音乐彩灯控制电路设计
数字电路课设彩灯循环控制电路设计
《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。
用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。
由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。
之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，及其相连接的LED 会变亮。
LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。
电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。
电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。
整体电路采用同步电路模式，采用TTL集成电路，电压V cc均为5V。
运用了所学的555定时器、译码器、计数器及逻辑门电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识及理解，在实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。
关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言01．课程设计目的22．课程设计要求23．电路组成框图44．元器件清单55．各功能块电路图55.1 脉冲信号发生器55.1.1 555定时器55.1.2 多谐振荡器85.2 顺序脉冲发生器105.3 彩灯循环系统156．仿真电路总图177．结果分析178．总结18参考书目19附录20引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程，开设本课程的目的在于使学生理论联系实际，在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。
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。
音乐彩灯控制器电路图
音乐彩灯控制器电路图
类别：电路图
作者：未知
关键字：音乐彩灯
加入日期：2010-8-1 控制器如图所示，包括声电转换和放大电路、时钟脉冲发生器、计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充=0.693（RP1+R1）C1 t放=0.693R2C1
T=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。
555的3脚输出加至IC2作为CP脉冲。
IC2采用CMOS型十进制计数器/脉冲分配器CD4017，在时钟CP作用下，Q0（3脚）、Q1（2脚）、Q2（4脚）Q3（7脚）、Q4（10脚）相继出现高电平脉冲，而Q4加至复位端R（15脚），使电路成为一环形计数电路。
Q0～Q3的输出依次将CD4066四模拟开关选通，使乐曲信号依次加至VT5、VT6、VT7、VT8，并依次导通，SCR1～SCR4依次触发导通，彩灯插座依次有电，彩灯顺序点亮，随着悠扬的音乐，彩灯闪烁生辉。
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《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。
音乐彩灯电路图
基于AT89C2051单片机的多功能灯光控制器
用单片机进行灯光控制电路设计比用数字电路设计在电路结构上要简单得多，成本低，性能稳定，控制灵活，修改方便，是目前广泛采用的设计方法。
但发现一些灯光控制电路设计功能单一，无人机交互控制功能，失去了单片机控制的灵活性。
这里向大家介绍一种用89C2051控制的功能多样、运用灵活、实用性强，工作稳定可靠的灯光控制电路，该电路具有“灯光闪烁模式”选择、“灯光闪烁速度”选择和“音乐模式”选择。
电路特点
本电路采用轻触按键进行功能选择，具有“灯光闪烁模式”选择，用户可根据自己的爱好变换不同的灯光闪烁模式，从而避免了目前大多数灯光控制器只有单一的闪烁模式而失去了灯光控制的灵活性和趣味性。
具有“灯光闪烁速度”选择，用户可根据实际情况（如不同的舞台音乐）选择快速或慢速闪烁速度，从而使灯光与环境更加融洽。
