电子技术课程设计--音乐彩灯控制器

电子技术课程设计--音乐彩灯控制器内容摘要：

3 总体方案的选择和设计 简单 声控音乐彩灯 控制器 图 2 低成本声控音乐彩灯 简单声控音乐 彩灯控制器的电路如图 2 所示， R R D 和 C 组成电阻降压半波整波电路，输出约 3V 的直流电供 SCR 的控制回路用。 压电陶瓷片 HTD 担任声 电换能器，平时调 W 使 BG 集电极输出低电平， SCR 关断，彩灯不亮。 当HTD 接收到声波信号后， BG 集电极电平升高 ， SCR 即开通，所以彩灯能随室内收音机播出的节目的音乐节奏而闪烁发光。 W 可用来调节声控灵敏度， W 由大调小时，声控灵敏 度愈高，但 W 过小时，电灯常亮，这时就失去声控作用，使电子技术课程设计（报告） 3 用调试时，将 W 由大逐渐调小至某一阻值时，电灯即点亮，再将 W 退回少许（即稍微调大），电灯就熄灭，这时声控灵敏度最高，离 HTD 二三米远处普通谈话声就能使彩灯闪烁。 如嫌灵敏度太高，只要将 W 调大些即可，电灯长亮不熄，表示 BG 的放大倍数 β值过小，应更换 β大些的三极管。 电阻均为 1/8W 碳膜电阻。 音乐彩灯控制器 如 附录 所示为 实用 音乐彩灯控制电路。 该控制器由声电转换和放大电路、时钟脉冲发生器、计数电路和控制电路等组成。 拾音话筒 MIC 将声音信号转换为电信号，并经 BG1～ BG3 放大后加至四路模拟开关 CD4066(IC3)。 时钟脉冲发生器由 IC1(555)和 W R R D C1 等组成，该电路产生信号的周期为T=(Rw1+R1+R2)C1，图示参数对应的周期 T 在 ～ 5 秒范围内变化。 其中555③ 脚输出加至 IC2 作为 CP 脉冲。 IC2 采 用 CMOS 型 十进制计数器／脉冲分配器 CD4017，在时钟 CP 作用下 ， Q0(③ 脚 )、 Q1(② 脚 )、 Q2(④ 脚 )、 Q3(⑦ 脚 )、Q4(⑩ 脚 )相继出现高电平脉冲，且 Q4 加至复位端 R(⑩ 脚 )，使电路成为一环行计数器。 Q0～ Q3 的输出依 次将 CD4066 四路模拟开关接通，使乐曲信号依次加至BG BG BG BG8，并依次导通，相应 SCR1～ SCR4 被依次触发导通，彩灯因插座依次有电而被依次点亮，随着悠扬的音乐，彩灯闪烁生辉，从而实现了控制四路彩灯伴随乐曲而发光。 4 单元电路的设计 整流电路的设计 全波桥式整流电路如图 3 所示，图中 4 个二极管接成电桥的形式，故有桥式整流之称。 该电路工作原理：设变压器次级电压 U2=U2msinwt=U2sinwt，其中 U2m 为其幅值， U2 为有效值。 在电压 U2的正半周期时，二极管 D D3 因受正向偏压 而导通， D D4 因承受反 向电压而截止；在电压 U2 的负半周期时，二极管因受 DD4 正向偏压而导通 ， D D3 因承受反向电压而截止。 U2 和 UL 的波形如下图所示，显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极性，且是全波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等 由理论分析可得，输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为 ： UL0=2U2m/= π22 U2≈ （ 1） 其纹波系数 g 为 γ = UL /UL0 （ 2） 电子技术课程设计（报告） 4 图 3 全波桥式整流电路 式中 ， UL为谐波（只有偶次谐波）电压总有效值，其值应为 UL 2L0222L42L2 UUUU   （ 3） 由式（ 1）、（ 2）和 （ 3） 通过计算可得 g≈。 由结果可见，全波整流电路的输出电压纹波比半波整流电路小得多，但仍然较大，故需用滤波电 路来滤除纹波电压。 全波整流电路中的二极管安全工作条件为： 二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电。 由于 4 个二极管是两两轮流导通的，因此有 IF＞ ID0= 二极管的最大反向工作电压 UR 必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压 URM，即 UR＞ URM = 2 U2 滤波电路的设计 经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用。 为了减少其交流成分，通常在整流电路后接有滤波电路。 滤波电路的主要任务是将整流后的单向。