音乐彩灯-课程设计说明书
贴片音乐彩灯说明书(含试题)
贴片音乐彩灯实验套件说明书一、产品说明贴片音乐彩灯实验套件是特别针对电子装配与调试技能抽查开发出来的产品,电路设计采用了数字电路中应用广泛的CD4060芯片组成振荡器,并通过计数来控制发光二极管闪烁,是一款值得学习和电路分析的好产品。
二、简单原理采用贴片CD4060控制12个红黄绿LED闪烁,调节R3可以改变闪烁的快慢,同时音乐芯片发出“金蛇狂舞”等歌曲。
该套件采用了贴片元件及插件元件,非常适合实际训练的要求。
CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成,振荡器的结构可以是RC或晶振电路,CR(12脚)为高电平时,对计数器进行清零。
所有的计数器位均为主从触发器,在CP(9-11脚)脉冲的下降沿计数器以二进制进行计数。
由于在时钟输入端使用斯密特触发器,对脉冲上升和下降时间无限制,所有输入输出均经过缓冲。
注意:9013焊接在音乐芯片的铜箔面,并用剪下的元件引脚分别连接音乐芯片和电路板U2的“+、C、-”三端。
四、电路原理图中等职业学校电子技术应用专业电子装配与调试技能考核试卷学校_____________ 姓名:_______________ 学籍号:_____________一、元器件识别、筛选、检测(12分)仔细清点套装材料的数量,并对套装元器件进行识别、检测与筛选,检测过程中填写下表。
二、贴片音乐彩灯的焊接(25分)要求焊点大小适中,无漏、假、虚、连焊,焊点光滑、圆润、干净,无毛刺;引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;导线长度、剥头长度符合工艺要求,芯线完好,捻头镀锡。
疵点:少于5处扣1分;5~10处扣5分;10~15处扣10分;15~20处扣15分;20~25处扣20分;25处以上扣25分。
三、贴片音乐彩灯的装配(15分)要求印制板插件位置正确,元器件极性正确,元器件、导线安装及字标方向均应符合工艺要求;接插件、紧固件安装可靠牢固,印制板安装对位;无烫伤和划伤处,整机清洁无污物。
装配不符合工艺要求:少于5处扣1分;5~10处扣3分;10~20处扣5分;20处以上扣10-15分。
音乐数字彩灯控制器课程设计说明书
目录引言 (2)1.设计意义与要求 (3)1.1设计意义 (3)1.2设计要求 (3)2.方案设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 方案设计 (5)2.2.1 方案一 (5)2.2.2方案二 (6)2.3 方案比较 (7)3. 部分电路设计(方案一) (8)3.1芯片逻辑功能介绍 (8)3.2脉冲信号电路 (14)3.3 循环电路 (16)3.4 选通电路图 (20)3.4 显示电路 (21)4、调试与检测 (22)4.1 调试中故障与解决办法 (22)4.2 调试与运行结果 (22)仿真操作步骤及使用说明 (23)5.1各部件说明: (23)5.2操作说明: (23)结束语 (24)参考文献 (25)附录音乐数字彩灯控制器电路图 (26)引言作为一位工科学生,特别是学自动化的学生,学习的不仅仅是专业知识,用科学知识来武装自己,更加注重的是思维模式,以及动手操作能力。
随着社会的发展,自动化技术不断提高,我们所学习的自动化技术知识也将得到更广泛的应用。
数字电路技术是本次课程设计的基础,在完成了《数字电路基础》课程教学后,此次的课程设计是对基础知识的一个实践操作。
在设计过程中,我们可以充分利用我们学过的基础知识,运用学过的芯片的功能,达到学以致用。
我们在此次课程设计中,我们所选的是“音乐数字彩灯控制器设计”,我们依照自己所学的基础知识,来弄清原理,画出电路图,然后仿真,已达到将自己所学的知识具体化。
通过课程设计,我们初步学习到将自己所学的专业知识运用到实际生活中,学会如何去发现问题,解决问题;知道如何去快速且集中去解决实际问题,高效率的去完成既定任务。
同时,在此次课程设计中,也培养了我们的耐心细心以及恒心,锻炼我们的能力。
1.设计意义与要求1.1设计意义随着社会与科技的发展,音乐数字彩灯控制器在商业中有很大的用途,特别是在广告产业中的作用越显重要。
同时推着时代的进步,对音乐数字彩灯控制也有更高的要求。
声控节日彩灯课程设计说明书
1 声控节日彩灯的方案设计设计背景本次设计是以实践性为课题,起到巩固所学知识,加强综合能力,培养电路设计能力,提高实验技术,启发创新思想的效果。
用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出脚步声或其它声音时,楼道灯会自动点亮,提供照明,当人们进入家门或走出公寓,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能的目的。
声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道,而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所,它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。
1.1 声控电路的原理声控电路是指以声响来控制电路开、关的电路。
它的特点是不需要设专门的控制发送设备,因此使用灵活,方便,结构简单、成本低。
声控电路的接收部分由声电转换、电压放大,开关控制,执行电路和电源供给五部分组成。
下面对各部分进行介绍。
声音信号不能直接使电路开或关,必须把信号通过转换元件变为电信号,并加以放大,才能控制电路的开或关,常用的声电转换元件有:压电陶瓷片(压电蜂鸣器),驻极体话筒(驻极体电容传声器)和永磁扬声器。
声—电转换元件把接收到的声信号变为电压信号,但这时的电压信号及其微弱,不能用开关的控制,必须加以放大。
常用的放大形式有;复合体管式,晶体管直接耦合式和集成电路式等。
执行电路一般有两种:一种是由晶体管开关电路驱动继电器通过继电器的触点去接通或断开电源电路;另一种是由晶体管开关电路产生的脉冲,触发可控硅的导通或截止。
1.2 声控彩灯的电路设计电流经LED灯和1~4组成的桥式整流电路给晶体管VT1、VT2、VT3提供直流电源,在无声时,VT1、VT2、VT3处于导通状态,VT3的集电极电压很低,可控硅SCR处于阻断状态,通过LED灯的电流很小,LED灯不亮。
当有音乐声时,话筒MK接受音波给出的音频信号,经VT1、VT2、VT3放大,VT3集电极产生放大的音频信号电压使MCR导通,给LED灯提供交流通路而使灯亮,随着声音的强弱,彩灯频繁闪动。
音乐彩灯制作
音乐彩灯制作一、前言:本声控音乐彩灯是音乐声响与彩灯灯光的相互组合,使音乐的旋律伴以亮度、颜色和图案不断变换的灯光,使人的视觉和听觉结合在一起获得综合的艺术享受。
本设计任务利用PROTEL软件设计一个音乐彩灯灯光控制电路,这个课程题目我利用两个电路图实现:①在设计音乐节奏和音率强弱控制彩灯部分,该声控电路由电源电路、声控电路、压控振荡器和控制电路组成原理图;②在按音调高低(信号频率高低)控制彩灯部分,把输入的音乐信号分为高,中,低三个频段,分别控制三种颜色的彩灯,并让它们分别通过三个带通滤波器通道,得到了放大的音乐信号,再通过一个放大及整流电路,得到一个直流信号,最后利用一个光耦合电路,实现音乐对灯光的调节。
