器頻率進行調(diào)制,亦使U1的振蕩頻率隨音樂的頻率而變化,所以LED1~LED4的循環(huán)點亮的速率又隨音樂的節(jié)奏而改變。調(diào)節(jié)的阻值,則可調(diào)節(jié)電路的靈敏度。
圖3-5 節(jié)奏電路仿真圖
圖3-5中斜波表示的是放大后的音頻信號,方波表示的是經(jīng)音頻信號調(diào)諧多諧振蕩后輸出的觸發(fā)信號。從圖中可以看出經(jīng)放大后的音頻信號可以調(diào)制觸發(fā)信號的脈寬,從而使觸發(fā)信號驅(qū)動彩燈,并使彩燈隨音樂節(jié)奏的快慢而閃亮。
第4章 音調(diào)高低控制彩燈
第4章 音調(diào)高低控制彩燈
4.1 音調(diào)高低控制彩燈的工作原理
音調(diào)主要由聲音的頻率決定,同時也與聲音強度有關(guān)。對一定強度的純音,音調(diào)隨頻率的升降而升降;對一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強增加而下降,高頻純音的音調(diào)卻隨強度增加而上升,所以應(yīng)用濾波器濾出高頻、低頻,以方便驅(qū)動彩燈發(fā)光。
音調(diào)即是聲音中的高音和低音,我們?nèi)祟惸茏R別的聲音頻率20~20,所以設(shè)置1以上為高音、以下則為低音,所以要一個高低音濾波器去驅(qū)動彩燈發(fā)光。放大電路就和上面電路公用,電源公用一個。音頻放大后經(jīng)高低通濾波,送限流電阻限流后使彩燈發(fā)光。
圖4-1 音調(diào)電路結(jié)構(gòu)框圖
4.2 音調(diào)高低控制彩燈的電路設(shè)計
4.2.1音調(diào)高低控制彩燈的主要參數(shù)計算
圖4-2 高通電路
RC有源高低通濾波器參數(shù)的計算(設(shè)上限頻率):
(1)通常電容C的容量宜在微法數(shù)量級以下,的值一般約為幾百千歐內(nèi),由于電容容量檔級較少,常先選用值,再計算電阻的值。選擇,則
?=16K?
(2)考慮到二價巴特沃斯濾波器的=0.707和,故有,運算放大器兩輸入端的外接電阻必須滿足平衡條件:
由和,得,
所以,、,。
2.低通濾波電路
圖4-3低通電路
由于高通濾波器與低通濾波器在電路結(jié)構(gòu)上存在對偶關(guān)系,他們的幅頻響應(yīng)也存在對偶關(guān)系,設(shè)置的頻率界限為1000Hz,所以兩個電路參數(shù)一樣只是接法不一樣,如圖4-3所示
參數(shù)為:、、、,供電為12V,可LED承受的電流為燈泡電壓為,由
4.2.2 音調(diào)高低控制彩燈的電路圖
音頻經(jīng)放大(放大電路和節(jié)奏電路合用)輸入后分別送往高低通電路。
高通電路:由入經(jīng)過到U1(LM358)的5腳入,濾出低頻,7腳出。在LM358內(nèi)濾出低頻信號,高頻信號從7腳出來后使Q1導(dǎo)通,驅(qū)動LED1發(fā)光。
低通電路:由入經(jīng)過到LM358的3腳入,濾出高頻,1腳出。在LM358內(nèi)濾出低頻信號,高頻信號從1腳出來后使導(dǎo)通,使LED2發(fā)光。
圖4-.4 音調(diào)電路圖
圖 4-5 音調(diào)仿真圖
圖4-5為音調(diào)控制的輸出仿真圖,起伏大的線代表高通x1的波形,起伏小的線代表低通x2的波形,當(dāng)有高于1000Hz的脈沖到LM358時x1就輸出波峰達到3v的波形,而x2的波形就趨近X軸。
第5章 實物的制作和調(diào)試
第五章 實物的制作和調(diào)試
整體電路設(shè)計完成后,首先在軟件上仿真,軟件仿真正確,再畫出PCB板,刻出印板,安裝元件,進行調(diào)試,最后實物調(diào)試成功,設(shè)計成功完成。所以,實物的制作和調(diào)試分以下幾步:軟件仿真→制作PCB→元件安裝→實物調(diào)試。
1、軟件仿真