电路图
电路组成
工作原理图如附图一所示，该电路由A T89C51单片机做控制电路，P3.2~P3.3为键盘口，共2个功能按键，2个“灯光闪烁模式”选择按键，2个“灯光闪烁速度”选择按键。
P0口为8路灯光输出；8只发光二极管为操作人员监视用，共正极连接，P0口低电平输出灯亮。
9脚为复位端，本电路具有上电复位和按键复位两种复位功能。
18脚、19脚接晶振，本电路采用6MHz晶振。
P2.2接一个音乐电路。
音乐大小控制彩灯
摘要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。
关键字：555 时基电路、音乐大小、节奏、音调。
目录第一章绪论 (1)第二章音乐大小控制彩灯 (2)2.1系统设计思路 (2)2.2 音乐大小控制彩灯的工作原理 (3)2.3音乐大小控制彩灯的电路设计 (3)2.3.1 电源电路设计 (3)2.3.3 放大电路设计 (4)2.3.2 音乐大小控制彩灯的电路图的设计实现 (6)第三章音乐节奏控制彩灯 (8)3.1 音乐节奏控制彩灯的工作原理. (8)3.2 音乐节奏控制彩灯的电路设计 (8)3.2.1 音乐节奏控制彩灯的主要参数计算 (8)3.2.2 音乐节奏控制彩灯总电路实现 (10)第四章音调高低控制彩灯 (12)4.1 音调高低控制彩灯的工作原理 (12)4.2 音调高低控制彩灯的电路设计 (12)4.2.1音调高低控制彩灯的主要参数计算 (12)4.2.2 音调高低控制彩灯的电路图 (14)第五章实物的制作和调试 (15)总结 (19)参考文献 (21)附录 (22)第1章绪论第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。
基于单片机的音乐彩灯控制器设计
实等特 胜， 对离散傅立叶变换的算法进行 改进 获得 的。Ｆ Ｆ Ｔ ｒ 算 法可以将 一个 信号 变换 到频域 。另外 ， Ｆ ｆ Ｔ ｒ 可 以将一个信号 的 频谱提取 出来 ， 这在频谱分析方 面也是经常用 的。这就是该 系 统将 音乐信号采用 Ｆ 变换 的原 因。同时 Ｆ ｆ ｖ ｒ 运算结果的点 数 与采样 的点数相 同， 所 以当设定好 ｌ ｅ ｄ阵列 的大小 时也就确 定了 Ｆ Ｆ Ｔ运算结果的点数， 从而知道 Ｆ Ｆ Ｔ运算的采样点数 该 算法可 以很好地将音乐信 号与输出信号同步处理 ， 从而实现 音
二、 系统 构 成
本 系统是一个基于单 片机控制的音乐彩灯控制器 ， 以实现 将 电脑 、手机等音乐播放装 置所播放 的声音 同步转化成在 ｌ ｅ ｄ 阵列板上 闪烁 的音乐 喷泉。它的主要特点是重 力 自动换 向 、 ７ 种经典模式可调 、 ２ ０级亮度可调 、 掉电记忆 。当单片机接收到 音 乐信号后 ， 经过 Ｆ Ｆ Ｔ算法计算出所采集到 的音乐信号所对应 的数值 ， 然后 将每个数值发送到每列 的每个 点上 ， 从 而实现将 不 同频率 的音乐信号 以不 同的形式 在 ｌ ｅ ｄ阵列板上显示 出来 ， 以达到音乐与彩灯的同步控制 。
新 校
Ｘ ｉ ｎ Ｘ ｉ ） Ｙ ｕ ａ ｎ
教 学科 研
基于单片机的音乐彩灯控制器设计
于德 鳌 李 慧 李 超 田 野 王 哲
（ 北京信息科技大学 自动化学院 ， 北京
摘 要 ：本 文设 计 一 款 基 于 单 片机 的音 乐彩 灯 控 制 器 ， 该 控制 器能使 彩灯的闪烁节奏随着音乐信 号的 变化而变化 。 文中
直接 １ Ｋ的 电阻到地 ， 同时 自带 ６ ０ Ｋ Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ Ｒ Ｏ Ｍ， 使 单片机 的 运算速度 和写入擦写速度更快一步 。
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。
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。
单片机课程设计+音乐彩灯开关控制
微机原理及接口技术课程设计设计题目:开关控制音乐彩灯闪烁设计指导老师：学生姓名：学院：班级：学号：设计时间：一．课程设计题目开关控制音乐彩灯闪烁系统设计二．设计功能说明用实验系统中的LED来代替彩灯，用定时器T1，工作方式1，通过8031的P1.0驱动LED 亮500ms，灭500ms闪烁。
利用定时器0 实现音阶的振荡频率，定时器1 实现音值的基本节拍控制，两者均工作于定时方式1 状态。