1.1所用主要元气件:小型电位器,1N4742型硅稳压二极管,BT31型单结晶体管,TP4520型二进制加法计数器,带通滤波器,放大及整流电路,光耦合驱动电路,直流稳压电源,声控电路,压控振荡器,控制电路,高灵敏度驻极体传声器,S9014型NPN 晶体管,S9015型硅PNP晶体管等。
二、方案设计原理:(1)通过查阅资料,根据课题要求,本控制器可分别用三部分电路实现。
①音乐的节奏往往由乐队的鼓点来体现,实质上它是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。
因此,可采用计数、译码驱动构成节拍脉冲信号发生器(或称时间顺序控制器),使相应的彩灯按节奏点亮和熄灭。
②为实现声音信号强弱的控制,应该将声音信号变成电信号,经过放大、整流滤波,以信号的平均值驱动彩灯发亮。
信号强,则灯的亮度大,且点亮灯的数目增多。
③为实现高、低音(不同频率信号)对彩灯的控制,采用高、低通有源滤波器电路。
低通滤波器限制高音频信号通过,而高通滤波器限制低音频信号通过,分频段输出信号,经过放大驱动相应的发光二极管点亮。
(2)控制器原理图①采用运算放大器或555定时器构成多谐振荡器,产生矩形波信号作为计数器的时钟脉冲.②计数器输出经译码器可得多路译码输出信号,再通过驱动器使相应的彩灯点亮。
eda音乐彩灯课程设计
eda音乐彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA音乐彩灯的基本原理,掌握电子元件的功能及电路连接方式。
2. 学生能描述音乐彩灯中音调与灯光色彩的关系,了解音频信号处理的基本方法。
3. 学生掌握相关编程软件的使用,能编写简单的程序控制音乐彩灯。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立完成音乐彩灯电路的搭建与调试。
2. 学生能通过编程软件实现音乐彩灯的创意设计,提高创新实践能力。
3. 学生能运用团队协作,共同解决音乐彩灯制作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科技的兴趣,激发创新精神,提高探究欲望。
2. 培养学生团队协作精神,增强沟通与交流能力,形成合作共赢的意识。
3. 培养学生关注社会热点问题,将所学知识与实际应用相结合,树立正确的价值观。
本课程针对学生年级特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性与创造力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握基本的电子制作技能,培养创新思维和团队协作能力,提高学生对科技与生活的热爱。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,设计以下教学大纲:1. 电子元件的认识与使用- 了解常用的电子元件(如电阻、电容、二极管、三极管等)及其功能。
- 学习电子元件的电路符号,掌握其在电路中的应用。
2. 音乐彩灯原理与设计- 学习音乐彩灯的基本原理,理解音频信号与灯光色彩的关系。
- 掌握音乐彩灯电路的连接方式,学习设计简单的音乐彩灯电路。
3. 编程软件的应用- 学习使用编程软件(如Arduino、Microbit等)进行音乐彩灯编程。
- 掌握编程软件的基本操作,编写程序控制音乐彩灯的灯光效果。
4. 创意音乐彩灯制作- 运用所学知识,进行创意音乐彩灯的设计与制作。
- 通过团队协作,共同解决制作过程中遇到的问题,提高实践能力。
5. 成果展示与评价- 展示创意音乐彩灯作品,进行自评、互评和师评。
- 总结制作过程中的经验教训,提高学生对音乐彩灯制作的认识。
单片机音乐彩灯课程设计
单片机音乐彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理,掌握其编程方法。
2. 学习并掌握音乐彩灯电路的设计与制作,理解其工作原理。
3. 了解并掌握音符、节奏与灯光效果之间的关系,能运用单片机进行控制。
技能目标:1. 能够运用所学知识,独立设计并制作出具有音乐节奏控制功能的彩灯。
2. 培养学生的动手实践能力,提高问题解决能力和创新思维。
3. 学会使用相关软件(如Keil、Proteus等)进行单片机程序设计和电路仿真。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣,激发学生的学习热情和求知欲。
2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力。
3. 增强学生的自信心,培养克服困难、勇于创新的品质。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,以项目为导向,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对单片机有一定了解,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点,以学生为主体,教师为主导,采用任务驱动法、分组讨论法等教学策略,引导学生主动探索、实践和思考。
同时,注重个别辅导,关注学生的个体差异,使每位学生都能在原有基础上得到提高。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高综合运用能力。
二、教学内容1. 单片机基础原理回顾:C51单片机的结构、工作原理,I/O口编程,中断系统,定时器/计数器应用。
2. 音乐基础:音符与节奏的基本知识,MIDI音乐文件格式解析,音符与单片机编程的关联。
3. 硬件设计:彩灯电路设计原理,LED灯的驱动方式,电阻、电容的选择与计算,电源管理。
4. 软件编程:使用Keil C编写单片机程序,实现音符播放与彩灯控制,程序调试与优化。
5. 电路仿真:利用Proteus进行电路仿真,验证程序与硬件设计的正确性。
6. 实践制作:分组进行音乐彩灯的设计与制作,包括电路搭建、程序烧写、功能测试。
7. 项目展示:每组展示自己的作品,介绍设计思路、制作过程和解决的关键问题。
音乐彩灯课程设计
目录一、设计要求····························二、设计目的····························三、设计的具体实现······················四、程序································五、结论································六、心得体会····························七、附录································八、参考文献····························音乐彩灯设计报告一、设计要求1、三人一组,一人负责硬件电路设计与连接,一人采用C语言编程、调试,另一人采用汇编语言编程并调试。
音乐彩灯控制器课程设计说明书
学号:0121111360104题目音乐数字彩灯控制器设计学院自动化专业自动化班级1101姓名温志伟指导教师李彬、林伟2013 年7 月 5 日课程设计任务书学生姓名:温志伟专业班级:自动化1101指导教师:李彬、林伟工作单位:武汉理工大学题目: 音乐数字彩灯控制器设计初始条件:1)运用所学的模拟电路和数字电路等知识;2)用到的元件:实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片或微处理器等。