整體設(shè)計完成后,我們要進行的第一步工作就是軟件仿真,測試其性能。用的軟件是Multisim 7 軟件,他的仿真功能十分強大。首先調(diào)試分電路,在分電路調(diào)試完成后在調(diào)試總電路。
調(diào)試方法:首先在軟件中畫好電路圖,然后檢查電路中各元件是否連接正確,連接正確的情況下加入信號,由于此軟件不能直接加入音樂信號,所以用正弦(音頻電信號是由許多的正弦波疊加而形成)代替,加入信號后觀察彩燈的閃亮情況,遇到不正常時及時修改。
調(diào)試中遇到的故障:
故障1:放大電路不匹配。
分析:單穩(wěn)態(tài)電路需要的使反向電壓,無穩(wěn)態(tài)使用的事完整的正弦波。
解決:在兩個電路使用獨立放大。
故障2:接地信號的交叉。
分析:交流接地不能直流接地接在一起。
解決:兩個接地單獨接地。
2、PCB的制作與元件安裝
在軟件仿真完成后,下一步工作就事制作PCB版,以方便元件的安裝和實物的調(diào)試,PCB的制作分為兩部分,第一就是軟件制作畫出PCB圖、第二步就事制作實物印板。兩步都相當(dāng)重要,第一步就為方便的制作出優(yōu)良的PCB做好準(zhǔn)備,第二步是讓做出的PCB在元件安裝時更方便。
1 、軟件PCB的制作:在軟件PCB制作時使用了Protel 99 SE(它是專門制作PCB的軟件,具有強大的布線功能)。制作事首先在軟件中畫出電路圖,連接好各點的網(wǎng)絡(luò)飛線,填好各元件的封裝。然后生成網(wǎng)絡(luò)表,在進入PCB的制作,生成網(wǎng)絡(luò)表無誤時,調(diào)節(jié)各元件的位置,使其符合信號流程,以方便檢修。然后自動布線。
⑵、PCB圖如下:
圖5-1 PCB圖
⑶、硬件PCB的制作:在畫好PCB圖時,1.用復(fù)寫紙將布線圖復(fù)制到復(fù)銅墻鐵壁板上:復(fù)制前應(yīng)先用銼刀將復(fù)銅板四周邊緣銼至平直整齊,而且尺寸盡量與設(shè)計圖紙尺寸相符,并將復(fù)寫紙裁成與復(fù)銅板一樣的尺寸,為了防止在復(fù)制過程中產(chǎn)生圖紙移動,故要求用膠紙將圖紙左右兩端與印刷板貼緊。.先用鉆床將元件插孔鉆好—一般插孔直徑為左右,可采用直徑為的鉆頭較適中,如果鉆孔太大將影響焊點質(zhì)量,但對于少數(shù)元件腳較粗的插孔,例如電位器腳孔,則需用直徑為以上的鉆頭鉆孔。貼膠紙:先用刀片將封箱膠紙切成多種寬度的膠紙條后再進行貼膠,貼膠時應(yīng)根據(jù)線條所通過的電流大小及線條間的間隙來適當(dāng)選擇線條的寬容。一般只需采用2-3種寬度即可,為了保證制作工藝水平,盡可能不要采用過寬或過窄,如需要鉆孔的線條其寬度應(yīng)在以上,才不致于在鉆孔時將線條鉆斷,貼膠時還應(yīng)注意控制各相鄰線條的間隙不要太小,否則容易造成線條間短接,貼膠時一定超過鉆孔左右,這樣才能保證焊瞇質(zhì)量。
⑷元件的安裝
元件的安裝:根據(jù)原理圖在印制板上進行元件的安裝,一定要找準(zhǔn)相應(yīng)的元件位置再進行焊接,在焊接的時候要小心注意焊接的時間,有時候焊接時間過長會損壞元件,因此要把握焊接是的時間。在焊接的時候焊點要合適,不宜過大也不宜過小,也不要出現(xiàn)掛焊或虛焊。否則會造成電路故障。
4、電路的調(diào)試
安裝完成后,通電并加入信號。發(fā)現(xiàn)彩燈常亮,檢修思路:檢測電源是否正常,用萬用表檢測時發(fā)現(xiàn)電源電壓只有8V,正常應(yīng)當(dāng)在12V。然后判斷故障是在電源電路是在電源還是負(fù)載,斷開負(fù)載發(fā)現(xiàn)電源恢復(fù)到12V。證明故障在負(fù)載,為了方便檢修,把三個負(fù)載電路分別斷開,分別通電檢測。
故障1:音樂大小電路,通電檢測電壓時發(fā)現(xiàn)點要只有8V。
分析: 證明電路有輕微短路,用電阻發(fā)檢測各個焊點間無短路狀況,證明短路在原件,由以前的經(jīng)驗。電阻壞是不可能是阻值變小,只可能變大。分析電路發(fā)現(xiàn)只有一個三極管和一個電容,除了就是NE555有可能壞.
