單片機音樂彩燈控制器畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 12:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 工作原理：音頻信號輸入后經(jīng)過放大電路放大后進入多諧振蕩調(diào)制其頻率，多諧振蕩產(chǎn)生出脈沖信號后送計數(shù)器計數(shù)后譯碼，再送入驅(qū)動電路驅(qū)動彩燈閃亮。圖31 節(jié)奏流程框圖 音樂節(jié)奏控制彩燈的實現(xiàn) 音樂節(jié)奏控制彩燈的主要參數(shù)計算音頻放大電路放大電路使用共集電極放大：工作電壓為12V，三極管為9014，9014的放大倍數(shù)在100~1000 ,，所以用1M的電阻使電壓適合于三極管的放大。由于9014承受的最大電流,。無穩(wěn)態(tài)電路圖32 無穩(wěn)態(tài)電路該電路工作電壓設(shè)為12V，當遠遠大于時，,此時輸出的波形為理想對稱的方波，所以使用的可變電阻，這樣實現(xiàn)了方波，也使可以調(diào)節(jié)電路的靈敏度。C1在充、放電過程中，其電壓在的1/3到2/3之間變化，所以時基電路3腳輸出高電平的時間可用以下式表示（即充電周期），即3腳輸出低電平時間（即放電周期）: 振蕩周期： 振蕩頻率為： 輸出脈沖占空比： 根據(jù)以上公式可以求出、由于電容在市場上的型號不多。所以就選相近的,3 其他電路CD4017的供電的電壓為3V～15V為了方便電源供電就選用12V作為供電電壓。LED的供電電壓為3V，電流為15mA，所以要串聯(lián)一個穩(wěn)壓電阻，由基爾霍夫定理得：, 所以=600Ω 音樂節(jié)奏控制彩燈總電路實現(xiàn)三極管構(gòu)成放大電路,放大后送振蕩電路。用NE555夠成自激振蕩器送出方波，即是脈沖信號，計數(shù)器和譯碼器用CD4017，他集成了計數(shù)和譯碼兩項功能，減小了電路，節(jié)約了成本，經(jīng)過限流電阻LED發(fā)光。圖34 節(jié)奏電路圖晶體管Q1組成音頻放大器，他將音頻信號加以放大，然后通過電容C2電位器R3加到ME555時基電路的5腳，對555構(gòu)成的振蕩器進行調(diào)制。CD4017為十進制計數(shù)器，其CP端輸入的計數(shù)脈沖來自NE555時基電路組成的多諧振蕩器。當CP端源源不斷地輸入計數(shù)脈沖時，它的輸出端Q1Q9就依次循環(huán)輸出高電平。使彩燈LED1～LED10依次點亮。調(diào)節(jié)電位器，因改時基電路的振蕩頻率，故使彩燈LED1～LED4的循環(huán)速率。音頻信號經(jīng)過放大、通過RP2加到A1的5腳，因改變5腳電平的高低，使555的閥值翻轉(zhuǎn)，電平發(fā)生變化，即對振蕩器頻率進行調(diào)制，亦使U1的振蕩頻率隨音樂的頻率而變化，所以LED1～LED4的循環(huán)點亮的速率又隨音樂的節(jié)奏而改變。調(diào)節(jié)的阻值，則可調(diào)節(jié)電路的靈敏度。圖35 節(jié)奏電路仿真圖 圖35中斜波表示的是放大后的音頻信號，方波表示的是經(jīng)音頻信號調(diào)諧多諧振蕩后輸出的觸發(fā)信號。從圖中可以看出經(jīng)放大后的音頻信號可以調(diào)制觸發(fā)信號的脈寬，從而使觸發(fā)信號驅(qū)動彩燈，并使彩燈隨音樂節(jié)奏的快慢而閃亮。第四章 音調(diào)高低控制彩燈 音調(diào)高低控制彩燈的工作原理音調(diào)主要由聲音的頻率決定，同時也與聲音強度有關(guān)。對一定強度的純音，音調(diào)隨頻率的升降而升降；對一定頻率的純音、低頻純音的音調(diào)隨聲強增加而下降，高頻純音的音調(diào)卻隨強度增加而上升，所以應(yīng)用濾波器濾出高頻、低頻，以方便驅(qū)動彩燈發(fā)光。音調(diào)即是聲音中的高音和低音，我們?nèi)祟惸茏R別的聲音頻率20～20,所以設(shè)置1以上為高音、以下則為低音，所以要一個高低音濾波器去驅(qū)動彩燈發(fā)光。放大電路就和上面電路公用，電源公用一個。音頻放大后經(jīng)高低通濾波，送限流電阻限流后使彩燈發(fā)光。 圖41 音調(diào)電路結(jié)構(gòu)框圖 音調(diào)高低控制彩燈的電路設(shè)計圖42 高通電路RC有源高低通濾波器參數(shù)的計算（設(shè)上限頻率）： (1)通常電容C的容量宜在微法數(shù)量級以下，的值一般約為幾百千歐內(nèi)，由于電容容量檔級較少，常先選用值，再計算電阻的值。選擇,則?=16K?(2)考慮到二價巴特沃斯濾波器的=,故有,運算放大器兩輸入端的外接電阻必須滿足平衡條件：由和，得,所以,、,。2．低通濾波電路圖43低通電路由于高通濾波器與低通濾波器在電路結(jié)構(gòu)上存在對偶關(guān)系，他們的幅頻響應(yīng)也存在對偶關(guān)系，設(shè)置的頻率界限為1000Hz，所以兩個電路參數(shù)一樣只是接法不一樣，如圖43所示參數(shù)為：、,供電為12V，可LED承受的電流為燈泡電壓為，由 音調(diào)高低控制彩燈的電路圖音頻經(jīng)放大（放大電路和節(jié)奏電路合用）輸入后分別送往高低通電路。高通電路：由入經(jīng)過到U1（LM358）的5腳入，濾出低頻，7腳出。在LM358內(nèi)濾出低頻信號，高頻信號從7腳出來后使Q1導通，驅(qū)動LED1發(fā)光。低通電路：由入經(jīng)過到LM358的3腳入，濾出高頻，1腳出。在LM358內(nèi)濾出低頻信號，高頻信號從
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