要求完成的主要任务:1)数码管自动依次显示数字队列0,1,2,3,4,5,6,7,8,9(自然数列);1,3,5,7,9(奇数列);0,2,4,6,8(偶数列);0,1,2,3,4,5,6,7,0,1(音乐数列)。
然后又依次显示同上数列,不断循环;2)打开电源开关,自动清零,即通电后最先显示出自然数列的0,再显示出1,然后按上述规律变化;3)每个数字的一次显示时间(从数码管显示之时起到消失之时止)基本相等。
4)严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
时间安排:第1天下达课程设计任务书,根据任务书查找资料;第2~4天进行方案论证,软件模拟仿真并确定设计方案;第5天提交电路图,经审查后领取元器件;第6~8天组装电路并调试,检查错误并提出问题;第9~11天结果分析整理,撰写课程设计报告,验收调试结果;第12~14天补充完成课程设计报告和答辩。
指导教师签名: 2013年 6月24日系主任(或责任教师)签名: 2013年 6月24日目录引言 (1)1设计意义及要求 (2)1.1设计意义 (2)1.2设计要求 (2)2方案设计 (3)2.1设计思路 (3)2.2设计方案 (3)2.2.1方案一(个人设计方案) (3)2.2.2方案二(小组设计方案) (4)2.3方案比较 (5)3部分电路设计 (6)3.1脉冲产生电路 (6)3.2自然数列、奇偶数列、音乐数列产生电路 (7)3.2.1自然数列的产生 (7)3.2.2奇偶数列的产生 (8)3.2.3音乐数列的产生 (9)3.3选通电路的实现 (10)3.4数码显示电路 (11)4调试与检测 (13)4.1调试中故障及解决办法 (13)4.2调试与运行结果 (13)5仿真操作步骤及使用说明 (14)6体会与总结 (15)参考文献 (16)引言随着基础理论课程的结束,课程设计也即将开始。
音乐彩灯控制器设计-课程设计
音乐彩灯控制器第一部分:实验总述音乐彩灯控制器是用音乐信号控制多组颜色的彩灯,利用其亮度变化反映音乐信号的强弱.从而使灯的变化规律与音频信号的规律及电平大小相对应,是一种将听信号转换为视信号的装置.用来调节听众欣赏音乐时候的气氛和情绪.一.设计要求及技术指标设计音乐彩灯控制器,要求将输入音乐信号分为高,中,低三个频段,并且分别控制三种颜色的彩灯.每组彩灯的亮度随各自输入音乐信号大小分为八个等级输入信号最大时,彩灯最亮.当输入信号的幅度小于10mv时,要求彩灯全亮.主要技术指标如下:基本部分:(1)高频段2000—4000HZ,控制黄灯(2)中频短500—1200HZ,控制绿灯(3)低频段50—250HZ,控制红灯(4)电源电压交流220V,输入信号幅度>=10mv发挥部分:输入信号幅度小于10mv时,彩灯亮暗闪烁二.要求完成的任务⑴计算参数,安装调试设计的电路.⑵画出完整电路图,写出设计总结报告.第二部分:实验原理部分(一).设计框图及电路系统概述设计框图:图1各频段音乐彩灯控制器的电路框图电路系统概述:1.声音信号要分为三个频段,所以第一步要通过滤波器进行滤波,将音频信号按要求分为三个频段。
2.经过放大器把毫伏级的声音信号放大为与比较信号可比的信号。
由于直流信号才可比较,所以在进入比较器前先进行整流。
3.同步脉冲通过简易的数模转换产生阶梯波,放大后的信号与其比较产生高低电平,再和同步脉冲相与产生个数不同的脉冲去触发三极管,由触发脉冲的个数决定彩灯的亮度。
4.如果音乐信号小于10mV,用比较器产生高电平使或门的输出总为高电平,产生的高电平与1HZ的脉冲信号进行与,从而使灯亮暗闪烁。
(二).实验电路结构与分块电路原理由本实验设计要求可将试验电路基本分为七个组成部分即1.电压转换部分2.语音信号的输入部分3.基本信号的放大部分4,滤波选频部分(核心)5.幅度控制部分6.输出显示部分7.10毫伏比较扩展部分第三部分:各单元电路的设计方案及原理说明下面分别从以上几个分块电路说明该彩灯控制器的设计原理与过程1.电源电路:由于实验给出电源为220V交流电,而实验所需芯片的工作电压大致在5—12V,故需要首先设计一个电压转换部分,将220V的交流电转换成5V,12V,相当于一个直流稳压源,以供数字和模拟芯片正常工作。
单片机课程设计_音乐彩灯控制器设计
《音乐彩灯控制器设计》课程设计说明书专业班级:电信四班姓名:印筱峰080212145姓名:岳信080212162姓名:王亮080212138指导教师:纪娟娟老师设计时间: 2014年5月27-6月6号物理与电气工程学院2014年6月6日目录一绪论1.1 引言.................................................................. 错误!未定义书签。
二方案论证 (2)2.1设计原理 (2)2.2引脚说明 (2)三系统硬件电路设计 (5)3.1彩灯总体框图 (5)3.2设计要求 (5)四系统软件设计 (6)4.1 彩灯总体控制框图 (6)4.2 设计说明 (6)4.3 元器件清单 (6)4.4 音乐彩灯程序流程图 (7)4.5音乐彩灯系统程序部分 (7)五调试及性能分析 (12)六总结 (13)参考文献 (13)一绪论1引言彩灯是人们日常生活中的一种装饰用品,它美观大方,尤其在节日期间,倍增节日气氛。
它蕴涵着丰富的文化底蕴,被广泛地应用于各种店面的装饰。
变换无穷的彩灯样式,给城市增添活力,吸引着人们的注意力,深受人民的喜爱。
在日常生活中,人们还将彩灯摆放成各种图案,增添美感。
随着电子技术的发展,应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展。
科学技术更加贴近人们的生活,向着满足人们需求的方向发展。
节日彩灯的设计与制作工艺也一步一步的走向成熟。
随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯。
LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰已经成为一种时尚。
但目前市场上各式样的LED 彩灯控制器大多数用全硬件电路实现,电路结构复杂、功能单一,这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮,不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。
这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。
数电课程设计-音乐彩灯控制器
电子技术课程设计题目名称:班级:学号:姓名:指导教师:日期:1. 引言音乐彩灯控制器是用音乐信号控制多组颜色的灯泡,利用其亮度变化来反映音乐信号,一种将听信号转化为视信号的装置。
该控制器具有渲染气氛的作用,增强人们欣赏能力。
2 设计任务与要求:2.1任务:1. 设计一种组合式彩灯控制电路,该电路由不同控制方法的彩灯所组成,采用不同颜色的发光二极管作课题。
2.第一路为音乐节奏控制彩灯,按音乐节拍变换彩灯花样。
3.第二按音律的强弱(信号幅度大小)控制彩灯。
强音时,灯的亮度加大,且被点亮的数目增多。
4.第三路按音调高低(信号频率高低)控制彩灯。
低音时,某一部分灯点亮;高音时,另一部分点亮。
2.2要求:1、综合运用电子技术课程中所学的理论知识完成课程设计。
2、通过查阅手册和文献资料,提高独立分析和解决实际问题的能力。
