数电课设声控开关的设计课程设计.docVIP

课 程 设 计 （说明书） 声控开关的设计 班级 / 学号 学 生 姓 名 指 导 教 师 沈阳航空航天大学 课 程 名 称 数字逻辑课程设计 院（系） 计算机学院 专业 计算机科学与技术 班级 学号 姓名 课程设计题目 声控开关的设计 课程设计时间: 2010 年 07 月 15 日 至 2010 年 07 月 24 日 课程设计的内容及要求： 一、设计说明 设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。 电路原理框图如图1所示。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延时时间。 图1 声控开关原理框图 二、技术指标 1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA)， 延时时间在1~10s之间可调。 2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。 三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本。 2．根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。 3．主要器件：(1)555定时器；(2)计数器74LS90或74LS160；(3)译码器74LS47或74LS48； (4)LED数码管。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1.谢自美. 电子线路设计·实验·测试. [M]武汉：华中理工大学出版社，2000年 2.阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 3.付家才. 电子实验与实践. [M]北京：高等教育出版社，2004年 六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师 年 月 日 负责教师 年 月 日 学生签字 年 月 日 成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题： 指导教师签字： 日期： 成 绩 声控开关的设计 一、概述 声控开关在实际中的应用相当广泛，是一些声控灯基本组成部分，其原理适用于很多声控器械，它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图，解决生活中的实际问题，将所学知识应用于实践中。 设计任务技术指标；1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA)， 延时时间在1~10s之间可调。 2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。 二、方案说明 此方案采用74ls160计数器，74ls47译码器，集成运放放点电路，555构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器，还有74ls00等问电路。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延 原理框图如图1所示。 图1 声控开关原理框图 从以上方案中可知，方案设有信号发生电路，放大整形电路，单稳延时，实基电路，计数器以及译码显示。各部分功能明确且之间的联系容易理解，所以采用这种方案。 三、电路设计 1. 放大整形电路 因为集成运放起着放大的作用，所以它的输出信号应为输入信号的101倍。用555定时器构成的施密特触发器起整形作用。如图2电路所示。 图2 放大整形电路原理框图 2单稳延时电路 用555定时器构成的单稳态触发器起单稳延时作用，高电平触发，其中tw=1.1RC。时间是0—10s可调，C取100uF，可计算出R为0—900千欧的电位器。如图3电路所示。 图3 单稳延时电路原理框图 3. 时基电路 用555定时器构成多谐振荡器，控制单位时间，t=（R1+2R2）Cln2，其中t=0.1s，C取10uF，可计算出R=4.8千欧。如图4电路所示。 图4 时基电路原理框图 4. 计数译码电路 该电路将根据单稳延时电路和时基电路决定的主脉冲给计数器。计数器由十进制计数器74ls160构成，译码器由74ls47构成。如图5电路所示。 图5 计数译码电路