音乐彩灯控制器(完整版)
音乐彩灯控制器-任务书
郑州科技学院
模拟电子技术课程设计任务书
专业班级学号姓名
一、设计题目音乐彩灯控制器
二、设计任务与要求
1. 采用直流5V电压供电；
2. 电路中设有控制开关，当开关闭合时，电路中红、黄、绿三种颜色的发光二极管按音乐规律发光，若开关断开，则发光二极管不亮；
3. 设计电路原理图，进行元件焊接调试并撰写设计报告。
三、参考文献
[1] 童诗白，华成英. 模拟电子技术（第四版）. 北京：高等教育出版社，2006
[2] 陈梓城. 实用电子电路设计与调试. 北京：中国电力出版社，2006
[3] 谢自美. 电子线路设计、实验、测试，第二版. 武汉：华中科技大学出版社，2000
[4] 李万臣. 模拟电子技术基础实验与课程设计. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2001
四、设计时间
2013 年5 月日至2013 年5月日
指导教师签名：
专业负责人签名：
年月日。
音乐彩灯控制器1
• 信号放大电路图
R1 C1 Input 100nF
2
VDD
12V
1kΩ
4 3 1
Output
R2 10kΩ
R3 1kΩ
11
LM324AD
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二、单元模块设计
• 2.4 滤波选频模块 • 低通滤波电路图
R3 10kΩ R4 15kΩ
11 2
Input
R1 6.4kΩ
R2
3
1
1.2 系统框图
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二、单元模块设计
• 2.1 稳压电源模块 • 电源电路结构图
二、单元模块设计
12V直流电源电路图
D1 U1 LM7812CT
T1 V1 220 Vrms 50 Hz 0° NLT_PQ_4_16 C1 2mF C3 100nF C2 220uF C4 100nF
返回
二、单元模块设计
总结
• 经过一个多月时间的设计制作和多次的调试， 音乐彩灯控制器实现了全部的基本要求，还 在发挥部分做出了创新。 • 作为大二的学生，专业知识的储备贫乏的客 观前提下，能够边学边用，我们感到十分自 豪！参与该设计的制作，加深了我们对电路 的理解，锻炼了我们思考问题和动手制作的 能力，也巩固了对专业基础课知识的理解， 这是一笔很宝贵的财富。
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一、总体方案设计
音调主要由声音的频率决定，同时也与声音
强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率 的升降而升降
音量通过音乐大小来体现，它在音频信号中
表现为正弦波的波峰和波谷，达到波峰时说 明音量大，在波谷时音量小；
节奏往往是由乐队的鼓点来体现，实质上是
具有一定时间间隔的脉冲信号； 返回3
基于单片机的音乐彩灯控制器的设计(修改稿)5
目录1 引言 (1)2 设计方案的比较与选择 (2)2.1 设计任务与要求 (2)2.2 方案的论证和选取 (2)3 硬件电路的设计 (5)3.1 单片机系统设计框图 (5)3.2 单片机外围电路 (6)3.3 时钟电路 (7)3.5 按键电路 (9)3.6 ISP下载口电路 (9)3.7 LED彩灯显示电路 (10)3.8 12864液晶电路 (10)3.9 音乐播放电路 (12)3.10 直流稳压电源电路 (13)4 系统软件设计 (14)4.1 单片机系统设计主程序流程图 (14)4.2 音乐产生程序 (18)4.3 定时器子程序设计序 (20)4.5 液晶显示子程序 (27)5 结束语 (31)参考文献 (32)附录 (33)致谢 (48)摘要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。
本篇设计为基于单片机的音乐彩灯控制器，它是指彩灯能随着音乐信号地变化而变化的一种控制电路。
本文详细论述了音乐彩灯控制器的硬件原理电路，包括振荡、时钟、复位等模块电路。
以及如何在硬件电路的基础上通过单片机进行软件编程最终实现音乐彩灯的同步控制。