3、熟悉常用电子器件的类型和特征,并掌握合理选用的原则。
4、学会电子电路的安装与调试技能。
5、进一步熟悉电子仪器的正确使用。
3 设计思路:根据课题要求,可将控制器分为三部分来实现:(1)由于音乐的节奏是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。
因此,可采用计数、译码驱动电路构成节拍脉冲信号发生器,使相应的彩灯按节奏点亮和熄灭。
(2)将声音信号变成电信号,经过放大、整流滤波,来点亮彩灯,以实现声音信号强弱的控制。
(3)采用高、低通有源滤波电路来实现高、低音对彩灯的控制。
4 设计原理:如图2.1所示,控制器包括声、电转换和放大电路、时钟脉冲发生器、记数电路和控制电路等。
它控制四路彩灯伴随乐曲而闪烁发光。
拾音话筒控制MIC将乐曲声响转变为电信号,经VT1~VT4加至四路模拟开关IC3(CD4066)。
555和RP1、R1、R2、D1、C1等组成无稳态多谐振荡器t(通)=0.693(RP1+R1)C1t(放)=0.693R2C1T=0.693(RP1+R1+R2)C1图示参数的振荡周期T在0.5~5秒范围内变化。
音乐彩灯课程设计
音乐彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握音乐与灯光结合的基本原理,了解不同音乐风格对灯光设计的影响。
2. 学生能够识别并描述音乐彩灯中常用的灯光颜色、亮度及变化规律。
3. 学生掌握音乐彩灯制作的基本步骤,了解不同材料与工具的正确使用方法。
技能目标:1. 学生能运用音乐节奏与旋律,设计出与之相匹配的彩灯变化,展示创意与美感。
2. 学生能够通过小组合作,共同完成音乐彩灯的制作,提高团队协作能力。
3. 学生在创作过程中,培养观察、分析、解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程,培养对音乐的热爱,增强音乐审美能力。
2. 学生在创作过程中,体验创新与实作的乐趣,激发对艺术创作的兴趣。
3. 学生在合作学习中,学会尊重他人意见,培养团队精神,提高人际沟通能力。
课程性质:本课程为音乐与美术相结合的实践性课程,注重培养学生的动手能力、创新意识和审美情趣。
学生特点:五年级学生具有一定的音乐基础和美术素养,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手操作。
教学要求:课程设计要注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,引导学生在实践中探索、创新。
教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生发挥个性,培养其独立思考和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够将音乐与美术知识融合应用,创作出具有个人特色的作品。
二、教学内容1. 音乐与灯光基础知识:- 音乐节奏、旋律与情感表达;- 灯光颜色、亮度、变化规律及其在音乐彩灯中的应用。
2. 音乐彩灯设计原理:- 不同音乐风格对灯光设计的影响;- 音乐彩灯的设计原则与方法。
3. 制作音乐彩灯:- 灯具选择、电路连接与安全知识;- 彩灯制作的基本步骤与技巧;- 小组合作,分工与协作。
4. 创意实践:- 学生根据所学知识,设计音乐彩灯方案;- 动手制作音乐彩灯,实践创意与美感。
教学内容安排与进度:第一课时:音乐与灯光基础知识学习,让学生了解音乐与灯光的关系;第二课时:音乐彩灯设计原理学习,引导学生运用所学知识进行设计;第三课时:制作音乐彩灯,学生动手实践,教师指导;第四课时:创意实践,学生完成作品,展示与评价。
自动声控音乐彩灯课程设计
自动声控音乐彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解声控音乐彩灯的基本原理,掌握声控技术与电子电路的结合方式。
2. 学生能够描述音乐彩灯中常见电子元件的功能,如麦克风、音调识别电路、LED灯等。
3. 学生能够解释声控音乐彩灯的色彩变化原理,包括频率分析及RGB调色。
技能目标:1. 学生能够运用所学的电子知识,设计并搭建简单的声控音乐彩灯系统。
2. 学生通过实践操作,掌握测试和调试电子电路的技巧,解决声控音乐彩灯中的常见问题。
3. 学生能够合作完成项目,有效沟通和分配任务,提升团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对科学技术的兴趣和好奇心,激发创新思维和创造力。
2. 学生在团队合作中学会相互尊重、理解和帮助,增强集体荣誉感和责任感。
3. 学生能够认识到科技对生活的积极作用,提升环保意识和能源节约意识。
课程性质:本课程为实践性强的科技制作课程,结合电子学科知识,注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点:考虑到学生所在年级,已具备基本的电子知识基础和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢挑战性任务。
教学要求:课程需结合教材内容,引导学生理论联系实际,通过实践活动促进知识的深度理解和技能的熟练掌握。
教学过程中应注重学生个体差异,鼓励学生主动探究和解决问题。
通过明确具体的学习成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 声控技术原理:介绍声控技术的基本概念,包括声音的采集、放大和信号处理,以及如何将声音信号转化为控制信号。
- 相关教材章节:第三章“声音与声控技术”。
2. 音乐彩灯电路设计:讲解声控音乐彩灯的电路构成,包括麦克风、声音识别芯片、LED灯带、电阻、电容等元件的作用。
- 相关教材章节:第四章“电子元件及其应用”。
3. 色彩变化原理:分析音乐彩灯颜色变化原理,包括RGB调色原理和PWM 控制技术。
- 相关教材章节:第五章“数字电路及其应用”。
光控音乐彩灯课程设计
光控音乐彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解光控音乐彩灯的基本原理,掌握光控、音控的基本概念;2. 让学生掌握光控音乐彩灯电路的搭建方法,理解电路元件的功能及相互关系;3. 让学生了解音乐与灯光同步的编程原理,学会简单的编程操作。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成光控音乐彩灯电路的搭建;2. 培养学生编程思维,学会运用编程软件实现音乐与灯光的同步控制;3. 培养学生团队协作能力,能够在小组合作中发挥个人优势,共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对科学技术的兴趣,激发探索精神和创新意识;2. 培养学生热爱生活,关注环境保护,树立节能环保意识;3. 培养学生积极向上的心态,学会面对挑战,勇于克服困难。
课程性质:本课程为实践性较强的综合课程,结合物理、电子、计算机等多学科知识。
学生特点:五年级学生,具有一定的认知能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,培养其动手实践和创新能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识运用到实际生活中,提高其解决问题的能力。