对于一般乐曲来讲，一拍的时间约占 0.5秒左右，且以1/4拍作为基本节拍，通过程序输入基本节拍的倍数，而实现音值的节拍时间控制。
程序设计中音乐的播放用接口P1.4输出，最后通过开关K1控制P1.0,开关K2控制P1.4,从而实现音乐的播放和停止，彩灯的亮灭。
三．设计内容1. 定时器T1，工作方式1产生500ms的定时程序驱动LED闪烁，设定时25ms的初值为X,则有（216-X）*0.000002 =0.025,X=53036=CF2C,在程序中给出TH,TL的赋值。
2.奏歌曲《两只蝴蝶》，乐谱为图一，其中每一音符占两个字节，第一个字节用于存放音阶代码，第二个字节用于存放节拍代码。
另外规定音阶代码00H表示休止符，80H表示反复演奏。
振荡频率的计算公式为：f=f0×2(i+j)/12其中f0=233.08188Hz(C调6．#)。
i音调修正值j音阶修正值歌曲《两只蝴蝶》乐谱图一 (G调)四.程序流程图五．程序清单ORG 0000H ；程序开始AJMP LP0 ；跳转乐曲信息表首地址ORG 000BHAJMP LP6 ；跳转至音阶代码ORG 001BHAJMP PTIINT ；中断彩灯闪烁服务程序MOV DPTR, #0F0H ；送外部端口地址MOVX A,@DPTR ；读入开关状态MOVX @DPTR,A ；根据开关状态，驱动发光二极管 MOV P1,A ；开关控制接口P1START:MOV R7,#14H ；R7=14MOV TMOD,#10H ；中断方式MOV TL1,#2CHMOV TH1,#CFHSETB EA ；开放总中断SETB ET1 ；开放T1中断SETB TR1 ；启动定时器T1SJMP $PTIINT:MOV TL1,#2CH ；恢复计算初值MOV TH1,#CFHDJNZ R7,PEND ；判断是否循环发生了20次MOV R7,#05HCPL P1.0 ；500ms后取反LP0:MOV DPTR,#TABLE ；乐曲音符信息表首地址MAIN:CLR AMOVC A,@A+DPTR ；读音阶代码MOV R5,AMOV R0,ACLR AINC DPTRMOVC A,@A+DPTR ；读节拍代码MOV R4,AMOV A,R5 ；重读音阶代码DEC ARL A ；以两个字节为单位查表MOV R5,A ；代码转存ADD A,#41H ；与TABLE0间的偏移量MOVC A,@A+PC ；查得音阶定时初值高8位MOV TH0,AMOV R3,A ；初值高8位转存MOV A,R5 ；重新装入音阶代码ADD A,#3BHMOVC A,@A+PCMOV TL0,AMOV R2,AMOV TMOD,#11HMOV A,#05HMOV B,R4MUL ABMOV R4,AMOV TH1,#0CFHMOV TL1,#2CHSETB TR1CJNE R0,#80H,LP1 ；若没有结束，转至LP1AJMP LP0 ；否侧重新开始LP1: CJNE R0,#00H,LP2 ；不为休止符，转至LP2，否则转至LP4 AJMP LP4LP2: SETB TR0 ；所读音阶不是休止符，启动定时器T0SETB EASETB ET0LP3: JNB TF1,$ ；TF1不为0，则原地执行CLR TF1 ；当发生中断时，重设TF1为0DJNZ R4,LP5INC DPTRAJMP MAINLP4:CLR TR0CLR EAAJMP LP3LP5: MOV TH1,#0CFHMOV TL1,#2CHAJMP LP3 ；跳至LP3重新判断TABLE0:DW 0FCADH ；音阶对应的定时初值表DW 0FD0AHDW 0FD5DHDW 0FD82HDW 0FDC8HDW 0FE06HDW 0FE22HDW 0FE57HDW 0FE85HDW 0FEAEHDW 0FEC1HDW 0FEE4HDW 0FF03HLP6: MOV TH0,R3MOV TL0,R2CPL P1.4 ；取反得到方波RETTABLE: DW 0602H,0502H,0604H,0602H ；乐曲对应的音阶和节拍代码DW 0502H,0602H,0502H,0404HDW 0202H,0402H,0504H,0502H,0602HDW 0502H,0402H,0202H,0402H,0804HDW 0602H,0502H,0604H,0602H,0502HDW 0602H,0502H,0404H,0202H,0402HDW 0504H,0502H,0602H,0502H,0402H,0202H,0402H,0504HDW 0602H,0502H,0604H,0602H,0502HDW 