数字电子技术之声控电路设计.docVIP

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称： 数字电子技术基础 设计题目： 声控开关的设计与制作 院 系： 电气学院自动化测试与控制系 班 级： 0901103 设 计 者： 陈东栋 学 号： 1090110316 指导教师： 刘英 设计时间： 2011年11月19日至12月6日 哈尔滨工业大学 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。 关键字：74ls90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等门电路。 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。 电路原理框图 三、电路设计 整体电路 整个电路用到晶体管、施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器、74LS90、译码器、数码管等元器件，具体电路如下： 整体电路图 2、放大电路 将较小的触发信号经过两级放大得到较大的信号，电路图如下： 放大电路 555定时器构成的整形电路与单稳态电路 两级放大后的波形经过施密特触发器整形得到电平与之相反的方波，在经单稳态触发器后得到高电平触发。电路图如下： 整形电路与单稳态电路 555定时器构成的多谐振荡器 多谐振荡器产生连续方波，作为时钟信号。具体电路如下： 多谐振荡器电路图 显示电路 电路工作时，计数器经译码器将二进制变为十进制显示出数字。电路图如下: 计数器译码显示电路 四、调试及波形 将电路板接上+5V电源，根据实验所需的要求改变电位器大小，直到两个电位器的阻值达到所述要求，使得发光二极管能够按照所需要求。 五、结论 该声控开关电路中，当感应到声音时，声控开关接通，灯亮起，开始计时。该电路达到了预期要求，实现了设计要求。从输入信号开始计算，直到灯灭。灯亮的时间通过LED数码显示器直观地显示出来。该电路主要用到了集成运放，555定时器，74ls90计数器，74ls47译码器这几种器件，各元件功能明确联系紧密，对声控原理的实现简明易了。所用元器件种类较少性价比比较合适。 六、设计过程与心得体会 当接到这个课程设计的时候，既紧张又高兴。高兴的是自己能够独立动手完成这个课程设计，能锻炼自己的动手能力，不过又担心设计的不好，不能达到预期的要求，完成不了任务。刚开始做这个设计时，跟同组人员在电路设计和连接时出现了一些意见上的分歧。不过后来通过沟通达成了共识，一个人负责一个模块，最后一起调试检测电路。在我们两天的努力下，终于把电路连接好了。在无限的期待中接通了电源并启动了声控开关，不过结果并不理想。电路丝毫没有反应，第一次的连接调试宣告失败。虽然失败了，但是我想这也应该是课程设计中能够锻炼我们的地方，就是通过不断的尝试才能够达到最终的任务要求。在接下来的调试中，我们先从电路原理开始分析，再从电路的连接中找问题，终于在一个三极管的连接中发现了问题所在。原来是三极管的集电极也发射极接反了，经过改正之后，电路最终实现了预期的目标，达到了课程设计的要求。当看到亮起并开始计时，灯灭后停止计时并清零的时候，我们很是兴奋，几天的努力终于获得了回报。 通过这次的课程设计，付出了很多东西也学到了很多东西，这些东西也是在课本上所无法学到的。在任务中我们的动手能力在这次设计中得到了很好的锻炼，大大提升了连接电路的动手能力。团结合作的意识也在这个任务中得到体现，只有团结合作，分工明确才能取得最后的成功。当然在调试电路的时候得到了指导老师刘英的支持和帮助，在此表示感谢。 哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文） 2 放大 电路 选通 时钟 计 数 器 译码显示 声控开关 整形 电路 单稳态触发器 Vcc 辅助时钟信号100HZ，占空比50%