同时,关注学生在课程学习中的情感体验,培养其良好的价值观。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 光控音乐彩灯原理:介绍光控、音控基本原理,包括光敏电阻、声音传感器的工作原理,以及如何将光信号和声音信号转化为电信号。
教材章节:《科学》五年级下册,第4章“光与影”,第2节“光的传感器”。
2. 电路搭建:讲解光控音乐彩灯电路的组成,学习电路元件的连接方法,掌握电路搭建技巧。
教材章节:《科学》五年级下册,第5章“电与磁”,第1节“电路的组成”。
3. 编程控制:学习简单的编程知识,运用编程软件实现音乐与灯光的同步控制。
教材章节:《信息技术》五年级下册,第3章“编程乐园”,第1节“编程基础知识”。
4. 实践操作:分组进行光控音乐彩灯的制作,让学生在实践中掌握知识,提高动手能力。
音乐彩灯课程设计
音乐彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解音乐彩灯的基本原理,掌握电子电路的组成和功能。
2. 学生能够了解不同类型的音乐彩灯及其在设计中的应用。
3. 学生掌握音乐与灯光同步的基本方法,能够分析音乐节奏与灯光变化的关联。
技能目标:1. 学生能够运用所学的电子电路知识,动手搭建简单的音乐彩灯装置。
2. 学生能够通过编程或手动操作,实现音乐与灯光的同步控制。
3. 学生培养创新思维,设计并展示具有个人特色的音乐彩灯作品。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对音乐和艺术的热爱,提高审美素养。
2. 学生在团队协作中,学会互相尊重、沟通与协作,培养集体荣誉感。
3. 学生通过实践探索,增强自信心和解决问题的能力,培养勇于挑战的精神。
课程性质:本课程为综合性实践活动课程,结合音乐、电子、美术等多学科知识。
学生特点:六年级学生具备一定的音乐、美术和科学素养,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,关注学生个体差异,提供有针对性的指导。
通过课程学习,使学生将所学知识运用到实际操作中,达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 音乐彩灯基础知识:介绍音乐彩灯的原理、类型及设计要点,关联教材中电子电路章节。
- 电子元件的认识与使用:电阻、电容、二极管、三极管等。
- 简单电路的搭建与测试:串联电路、并联电路。
2. 音乐与灯光同步原理:分析音乐节奏与灯光变化的关系,结合教材中音乐知识章节。
- 音乐节奏的识别:快慢、强弱等。
- 灯光控制方法:编程控制、传感器控制。
3. 音乐彩灯设计与制作:实践操作,运用所学知识设计音乐彩灯作品,关联教材中美术设计章节。
- 灯光布局设计:色彩、形状、空间布局。
- 制作与调试:动手搭建音乐彩灯,实现音乐与灯光同步。
4. 创新与实践:鼓励学生发挥创意,设计独具特色的音乐彩灯作品。
- 设计方案撰写:明确设计目标、步骤、材料等。
- 展示与评价:展示作品,进行自评、互评、教师评价。
音乐彩灯
一、设计内容:1、利用开发箱中的8255以及8254芯片完成功能。
2、设计能够根据程序所给出的乐符(以转化为代码)让开发箱上的蜂鸣器和主机的主板上的pc喇叭发音。
3、通过按键选择不同的歌曲。
4、能够使开发箱中的LED数码管根据乐符的不同按一定规律变化。
二、设计要求:1、利用实验箱内部8254使扬声器发声,使其演奏音乐2、利用主机的pc喇叭发声。
3、使不同颜色的发光二极管按一定的规律发光。
4、用延时程序实现控制音乐中的每个音的节拍(音长)三、硬件连线图ISA五、实验总结通过音乐彩灯的设计与实现,进一步掌握了8254、8255两种芯片的工作原理及编程步骤,并对汇编程序的编写有了更深的理解。
在课程设计期间,得到了同学和老师很多的帮助,虽然有时仅仅是小小的错误,但自己始终无法发现,经过与同学、老师沟通,问题就会很快解决,在此真心向他们表示谢意!六、实验源程序PC8254_COUNT0 EQU 40H ;标号赋值PC8254_COUNT1 EQU 41HPC8254_COUNT2 EQU 42HPC8254_MODE EQU 43HMY8255_A EQU 0E460HMY8255_B EQU 0E461HMY8255_C EQU 0E462HMY8255_MODE EQU 0E463HMY8254_COUNT0 EQU 0E440HMY8254_MODE EQU 0E443HDA TA SEGMENT ;定义数据段BAK DB ? ;定义一个字节单元BAKTABA DW ? ;存放表的偏移地址,a模式下重新从乐谱中取音符时用BAKTABB DW ? ;存放表的偏移地址,b模式下重新从乐谱中取音符时用SONGMSG DB 'select a song',0AH,0DH,'1.song1 2.song2',0AH,0DH,'$' ;提示歌曲选择信息SONGMSG1 DB 0AH,0DH,'song1 is singing...',0AH,0DH,'$' ;提示SONG1信息SONGMSG2 DB 0AH,0DH,'song2 is singing...',0AH,0DH,'$' ;提示SONG2信息AMSG DB 0AH,0DH,0AH,0DH,'NOW MODE A',0AH,0DH,'$' ;提示当前在PC信息BMSG DB 0AH,0DH,0AH,0DH,'NOW MODE B',0AH,0DH,'$' ;提示当前在外部信息MESSAGE DB 'SOUND OF MUSIC',0AH,0DH,'SELECT MODE : a. PC SOUND b. EXPC SOUND',0AH,0DH,'$' ;提示模式选择信息ERROR DB 'INPUT ERROR, PLEASE INPUT A OR B:',0AH,0DH,'$' ;模式选择错误提示SONGERR DB 'INPUT ERROR, PLEASE INPUT1 OR 2:',0AH,0DH,'$' ;歌曲选择错误提示DTABLE1 DB 33H, 33H, 3DH, 33H, 26H, 26H, 26H, 26H, 2DH, 2DH, 26H, 2DH, 33H ;乐谱1 DB 33H, 33H, 33H, 33H, 33H, 4DH, 45H, 3DH, 3DH, 3DH, 45H, 4DH, 45HDB 45H, 45H, 45H, 45H, 45H, 45H, 45H, 33H, 33H, 3DH, 33H, 26H, 26HDB 26H, 28H, 2DH, 2DH, 26H, 26H, 33H, 33H, 33H, 33H, 45H, 3DH, 39HDB 39H, 39H, 52H, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 2DH, 2DHDB 26H, 26H, 26H, 26H, 26H, 26H, 28H, 28H, 2DH, 28H, 26H, 26H, 26HDB 26H, 2DH, 28H, 26H, 2DH, 2DH, 33H, 3DH, 4DH, 45H, 45H, 45H, 45HDB 45H, 45H, 45H, 45H, 33H, 33H, 3DH, 33H, 26H, 26H, 26H, 28H, 2DHDB 2DH, 26H, 2DH, 