关键词：音乐；彩灯；同步控制AbstractAs people living environment of continuous improvement and beautification, in many occasions can see color neon lights. LED lights because of its abundant light color, low cost and simple control characteristics and has been widely used. This design is based on single chip music lights controller, it is to point to lights can along with the input music signal changes to a control circuit. This paper discusses the music lights controller hardware principle circuit, including oscillation, filtering and reset circuit module. And how in hardware circuit based on MCU is through software programming ultimately realize music lights synchronous control.Key words:music; Lights; synchronous control1 引言目前，基于彩灯控制器的设计的方法很多，有利用单片机控制的、有利用传感器控制的，还有利用EDA控制的等等。
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。
音乐节奏彩灯控制器设计
音乐节奏彩灯控制器设计本设计彩灯伴随音乐的节奏、大小、音调而变化的彩灯控制器。
使彩灯在艺术上有了很大的提高，本文的主要内容有以下几点：1、设计音乐信号放大电路。
2、555时基电路构成单稳态实现音乐大小控制彩灯。
3、555时基电路构成多谐电路实现音乐节奏控制彩灯。
4、设计滤波电路，实现音乐的音调控制彩灯。
第1章绪论随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。
不论是思想，还是视觉，人们都在追求更高的美。
特别使在视觉方面，人们不满足于一种光，彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。
但现在市面上的音乐彩灯只是按照一定的方式闪烁，让人们感觉到十分的粗糙无味，更没有声音那样用震撼力，音乐彩灯的出现让我们既有了听觉上的享受，更有了精神上的享受。
但现在市面上的音乐彩灯只是按照音乐的一种方式闪烁，和音乐没多大关系，根本不能称为音乐彩灯。
本设计是一个音乐彩灯控制器，使其实用于家庭、商场、橱窗、舞厅、咖啡厅、公共广场等场所的摆设、装饰、广告、环境净化与美化，本电路的最大优点是可以实现音乐以三种方式控制彩灯的闪亮。
实现了音乐大小、节奏、音调的控制。
设计任务与要求（1）设计一个音乐声响与彩灯灯光相互组合的彩灯控制电路。
（2）有三路不同控制方法的彩灯，用不同颜色的LED表示。
（3）第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。
（4）第二路按音乐大小（信号幅度大小）控制彩灯，音量大时，彩灯亮度加大，反之亦然。
（5）第三路按因调高低（信号频率高低）控制彩。
第2章音乐大小控制彩灯2.1系统设计思路音频在电信号中表现为多个正弦波叠加而形成。
音乐的大小就表现为是演唱者的声音的强弱起伏，它在音频信号中表现为正弦波的波峰和波谷，所以在他达到波峰时说明他的音量大。
在波谷是音量就小，所就需要一个触发电路使他在音量大的时候就彩灯发光，音量小的时候灯灭。
综合考虑：选择了NE555够成的单稳态电路，由于单稳态电路是低电平触发所以还需要一个反相放大器。
《音乐数字彩灯控制器设计》
学号：课程设计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姓名指导教师李彬杨莉2013年7月3日目录引言1 设计意义及要求 (1)1.1 设计意义 (1)1.2 设计要求 (1)2 方案设计 (2)2.1 设计思路 (2)2.2 方案设计 (3)2.2.1设计方案一电路图 (3)2.2.2设计方案二电路图简单说明 (4)2.3 方案比较 (5)3 部分电路设计 (6)3.1 脉冲输出电路 (6)3.3实现循环序列显示功能的逻辑电路 (10)3.3.1 奇数数列显示电路的设计 (10)3.3.2偶数数列显示的电路设计 (11)3.3.3音乐数列显示电路的设计 (12)3.3.4 二分频电路的设计 (13)3.3.5七段显示数码管 (14)4 调试与检测 (16)4.1 调试中故障及解决办法 (16)4.2 调试与运行结果 (16)5 仿真操作步骤及使用说明 (17)体会和总结 (18)参考文献 (19)本科生课程设计成绩评定表引言当今社会电子设计发展很快，而通过一学期对数字电子技术的学习，学校安排了这次的数电实习，目的在与让学生综合运用所学的知识，对各基本器件的运用更加熟练，也更好的锻炼学生的设计思维和动手设计能力。
联系实际和运用所学的电子技术知识，设计出一个音乐数字彩灯控制器。
