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電子技術課程設計報告題目：聲控燈光控制器院 系：專 業(yè)：學 號: 學生姓名：指導老師：9一、 設計任務及要求(一) 設計要求1. 用壓電陶瓷片來接收聲音信號；2. 以發(fā)光二極管的亮與滅代表燈的開與關；3. 每擊掌一次，二極管點亮或熄滅一次，達到聲控開關的目的。(二) 設計意義聲控燈是一種聲控電子照明開關裝置。它提供一種操作簡便,實用可靠,控制靈敏的裝置。此外，利用此裝置可以達到省電的目的，響應國家節(jié)能的號召。(三) 個人所完成的工作1. 搜集相關資料，確定設計的整體方案；2. 進行參數設計計算，完成電子電路的原理圖設計；3. 在仿真成功后進行面包板電路的調試。(四) 系統的主要功能我組所設計的聲控燈由信號轉換電路,放大電路,濾波電路, T觸發(fā)器的電路和驅動顯示電路等電路組成。將實現LED的開關式控制：擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅。二、 聲控燈的工作與設計原理我們根據設計任務要求繪出如圖1所示的電路框圖:圖1電路框圖(一) 放大電路由于壓電陶瓷片所轉換的電信號很微弱，無法直接去觸發(fā)觸發(fā)器電路使其工件。所以在設計中選用了一個運算放大器LM386把微弱的信號放大。LM324引腳圖如圖2所示；放入電路如圖3所示。 圖2 LM324引腳圖 圖3放大電路如圖所示，設壓電陶瓷片所轉換的電信號,經放大后的電壓如果選用CMOS電路，則要求放大后的輸出電壓，這個放大后的輸入電壓也不要過高，以免過于靈敏。這樣有下式：根據LM386的特性，我們采用同相輸入，取，用6V的干電池電源連接方式供電。(二) 濾波電路信號放大后，再經過一次整形處理，我們采用圖4的二極管1N4007和電容構成的濾波電路，圖中的10k電阻是為濾波電路的電容提供，一個放電通路。 圖4濾波電路 圖5 CD4013的引腳圖 圖7觸發(fā)電路 圖6 CD4013的引腳圖(三) 觸發(fā)器因為TTL電路的功耗大，且要求電源5V穩(wěn)定，而采用CMOS電路318V的電源均可且省電，所以這里我們選用CD4013實現觸發(fā)器。CD4013的引腳圖如圖5所示，真值表如圖6所示。根據設計要求，將擊掌信號即為觸發(fā)信號，利用CD4013中的一個D觸發(fā)器實現觸發(fā)器的電路圖如圖7所示。當CL由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，Q翻轉一次。(四) 驅動顯示電路選用三極管電流放大電路，采用普亮發(fā)光二極管模擬燈的顯示，如圖8所示。下面對基極電阻和集電極電阻的選取進行計算。因為普亮的發(fā)光二極管流過電流要求為=510mA，所以：故圖8中的。三極管選用NPN型三極管9013，根據資料可知，其電流放大倍數=60120，。取=100，故。而較好，代入上式得，故取，即圖8中的。(五) 整機電路圖圖9 整機電路(六) 元器件清單序號名稱型號數量1集成運放LM38612二極管1N400713觸發(fā)器401314三極管901315電容0.22F16電容10F27電阻10K28電阻51019發(fā)光二極管1三、 軟件設計流程及描述(一) 仿真圖示打開Proteus ISIS，按照圖10所示連接電路圖。將壓電陶瓷片換成信號發(fā)生器，產生一串連續(xù)的脈沖，以實現輸入信號。在輸入端和三極管的集電極端分別加一個電壓探針、。以研究它們電位的變化關系。它們的電位關系在圖表模式器中顯示。圖10整機仿真電路(二) 仿真結果及分析輸入端和三極管的集電極端的電壓探針示數關系如圖11圖11兩電壓探針示數關系 由圖11可知，電路為下邊沿觸發(fā)，每來個脈沖（掌聲），三極管的集電極的電壓改變一次，即發(fā)光二極管暗亮的狀態(tài)改變一次。從而達到了電子電路的設計目的。四、 調試過程遇到的問題與解決的方法問題：電路連接好后，給電路一個聲音信號，但LED不亮。解決的方法：先檢查電路是否連接正確，再用電壓表檢測電路是否存在斷路或短路的現象，最后有歐姆表或電壓表檢測電子器件是否損壞。五、 課程設計體會六、 主要參考文獻1 National Semiconductor Corporation. LM386Low Voltage Audio Power AmplifierOL. 2010-12-25. /mpf/LM/LM386.html#Overview2 Fairchild Semiconductor Corporation. CD4013BC Dual D-Type Flip-FlopOL. 2010-12-25. /ds/CD/CD4013BC.pdf3 徐秀平，項華珍. 電工與電子技術M.廣州：華南理工大