33H, 33H, 33H, 33H, 33H, 33H, 45H, 3DH, 39H, 39HDB 39H, 52H, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 4DH, 00HDTABLE2 DB 42H,42H,44H,14H,02H ;乐谱2DB 62H,62H,64H,44H,04HDB 42H,62H,84H,84H,02HDB 72H,62H,54H,04HDB 52H,62H,74H,74H,02HDB 62H,52H,64H,44H,04HDB 42H,62H,54H,14H,02HDB 32H,52H,44H,04HDB 00HDA TA ENDS ;定义数据段结束CODE SEGMENT ;定义代码段ASSUME CS:CODE,DS:DATA ;指定cs和ds到相应的段START: MOV AX,DA TAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MESSAGE ;将MESSAGE的有效地址传入寄存器DX中MOV AH,09H ;显示提示信息INT 21H ;DOS系统功能调用GET_KEY:MOV AH,7INT 21HCMP AL,61h ;模式选择(对61H和AL进行比较)JE ACMP AL,62hJE B0MOV DX,OFFSET ERROR ;显示错误提示MOV AH,09HINT 21HJNE GET_KEYB0: JMP BA: IN AL,61H ; 保护pc机内8255_b信息(将地址为61H的外设中的数传入AL 中)MOV BAK,ALMOV DX,OFFSET AMSG ;显示提示MOV AH,09H ;INT 21HMOV DX,OFFSET SONGMSG ;显示提示MOV AH,09H ;INT 21HMOV AH,7h ; 选择歌曲号INT 21HCMP AL,31h ;歌曲选择JE S1CMP AL,32hJE S2MOV DX,OFFSET SONGERR ;显示错误提示MOV AH,09HINT 21HJNE AS1: MOV DX,OFFSET SONGMSG1 ;显示提示MOV AH,09H ;INT 21HMOV BX,OFFSET DTABLE1 ;从乐谱中取音符MOV BAKTABA,BXJMP GDS2: MOV DX,OFFSET SONGMSG2 ;显示提示MOV AH,09H ;INT 21HMOV BX,OFFSET DTABLE2MOV BAKTABA,BXGD: MOV AL,[BX]MOV AH,00H ;一直装入到00HA1: MOV DL,20H ; 调整频率MUL DL ; DL*AL放入AXPUSH AXPUSH AXMOV DX,MY8255_MODE ;送外部8255控制字MOV AL,80HOUT DX,AL ;将AL传入地址为DX的外设中POP AX ;弹出MOV DX,MY8255_AOUT DX,AL ;从A口输出音符到LEDMOV DX,MY8255_BMOV AL,AHOUT DX,AL ;从B口输出音符到LEDMOV AL,0B6H ;初始化pc机内8254控制字MOV DX,PC8254_MODEOUT DX,ALPOP AXMOV DX,PC8254_COUNT2 ;送pc机内8254计数器2计数初值OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,BAK ;驱动扬声器发声OR AL,03HOUT 61H,ALINC BX ;取下一个音符MOV AH,00HMOV AL,[BX]TEST AL,0FFH ;乐谱是否结束JZ A2PUSH AXCALL DALL YCALL BREAKPOP AXJMP A1A2: MOV BX,BAKTABA ;重新从乐谱中取音符MOV AL,[BX]MOV AH,00HJMP A1a9: jmp aDALL Y: MOV CX,77FFH ;延迟D1: MOV AX,1C00H ; 0B00H ;控制音符的节拍D2: DEC AXJNZ D2LOOP D1BREAK PROC NEAR ;定义过程(近过程)MOV AH,06HMOV DL,0FFHINT 21HJE RETURNPUSH AXAND AL,0FDH ;停止扬声器发声OUT 61H,AL ;将AL传入地址为61H的外设中MOV AL,AH ;恢复pc内8255MOV AL,BAKOUT 61H,ALPOP AXCMP AL,31h ;歌曲选择JE SCMP AL,32hJE MCMP AL,61h ;模式选择JE A2ACMP AL,62hJE A2BMOV AX,4C00H ;返回DOSINT 21HS:JMP S1M:JMP S2A2A:JMP AA2B:JMP BRETURN:RETBREAK ENDP ;过程定义结束B: MOV DX,OFFSET BMSG ;显示提示MOV AH,09H ;INT 21HMOV DX,OFFSET SONGMSG ;显示提示MOV AH,09HINT 21HMOV AH,7INT 21HCMP AL,31h ;模式选择(对61H和AL进行比较)JE SONG1CMP AL,32hJE SONG2MOV DX,OFFSET ERROR ;显示错误提示MOV AH,09H ;将键盘输入内容传入寄存器AH中INT 21HJNE BSONG1: MOV DX,OFFSET SONGMSG1 ;显示提示MOV AH,09HMOV BX,OFFSET DTABLE1 ;从乐谱中取音符MOV BAKTABB,BXJMP GETDA TASONG2: MOV DX,OFFSET SONGMSG2 ;显示提示MOV AH,09H ;INT 21HMOV BX,OFFSET DTABLE2MOV BAKTABB,BXGETDA TA :MOV AL,[BX]MOV AH,00HB1: MOV DL,20H ; 调整频率MUL DLPUSH AXPUSH AXMOV DX,MY8255_MODE ;送外部8255控制字MOV AL,80HOUT DX,ALPOP AXMOV DX,MY8255_AOUT DX,AL ;输出音符到LED从A口MOV DX,MY8255_BMOV AL,AHOUT DX,AL ;输出音符到LED从B口MOV AL,36H ;初始化外部8254控制字MOV DX,MY8254_MODEOUT DX,ALPOP AXMOV DX,MY8254_COUNT0 ;送外部8254计数器0计数值OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALINC BX ;取下一个音符MOV AH,00HMOV AL,[BX]TEST AL,0FFH ;乐谱是否结束JZ B2CALL BDALL YCALL BBREAKPOP AXJMP B1B2: MOV BX,OFFSET BAKTABB ;重新从乐谱中取音符MOV AL,[BX]MOV AH,00HJMP B1BDALL Y: MOV CX,77FFH ;延迟控制音符的节拍BD1: MOV AX,1C00H ; 0B00HBD2: DEC AXJNZ BD2LOOP BD1BBREAK PROC NEARMOV AH,06HMOV DL,0FFHINT 21HJE BRETURNPUSH AXMOV AL,30H ;初始化外部8254控制字;停止扬声器MOV DX,MY8254_MODEOUT DX,ALPOP AXCMP AL,31h ;歌曲选择JE SB1CMP AL,32hJE SB2CMP AL,61h ;模式选择JE B2ACMP AL,62hJE B2BMOV AX,4C00H ;返回DOSINT 21HSB1:JMP SONG1SB2:JMP SONG2B2B:JMP BBRETURN:RETBBREAK ENDPA0: JMP ACODE ENDS ;定义代码段结束END START ;整个程序结束,指明开始语句为START指向的语句.。