使数码管自动依次显示自然数列，奇数列，偶数列，然后又依次显示同上数列，不断循环。
这次设计中共采用了两种有效方案，思路各不相同。
方案一（个人方案）中采用了两片74LS90，四片74LS138，一片555定时器构成的多谐振荡器和少许门电路，方案较简单。
方案二（小组方案）主要是由74LS90和74LS153芯片组成的数列计数和显示电路，同时还有诸多门电路组成的循环电路。
音乐数字彩灯控制器设计1.设计意义及要求1.1设计意义数字电子技术在日常生活中的应用无处不在，数字音乐数字彩灯在节日装饰中起着十分重要的作用。
数字电子技术在实际应用中已经有相当纯熟的技术。
声控式音乐彩灯控制器的制作与调试资料
京"电力*橹课程设计说明书学生姓名：学号：学院: ________________ 自动化工程学院_____________ 班级: _____________________________________________ 题目:1电压（I/V ）转换器的制作与调试_______________ 2电流（V/I ）转换器的制作与调试3声控式音乐彩灯控制器的制作与调试扌旨导教师：_______ 徐源、侯一民________________2015年12月28日目录第1章电流/电压（I/V ）转换器的制作与调试............................ -1 -1.1设计任务 (1)1.2总体设计方案 (1)1.3系统分析与设计................................................ -1 -1.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单............................ -2 -1.5 系统安装、调试与参数测量 .................................... -3 -1.5.1 系统安装 (3)1.5.2系统调试 (3)1.5.3 参数测量 (4)1.6改进意见与收获体会............................................ -4 -第2章电压/电流（V/I ）转换器的制作与调试........................... -5 -2.1设计任务 (5)2.2总体设计方案 (5)2.3系统分析与设计................................................ -5 -2.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单............................ -6 -2.5系统安装、调试与参数测量...................................... -7 -2.5.1系统安装................................................... -7 -2.5.1系统调试................................................... -7 -2.5.3参数测量................................................... -8 -2.6改进意见与收获体会............................................ -8 -第3章声控式音乐彩灯控制器的制作与调试.............................. -9 -3.1设计任务......................................................... -9 -3.2总体设计方案..................................................... -9 -3.3系统分析与设计................................................ -9 -3.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单........................... -10 -3.5系统安装、调试与参数测量 (11)3.5.1系统安装................................................. -11 -3.5.2 系统调试................................................ -11 -3.5.3 参数测量................................................ -11 -3.6改进意见与收获体会............................................ -11 -参考文献 . (12)第1章电流/电压（\N）转换器的制作与调试1.1设计任务熟悉运放电路的各种元器件，充分了解并掌握运放参考电路图，将元器件焊接在电路板上，并按设计要求写出设计和调试过程，设计出将0~10毫安电流信号转换成0~10伏电压信号的电流/电压转换器，并通过调试将误差控制在允许范围内。
