电子技术课程设计报告_声控LED彩灯.doc

电子技术课程设计报告 设计题目：声控LED彩灯 专 业 电气信息类 班 级 电气xxxx 学 号 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 学生姓名 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 指导教师 xxxxx 目录 1. 概述 3 1.1目的 3 1.2组成部分 3 2.具体内容 3 2.1课程设计的组成部分 3 2.2元件清单 8 3.所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的 9 4.体会收获及建议 9 5.具体内容 10 概述 目的 掌握电子系统的一般设计方法 掌握模拟与数字器件的应用 培养综合应用所学知识来指导实践的能力 掌握常用元器件的识别和测试 熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 组成部分 声电转换放大电路 流水灯驱动控制电路 具体内容 课程设计的组成部分 声电转换放大电路 电路主要原件说明： 驻极体电容传声器 由于multisim原件库中没有驻极体电容话筒，所以我们用幅值为0.5mA，频率为100hz的电流源代替它。驻极体电容传声器（如）是靠电容量的变化而工作的。主要由振动膜片。刚性极板。电源和负载电阻等组成。它的工作原理是当膜片受到声波的压力，并随着压力的大小和频率的不同而振动时，膜片极板之间的电容量就发生变化。与此同时，极板上的电荷随之变化，从而使电路中的电流也相应变化，负载电阻上也就有相应的电压输出，从而完成了声电转换。电容传声器的频率范围宽。灵敏度高。失真小音质好，但结构复杂。成本高，多用于高质量的广播、录音、扩音中。 三极管（如图3所示）是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。），三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。 三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置，否则会放大失真。 在三极管的集电极与电源之间接一个电阻，可将电流放大转换成电压放大：当基极电压UB升高时，IB变大，IC也变大，IC 在集电极电阻RC的压降也越大，所以三极管集电极电压UC会降低，且UB越高，UC就越低，ΔUC=ΔUB。 此电路采用三极管共射-共射组合电路，通过选择合适的电阻，使得两个三极管处于放大区，从而获得较大的电压增益，输入电压经过两级放大后，得到有效值为5V的输出电压，符合下级电路输入电压的要求。 流水灯驱动控制电路 电路主要器件说明 74LS194芯片 74LS194芯片图 74LS194功能表 74LS161芯片 74161芯片与管脚图 74161功能表 电路原理分析： 电路所用芯片为3片74194，一片74161，7486与7400，首先将声电转换放大电路的输出电压作为三片移位寄存器的脉冲输入，从而成功地用声音信号控制移位寄存器的左移或右移。本电路采用共阴极接法，当74194的输出端为高电平时，所在输出端的LED灯会发光，为了增加LED灯的数量，使电路更加美观，图形丰富多彩，我们将三片74194级联，从而控制12排LED灯的发光情况。 基于实现LED灯从上往下依次亮与从下往上依次灭的效果，我们将移位寄存器的最上端与最下端用异或门连接，将异或门的输出端接入74161的CP端，再将74161的QA输出端连接三片74194的S1端，将74164的QA端用与非的方式输出QA非，连接三片74194的S0端。 工作过程分析如下：当此电路刚开始工作时QA初态为0，S0为1，S1为1，因此移位寄存器实现右移的功能，由于SR=1，在右移过程中移位寄存器的输出端由上到下依次变为1，所LED灯由上到下依次变亮。当第12行灯变亮后，7486的两个输入端都变成1，7486的输出由1变为0，从而给74161一个下降沿的脉冲，使74161计数，QA由0变为1,，此时S0为0，S1为0，移位寄存器实现左移功能，由于SL输入为0，可以实现LED灯从下往上LED灯依次熄灭的效果，当第一排LED灯熄灭时，由于7486的两个输入端都变为0,7486的输出由1变为0，从而给74161一个下降沿的脉冲，使74161计数，QA由1变为0,，此时S0为1，S1为0，移位寄存器