音乐彩灯控制课程设计
目录1 前言 (5)1.1 技术指标 (5)1.2 要求完成的任务 (5)2 设计任务分析 (5)3 系统设计方案 (7)4 单元电路分析与设计 (7)4.1 同步脉冲发生器和阶梯波发生器的工作原理和设计 (7)4.2 带通滤波器的工作原理和设计 (10)4.3 精密整流器的工作原理和设计 (11)4.4 电压比较器和同步脉冲控制电路 (11)4.5 10mV音乐信号鉴别器的原理与设计 (12)5 系统原理电路及印刷电路的绘制 (13)5.1 系统原理电路 (13)5.2 印刷电路的绘制 (15)6 心得与体会 (15)参考文献 (16)附录 (17)1 引言音乐彩灯控制器是用音乐信号控制多组颜色的灯泡,利用其亮度变化反映音乐信号。
是一种将听信号转换为视信号的装置,随着音乐节奏的起伏彩灯的亮度有节奏得变换来调节听众欣赏音乐时的情绪和气氛。
1.1 技术指标要求电路把输入的音乐信号分为高、中、低三个频段,并分别控制三种颜色的彩灯。
每组彩灯的亮度随各自输入音乐信号的大小分八个等级。
输入信号最大时,彩灯最亮。
当输入音乐信号的幅度小于10mV时,要求彩灯全亮。
(1)高频段 2000Hz一4000Hz 控制蓝灯(2)中频段 500Hz一1200Hz 控制绿灯(3)低频段 50Hz一250Hz 控制红灯(4)电源电压交流220V,输入音乐信号≥10mV。
1.2 要求完成的任务(1)计算参数,安装、调试电路。
(2)画出总电路图,写出设计总结报告。
2 设计任务分析图1是一个双向可控硅控制灯泡亮度电路,图2为控制波形图。
如果输入交流220V正弦波电压过零点时在双向可控硅的控制极和阴极之间连续加入幅度大于3V,宽度大于1ms的同步触发脉冲,可控硅就可连续导通,忽略可控硅导通压降,正弦波电压将全部加到灯泡上,灯泡最亮。
如果触发脉冲消失,可控硅就会在输入正弦波电压下一个过零点时自然截止,灯泡熄灭。
可以设想,把同步触发脉冲每八个分为一组,利用音乐信号的大小控制每组脉冲出现的个数,就可以控制加在灯泡正弦波半波的个数,从而也就控制了灯泡的亮度。
彩灯教案音乐
彩灯教案音乐教案标题:彩灯音乐教案教学目标:1. 了解彩灯音乐的基本概念和特点。
2. 学习如何运用彩灯与音乐相结合,创造出视听效果丰富的表演。
3. 培养学生的创造力、合作精神和表演能力。
教学内容:1. 彩灯音乐的基本概念和特点介绍。
2. 音乐与彩灯的配合原则。
3. 创作彩灯音乐表演的步骤和技巧。
教学准备:1. 彩灯设备和音响设备。
2. 各种音乐作品的录音或音乐播放设备。
3. 创作彩灯音乐表演所需的道具和服装。
教学过程:引入:1. 向学生介绍彩灯音乐的概念和特点,激发学生的兴趣。
2. 展示一段彩灯音乐表演视频,让学生感受彩灯与音乐相结合的魅力。
探究:1. 分析一首音乐作品的节奏、情感和氛围。
2. 引导学生思考如何通过彩灯来表达音乐中的情感和氛围。
3. 分组让学生选择一首自己喜欢的音乐作品,并用彩灯设备创作出相应的表演。
实践:1. 学生分组进行创作,每组负责一首音乐作品。
2. 学生尝试运用不同颜色、灯光变换和灯光移动等手法,与音乐相结合,创造出独特的表演效果。
3. 学生可以利用道具和服装来增加表演的视觉效果。
展示:1. 学生进行表演展示,其他同学观看并给予评价和建议。
2. 学生可以根据评价和建议进行改进和调整,提高表演的质量。
总结:1. 回顾学习过程,总结彩灯音乐的基本原则和创作技巧。
2. 引导学生思考彩灯音乐表演对于传达音乐情感的重要性。
拓展活动:1. 鼓励学生在课后继续探索和创作彩灯音乐表演,并在班级或学校的活动中展示。
2. 邀请专业的彩灯音乐表演团队到学校进行讲座和示范,激发学生的创作灵感。
评估方式:1. 观察学生在创作过程中的参与程度和合作精神。
2. 评价学生的表演质量和创造力。
3. 学生之间的互评和自评。
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门电路芯片。
图 2.4 第一套方案电路原理图
工作原理: 接通电源后,555 时基电路开始工作,产生 4Hz 的连续脉冲信号 CP1,经过分频电 路产生 2Hz 的连续脉冲信号 CP2。同时移位寄存器开始工作,置位 Q4Q3Q2Q1Q0=10000, 使得 Conuter1 的使能端 ENT=1,ENP=1,在脉冲信号 CP1 的激励下,开始自然队列计数。 当完成一次十进制计数后,通过 Q3 和 Q1 的反馈置位信号,经过若干个逻辑门,产生一 个 0→1 的上升沿传递给移位寄存器的 CLK,使之向右移一位,使得 Conuter2的使能端 ENT=1,ENP=1,在脉冲信号 CP2 的激励下,开始奇数队列的计数,同样完成一次五进制 计数后,通过 Q3 的反馈置位,经过若干个逻辑门,产生一个→1 的上升沿传递给移位寄 存器的 CLK,使之向右移一位,让 Counter3 开始偶数队列计数。当最后一个计数 器 Counter5 完成计数后,产生的反馈置位信号经过若干个逻辑门传递给移位寄存器 CLK 使 Q4Q3Q2Q1Q0=10000,重复开始自然数列的计数。为了让每个计数器开始计数之前完成 复位,在移位寄存器的输出端与计数器的 ENP 端之间连接一个 74LS378D 触发器,是两 者之间相隔一个脉冲。
武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书
引言
在科学技术飞速发展的时代,仅仅依靠理论知识想立足于某个行业,尤其是科研创 新领域,几乎是不可能的,只有实践才是检验真理的唯一标准。课程设计作为实践教学 的一个重要环节,对提高学生的创新能力有着重要的作用。通过课程设计,学生不仅能 加深对课本知识的理解,还能锻炼自己的动手能力和提高解决问题的能力。 我们小组这次选择的课题是运用已学的数电知识并查阅相关资料,设计出一种音乐 数字彩灯控制器。该电路可以实现自然数列、奇数数列、偶数数列以及音乐数列的循环 显示,并且通电能够自动清零。 恰逢刚刚上完数字电子技术基础这门课程,我们小组经过商讨决定个人方案运用数 字电子技术知识合理选择元器件调试组装电路,小组方案利用单片微型控制器(简称单 片机)来实现。在这两周的时间里,正好可以通过此次设计课程巩固所学知识,也借这 次契机全面提高应用本课程知识进行分析问题解决问题的能力,同时还可以学习运用单 片机来设计简单工程的能力。 此次设计我将用到 555 定时器组成脉冲发生器,74LS198(移位寄存器) ,74LS160 (十进制计数器),74378(六 D 触发器)以及各种逻辑门电路来实现我的方案。因此需 要充分运用学过的数电以及模电知识,熟悉各种常用芯片的使用方法来解决设计中的问 题。 这次我们组设计的音乐数字彩灯控制器是一个难度较大的设计,在设计过程中遇到 了很多的问题,但是我通过查阅相关的资料,慢慢的解决了一个又一个的问题。我想经 过这次的课程设计, 我在运用理论知识解决实际问题以及动手能力等方面的能力有了非 常大的进步。