(完整版)单片机控制节日彩灯控制器(内含汇编程序)
节日彩灯控制器一、设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3、掌握电路板的实物焊接二、设计内容1、设计4个按键S17、S18、S19、S20,S17—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。
S18—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。
S19—上，按此键则灯由上向下流动。
S20—下，按此键则灯由下向上流动。
2、由按键控制功能的流水灯,其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED 的Ｉ/Ｏ口送出低电平，可实现题目要求的功能。
3、要求做出实物。
三、电路及连线设计图1电路图1、所需元器件1)电阻：10KΩ(1个）、200Ω（8个）、500Ω（2个）2)电容:10μF(1个)、30pF（2个）3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振(12MHZ)四、使用说明1、使用5V电源供电2、按启动键S17,开始从右到左依次循环点亮3、按第一个转换键S19,灯变为从左到右依次循环点亮4、按第二个转换键S20, 灯变为从右到左依次循环点亮5、按停止按键S18,灯停止循环,全部熄灭五、流程图设计图2程序流程图六、程序设计如下org 00hljmp startorg 30hstart: mov p3,#0ffhjnb p3.3,kaishisjmp startstop: mov p1,#0ffhsjmp startkaishi: mov p1,#0fehlcall delayloop: mov a,p1rl amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下jnb p3.0,fansjmp loopfan: mov p1,#07fhlcall delaylop: mov a,p1rr amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下sjmp lopdelay: mov r6,#200 ;（4*250+3）*200+2=0.2sloop2: mov r7,#250loop1: nopnopdjnz r7,loop1djnz r6,loop2retend七、设计总结：感谢学校安排这次单片机小学期，让我们有了将理论与实践同步的机会。
音乐彩灯控制器(完整版)
目录一、设计方案简介 (02)设计内容、设计要求、软件学习、实验原理图、电力系统概述、试验结构分块二、设计条件及主要参数表 (05)电源电路、语音信号的输入、放大部分、滤波选频部分、整流器的工作原理与设计、阶梯波与同步脉冲实现幅度控制、输出显示部分三、设计主要参数计算 (13)音乐彩灯控制器原理电路图四、设计结果 (14)仿真电路图及仿真结果五、实验结果分析 (15)实验工作原理六、设计评述 (16)心得体会七、参考文献 (18)一、设计方案简介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点评大小相对应，是一种将听信号转换为是信号的装置，用来调节听众欣赏音乐时候的气氛和情绪。
1、设计内容设计一台音乐声响与彩灯灯光相互组合的彩灯控制电路。
要求电路把输入的音乐信号分成高、中、低三个频段，并分别控制三种颜色的灯。
每组彩灯的亮度随各自输入音乐信号大小分八个等级。
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mie。
2、设计要求高频段2000~4000Hz,控制蓝灯；中频段500~1200Hz,控制绿灯；低频段50~250Hz,控制红灯；电源电压交流220V，输入音乐信号≧10mV.。
3、PROTEL软件学习：（1）首先建立一个专用文件夹，用以集中存放相关电路设计文件，便于管理；（2）当直接双击“PROTEL99SE”图标后，进入第一层“Design Explorer”设计管理器窗口；（3）在这个窗口中，可对设计数据库建立等操作，首先要建立一个新的设计数据库。
点击File/New命令出现建立新的设计数据库路径对话框；（4）建立设计数据库后，就要建立需要的各种电路设计文件。
在进入一个设计数据库后，执行File/New命令后弹出新文档对话框，选择要增加文件类型后单击OK，新建电路设计文件及添加到了设计数据库中。