解決:分別取下電容和三極管檢測,發(fā)現(xiàn)三極管的ce極的電阻為0,證明三極管壞,換上新的三極管后,電壓正常,彩燈依舊常亮。
故障2:檢測NE555的輸出端,發(fā)現(xiàn)電壓為7V,有電壓跳變。但跳變時間很短,要仔細才能分辨。
分析:有可能使暫態(tài)時間過短,或限流電阻過大。
解決:檢測2腳調(diào)諧端,電壓為交流-3V,證明各端電壓正常在工作。但單穩(wěn)態(tài)電路暫態(tài)時間過短,導(dǎo)致我們不能識別。根據(jù)T=1.1RC可知增大電阻或電容都能使時間變大,所以就把電容改為0.1uF.再檢測電路,正常。
圖5-2 故障1.2所在點
故障3:節(jié)奏電路通電和加入信號彩燈不閃動。
分析:可能使電容擊穿或是三極管放大有問題。
解決:檢測電源電壓,9V正常用萬用表去檢測NE555的3腳,發(fā)現(xiàn)電壓恒為0V,無跳變,再檢測2腳和6腳調(diào)諧端,V6=V2=0V,分析電路,6腳和2腳通過電容c4接地,斷電用電阻法測2腳對地電阻為0。取下c4檢測,發(fā)現(xiàn)c4穿。換上后電路正常。
圖5-3 故障所在點
再通電在音調(diào)電路時,接通后單個彩燈閃亮,電路正常再連接各電路檢測,運行正常,調(diào)試完成。
總 結(jié)
總 結(jié)
本次設(shè)計主要是應(yīng)用數(shù)字電路和模擬電路的知識來設(shè)計音樂彩燈控制器。使用了NE555時基電路的單穩(wěn)態(tài)電路和無穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)音樂節(jié)奏控制彩燈和音樂大小控制彩燈;使用高低通電路實現(xiàn)音調(diào)控制彩燈。軟件仿真和實物都能達到設(shè)計要求。
但這只是設(shè)計用的演示電路,如果用于實際生活和生產(chǎn)中,還有一定的差距,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
1、電壓的匹配上,實驗電路的電壓在12V,彩燈只有2.5V,但在實際中使用的都是220V電壓,這樣使用時就不是很方便。并且有了變壓器重量增加,不利于生產(chǎn)和運輸。
2、設(shè)計時用的是信號直接輸入,有線連接,這樣不便于安裝。
3、設(shè)計時用了電位器,要隨時調(diào)節(jié)靈敏度,這樣很麻煩。
下一步的工作將進一步完善電路,使其在實際應(yīng)用中更加方便,使彩燈早藝術(shù)上更加完美。在視覺感受更加美好。
致 謝
參考文獻
參考文獻
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附 錄
附 錄
附錄1:
附圖1 總電路圖
附錄2:
元件清單
圖示標(biāo)號
元件類別
參數(shù)
數(shù)量
T1
變壓器
NLTPQ4-10220/12V
1
R1
碳膜電阻
430K
1
R2 R6 R7
滑動變阻器
100K
3
R3
碳膜電阻
5K
1
R4
碳膜電阻
680K
1
R5
碳膜電阻
10K
1
R8 R9 R10
碳膜電阻
1K
3
R11 R16 R21
碳膜電阻
1K
3
R12 R14
碳膜電阻
32K
4
R17 R18
碳膜電阻
32K
2
R13 R19
碳膜電阻
168K
2
R15 R20
碳膜電阻
100K
2
C1
瓷片電容
0.022uF
1
C2 C5 C6
瓷片電容
0.01uF
3
C7 C8 C9
瓷片電容
0.01uF
3
C3
瓷片電容
0.47uF
1
C4
瓷片電容
4.7uF
1
C10
瓷片電容
0.033uF
1
C11
電解電容
25V/1000uF
1
Q1
三極管
9014
1
D9
整流二極管
1B4B42
4
U1
三端穩(wěn)壓
7809
1
U2 U3
555定時器
NE555
2
U4
十進制計數(shù)譯碼
CD4017
1
U5
運算放大器
LM358
1
收藏
編號:2925543
類型:共享資源
大?。?span id="dfb7jdn" class="font-tahoma">315.93KB
格式:RAR
上傳時間:2019-12-04
25
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
畢業(yè)設(shè)計
音樂
節(jié)奏
彩燈
控制器
設(shè)計
- 資源描述:
-
畢業(yè)設(shè)計-音樂節(jié)奏彩燈控制器設(shè)計,畢業(yè)設(shè)計,音樂,節(jié)奏,彩燈,控制器,設(shè)計
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