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2 方案设计
2.1 设计思路
2.1.1 运用数字电子技术知识
选用五个十进制计数器 74LS160, 编号为 counter1、 counter2、 counter3、 counter4、 counter5,用反馈置数法分别实现 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9(自然数队列) ;1,3,5,7,9(奇 数队列) ; 0,2,4,6,8 (偶数队列) ; 0,1,2,3,4,5,6,7 (音乐队列 1) 和 0,1 (音乐队列 2) ; 用 555 定时器产生一定频率的脉冲信号 CP1,经过一个 D 触发器进行分频产生脉冲 信号 CP2,分别作为 counter2、counter3 和 counter1、counter4、counter5 的 CLK 输 入。同时,用移位寄存器 74LS198 控制五个计数器的计数控制端,使得五个计数器按照 顺序进行计数, 每个计数器完成一次计数后, 输出一个上升沿脉冲给移位寄存器的 CLK, 实现移位, 让下一个计数器开始计数。 电路原理图参考附录 1 总体结构图如图 2.1 所示:
启动定时/计数器 T0
N 1 秒到
Y 数码管显示,彩灯 点亮
2.2.1 方案一(个人方案)
图 2.3
方案二程序流程图
此方案完全是完全根据所学的数字电子技术知识进行设计的,采用的芯片有十进制 计数器 74LS160,移位寄存器 74198,D 触发器 74LS378,555 时基电路,以及其他各种
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555 脉冲信号发生器
分频电路
CP1
CP1 CP2 CP2
CP2
Counter1
Counter3 74LS160
Counter4 74LS160
Counter5 74LS160
移位寄存器 74198 输入为五个计数器 的置位端
六输入与非门
图 2.1
方案一总体结构图
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目
录
引言.................................................................................................................... 1 1 设计意义及要求............................................................................................ 2 1.1 设计意义............................................................................................... 2 1.2 功能要求.............................................................................................. 2 2 方案设计........................................................................................................ 3 2.1 设计思路............................................................................................... 3 2.2 设计方案............................................................................................... 5 2.3 方案比较............................................................................................... 8 3 部分电路设计................................................................................................ 9 3.1 脉冲产生电路........................................................................................9 3.2 移位寄存器控制电路.......................................................................... 12 3.3 队列产生电路...................................................................................... 14 3.4 显示电路............................................................................................. 18 4 检测与调试.................................................................................................. 19 4.1 方案一的检测与调试......................................................................... 19 4.2 方案二的检测与调试......................................................................... 20 5 仿真操作使用说明....................................................................................... 21 结束语.............................................................................................................. 22 参考文献.......................................................................................................... 24 本科生课程设计成绩评定表
此方案是用单片机(AT89C52)加以控制,整个硬件电路结构简单。在完成要求基 本功能的基础上,加了 9 个发光二极管。能够实现被点亮的发光二极管个数与数码管显 示的数字相同,并且呈对称显示的功能。电路原理图如图 2.5:
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2.1.2 运用单片机