（5）文件的操作。
声控音乐彩灯(精)
声控音乐彩灯
彩灯控制器的电路如下图，R1、R2、D和C组成电阻降压半波整波电路，输出约3V的直流电供SCR的控制回路用。
压电陶瓷片HTD担任声-电换能器，平时调W使BG集电极输出低电平，SCR 关断，彩灯不亮。
当HTD接收到声波信号后，BG集电极电平升高，SCR即开通，所以彩灯能随室内收录机播出的音乐节奏而闪烁发光。
W可用来调节声控灵敏度，W由大调小时，声控灵敏度愈高，但W过小时，电灯常亮，这时就失去声控作用，使用调试时，将W由大逐渐调小至某一阻值时，电灯即点亮，再将W退回少许（即稍微调大），电灯就熄灭，这时声控灵敏度最高，离HTD二三米远处普通谈话声就能使彩灯闪烁。
如嫌灵敏度太高，只要将W调大些即可，电灯长亮不熄，表示BG的放大倍数β值过小，应更换β大些的三极管。
电阻均为1/8W碳膜电阻。
音乐-彩灯控制器
电子技术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(1)计算参数,安装调试设计的电路.(2)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：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。
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。
音乐型“满天星”彩灯——趣味科技小制作
音乐型“满天星”彩灯——趣味科技小制作这里介绍的音乐型彩灯由4路普通“满天星”彩灯链组成，它能反复播放出8首钢琴乐曲，并有16种不同花样跳法可与乐曲旋律搭配成最佳的视觉效果。
用这种彩灯链来美化节日里的门庭、客厅或教室等，能产生天空繁星闪烁的效果，具有极强的装饰性。
弄懂工作原理音乐型“满天星”彩灯的电路如图—1所示，它由电源变换电路、彩灯控制集成电路、晶闸管驱动电路和彩灯链电路4部分组成。
图-1 音乐型“满天星”彩灯电路图电源变换电路由晶体二极管VD1～VD4等组成。
220V交流电经VD1～VD4桥式整流后，输出直流全波脉动电流供4路彩灯链H1～H4用电；同时，全波脉动电流经电阻器R1降压限流、稳压二极管VD5稳压和电容器C1滤波后，输出约3V稳定直流电压，供集成电路A （WT8089）用电。
电路中，改变集成电路A的第8脚外接电容器C2容量，可调节乐曲的旋律。
增减第11、12脚间的外接振荡电阻器R2阻值，能调节音乐节奏的快慢。
一般情况下，不必进行调整。
准备好元器件本制作共用了21个元器件，备料清单如表1所示。
表1 元器件清单制作与使用图-2所示为该音乐型彩灯的印制电路板接线图。
印制电路板最好采用环氧基质单面铜箔板制作，实际尺寸为60mm×45mm。
印制电路板也可直接采用相同大小的单孔“洞洞板”，并充分利用元器件引脚飞线连接，以省去加工专用印制电路板的麻烦。
印制电路板上要开出一个21mm×1.5mm的狭槽，将集成电路A垂直插入狭槽内，然后用焊锡将其13个引脚和印制电路板上相应焊盘焊牢。
图-2 音乐型“满天星”彩灯印制电路板接线图焊接好的电路板装入一绝缘密闭小盒内，在盒面板上开孔固定按键开关SB，并为压电陶瓷片B开出释音孔。
电源插头XP通过双股电线引出盒外；彩灯链接线可直接引出盒外，也可在盒侧面固定电工用五眼接线端子引接，以利使用。
由于该音乐型彩灯采用了专用集成电路A，所以只要元器件良好、接线无误，电路无需任何调试，通电后即可正常工作。
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。
音量彩灯(A)
音量彩灯控制器
一、任务
设计、制作一个可根据音量的强弱亮灭的彩灯控制器。
参考原理框图
二、要求
1．基本要求
（1）音源的输出电压有效值在10-100mV；音量彩灯由四个发光二极管组成；
（2）当输入信号小于20 mV彩灯全灭，当输入信号大于20 mV小于40 mV时灯亮一只；当输入信号大于40 mV小于60 mV时亮2只；当输入信号大于60 mV小于80 mV时亮3只；当输入信号大于80 mV时全亮。
2．发挥部分
（1）增加彩灯全灭时的最大输入信号电压调节电路。
（2）增加彩灯数量或花样。
（3）其他创新设计。
三、评分标准
四、说明
1、音源输入可以采用驻极体话筒拾音，也可以用MP3。
2、电路电源可自制，但不计入比赛成绩。
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摘要电力电子技术产业作为当代高新技术尤其是信息技术产业与传统产业的接口，在国民经济中扮演着越来越重要的角色。
此设计论述了彩灯的总体控制，彩灯将会随着音乐的节奏闪亮，大大的改善了人们的娱乐环境，人们将在音乐和灯光当中消除工作一天的疲惫，并且彩灯的控制不需要人为的操作控制，将会完全自动的运行，使人们感受到了娱乐场所的智能化，人性化。
此设计采用了平时常用的集成电路，包括时钟电路、阶梯波电路、滤波器等等，将会很清晰的呈现出它的工作原理，它是电子技术的实例应用。
关键词：电子技术音乐彩灯集成电路。
II Abstract As the joint between the present hi-Tech industry especially the informationtechnology industry and tradition industry, power electronics industry has been playing amore and more important role in the country economy. Although this industry in Chinahas made some progress through developing more than 30 years, compared with thedeveloped countries the gap is still quite big. This industry can"t meet the demands of thecountry economy development in china. Constituting a series of systemic and scientificdeveloping strategy to speed this industry is the purpose of this paper. The importanteffects of this industry on country economy are discussed, the shaping and developingcondition of this industry is analyzed, and the advantages and disadvantages of thisindustry in China are pointed in this paper. On the basis of referring the advancedexperience of developed countries.keyword: electronic technique music illumination unicircuit目录一、设计方案简介 (03)设计内容、设计要求、软件学习、实验原理图、电力系统概述、试验结构分块二、设计条件及主要参数表 (07)电源电路、语音信号的输入、放大部分、滤波选频部分、整流器的工作原理与设计、阶梯波与同步脉冲实现幅度控制、输出显示部分三、设计主要参数计算 (15)音乐彩灯控制器原理电路图四、设计结果 (16)仿真电路图及仿真结果五、实验结果分析 (17)实验工作原理六、设计评述 (19)心得体会七、参考文献 (20)一、设计方案简介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点评大小相对应，是一种将听信号转换为是信号的装置，用来调节听众欣赏音乐时候的气氛和情绪。
1、设计内容设计一台音乐声响与彩灯灯光相互组合的彩灯控制电路。
要求电路把输入的音乐信号分成高、中、低三个频段，并分别控制三种颜色的灯。
每组彩灯的亮度随各自输入音乐信号大小分八个等级。
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。
2、设计要求高频段2000~4000Hz,控制蓝灯；中频段500~1200Hz,控制绿灯；低频段50~250Hz,控制红灯；电源电压交流220V，输入音乐信号≧10mV.。
3、PROTEL软件学习：（1）首先建立一个专用文件夹，用以集中存放相关电路设计文件，便于管理；（2）当直接双击“PROTEL99SE”图标后，进入第一层“Design Explorer”设计管理器窗口；（3）在这个窗口中，可对设计数据库建立等操作，首先要建立一个新的设计数据库。
点击File/New命令出现建立新的设计数据库路径对话框；（4）建立设计数据库后，就要建立需要的各种电路设计文件。
在进入一个设计数据库后，执行File/New命令后弹出新文档对话框，选择要增加文件类型后单击OK，新建电路设计文件及添加到了设计数据库中。
（5）文件的操作。
在设计数据管理窗口中，在选择电路设计文件上单击右键后，弹出快捷菜单，可对其文件进行操作。
（6）当建立电路文件后可对其进行电路设计（编辑）工作，即双击电路原理图文件就进入了电路原理图编辑窗口；（7）放置元件。
在电路原理图编辑窗口放置电子元件。
首先要装入需要的数据元件库，操作方法：单击设计数据管理窗口中的Browse Sch中的 Libraris命令进入元件库和元件管理器，然后单击Add/Remove按钮，选择\Design Explorer 99SE\Library\Sch路径，再选择所用的元件库文件，单击Add按钮增加到元件库管理器，单击OK，就可以看到选择的元件库已装到元件库管理器窗口中。
（8）当元件管理器装入元件库后就可以放置元件，在元件浏览区中，用鼠标左键单击要放置的元件，然后单击元件浏览区中的Place 按钮，鼠标上便附加了光标和浮动的被选中元件。
把光标移动到要放置的位置后，单击左键，这个元件就放置好了。
在放置元件的过程如要转动元件方向，按一次空格键元件就逆时针转90°。
（9）布线。
选择所需要的连线工具将电路连接起来。
（10）编辑元件的属性（元件名、封装、参数等），鼠标左键双击要编辑元件，就弹出选中元件属性设置对话窗口，根据需要对元件属性进行设置。
（11）电器规则检查，主要是检查元件之间的相互连接。
单击菜单Tool/ERC,启动电气规则检查设置对话框窗口，单击OK按钮就开始进行检查。
（12）元件报告表的产生，点击菜单Report/Bill of Material，启动元件生成表，点击Next系统将生成元件报告表文件。
（13）生成网络表。
启动建立网络表菜单Design/Create Netlist 后出现网络表设置对话框窗口，设置好后点击OK，即生成网络表格文件。
4、实验原理图具体框图：高频段通道中频段通道低频段通道放大器放大器放大器整流整流整流耦合驱动器耦合驱动器耦合驱动器音乐信号双向晶闸管蓝灯双向晶闸管双向晶闸管绿灯红灯5、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，在和同步脉冲相遇产生个数不同的脉冲触发三极管，有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。
6、实验电路结构及分块原理由于本实验设计要求可将实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⑤幅度控制部分⑥输出显示部分⑦10mV比较扩展部分二、设计条件及主要参数表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。
其转换电路如下：变压器变压，在经过全波整流电路和滤波电容的+12V和-12V 直流电压作为运算放大器的电源。
+12经过W7805（稳压管）稳压后得到+5V的电压，供TTL数字集成电路使用。
2、语音信号的输入部分本实验中，音乐信号的输入由MP3音乐信号实现，考虑到外界因素的干扰，同时为了使频率和幅度都能达到理想的要求，我们采用MP3音乐信号直接输入的方法。
3、放大部分由于音乐信号的幅度十分有限，仅为十几毫伏，为了驱动后面的电路，必将输入信号放大后再经过选频等一系列处理。
放大电路可以采用很多的形式，由于无特殊要求，故本实验只选用普通的反相放大器即可。
4、滤波选频部分滤波部分是本实验的重点，选频的结果将直接影响彩灯的最终显示效果，但参数的设计也是本实验的难点所在，理想状态下的滤波器是不存在的。
在理想条件下，选频可通过窄带滤波器实现。
满足设定频率的信号部分可以通过滤波器控制后面的信号，不满足的部分则被滤波，信号大大得到衰减。
常用的滤波器有巴特沃斯滤波器，切比雪夫滤波器，压控电压源滤波器，无限增益滤波器等多种。
本实验采用的是低通滤波器，通过带通滤波器选择出低频段信号，如图：低频滤波器选择出低频段信号输入信号为10Hz的幅度输入信号为250Hz的幅度实际搭接电路与理论值有差距，将两个电阻分别改为2.7K和4.3K，实现了截频为290Hz的低通滤波。
中低频段和高频段的电路：中频段：500——1.2KHZ高频段：2000——4000HZ频段R1=R2 R5=R6 R3=R7 R4=R8 C3=C4 C1=C2 高频8K 40 10K 10K 1uF 0.01uF 中频32K 1.3K 15K 15K 0.1uF 0.01uF渡带比较宽，阻带衰减比较缓慢，但由于语音信号频率都相对较低，所以对于高通滤波器的要求可以降低一些，因此该滤波器基本实现要求的功能。
5、整流器的工作原理与设计由于只有直流信号才可比较，因而信号在进入比较器之前需进行整流，将交流音乐信号转为直流信号进行比较。
由于考虑到实验的复杂度及效果影响，本实验我们采用了全波桥式整流来实现。
6、阶梯波与同步脉冲实现幅度控制设计要求根据音乐信号的大小控制彩灯的亮度。
因而想到用一节梯度发生器产生8个阶梯，作为参考电压与音乐信号进行比较，从而决定了比较器输出的高电平的个数，最终由平均电压大小来控制灯的亮度。
每次不同的个数，将灯的亮度分为8个程度，满足设计要求。
（1）阶梯波电路及其产生波形。
电路图如下：具体数据为：R5 R6 R7 阻值43K 22K 10K产生的阶梯波幅值分8个状态，分别为：5V、4.26V、3.55V、2.84V、2.13V、1.42V、071V、0V（2）555晶振产生的同步脉冲该同步脉冲由555晶振电路产生。