0602H,0502H,0404H,0202H,0402HDW 0504H,0502H,0602H,0502H,0402H,0202H,0402H,0804HDW 0602H,0802H,0804H,0802H,0802HDW 0902H,0802H,0604H,0502H,0602HDW 0504H,0502H,0602H,0502H,0402H,0201H,0201H,0402HDW 0402H,0402H,0404H,0004H,0804HDW 0802H,0902H,0B02H,0A02H,0A02H,0902HDW 0606H,0502H,0502H,0602H,0604HDW 0002H,0602H,0602H,0802H,0904H,0906H,0204H,0502H,0202H,0204H DW 0602H,0802H,0802H,0602H,0804H,0004H,0B04H,0A04HDW 0902H,0A02H,0604H,0002H,0902H,0902H,0A02HDW 0902H,0802H,0604H,0504H,0604H,0502H,0602H,0804HDW 0002H,0802H,0802H,0902H,0902H,0802H,0604H,0504H,0604H,0504H DW 0104H,0102H,0202H,0404HDB 8OHEND音乐彩灯控制原理图七．设计中遇到的问题及解决方法由于该门知识涉及面太广，又有些艰涩难懂，所以该不免有些不足之处，在我们设计和调试的过程中，也发现了一些问题，出现联机失败提示，结束运行，重新进行操作，并在写程序之前按下通讯键PCDBG。
单片机下的音乐节奏彩灯控制系统设计
单片机下的音乐节奏彩灯控制系统设计提纲：一、设计背景及意义二、设计原理及方案三、系统实现方式四、硬件设计及调试五、软件设计及调试一、设计背景及意义近年来，随着单片机技术的不断发展和应用，越来越多的人开始将其应用于各个领域，尤其是在音乐和灯光控制领域中。
因而，设计一种基于单片机的音乐节奏彩灯控制系统具有重要的现实意义和实际价值。
该系统主要目的是实现对彩灯亮度、颜色、模式等进行调节，同时根据音乐的不同节奏和速度实现灯光的变化，增加彩灯的艺术性和观赏性。
因此，基于该系统可以为演出、KTV、酒吧等提供更加丰富的灯光效果，从而增强现场气氛。
二、设计原理及方案该系统主要原理是通过单片机控制和调节彩灯的亮度、颜色和模式，同时根据音乐的不同节奏和速度实现灯光的变化，从而实现音乐节奏彩灯的控制。
具体方案如下：1. 彩灯选择采用RGB LED灯光作为彩灯，通过控制不同的灯珠来实现不同的颜色和亮度。
2. 技术选型选择STM32F103C8T6作为单片机主控芯片，并使用脉宽调制（PWM）技术控制灯光亮度和颜色。
3. 灯光控制设计灯光控制电路，通过单片机控制开关来选择不同的彩灯效果，并通过PWM技术控制灯光的亮度。
4. 音乐节奏检测采用LM393声音传感器实现音频信号的检测和分析，通过单片机控制来实现不同的灯光效果。
三、系统实现方式该系统的实现方式主要包括硬件和软件两个方面。
硬件方面，需要进行电路设计和调试，包括STM32F103C8T6控制器、RGB LED灯光、LM393声音传感器、电容、电阻等元器件的连接和调试。
软件方面，需要进行程序设计和调试，包括音乐节奏分析算法、PWM控制算法、灯光选择算法、彩灯颜色变换算法等，同时需要根据实际应用需求不断进行优化和改进。
四、硬件设计及调试硬件设计主要包括选型、电路设计、零件选择和调试等步骤。
具体步骤如下：1. 选型根据系统需求选择合适的芯片、传感器、LED灯珠等元器件。
2. 电路设计根据系统需求设计电路图并进行电路布局。
基于PLC的彩灯控制系统的设计
基于PLC的彩灯控制系统的设计彩灯在我们的日常生活中是随处可见的，彩灯控制能够达到的渲染效果是通过控制全部或者部份彩灯的亮和灭、闪烁的频率、灯的亮度及灯光流的方向来实现的。
在本次设计中采用西门子公司S7-200系列PLC来进行控制。
本次设计对彩灯的要求是变换类负载其控制对象设定为“国庆快乐”字形，且均匀分布在彩灯的中央部位、由红、黄、蓝三色灯箱组成，三色灯箱按照一定的控制闪烁；流水类负载是在灯箱的周围有32盏颜色不同的流水灯组循环闪烁。
根据设计要求，首先进行了硬件系统的设计，选用的是S7-200的cpu226，它的24点输入/16点输出可以满足本次设计的需求，并画出了输入和输出接线图。
在软件方面，根据设计的思想进行了实现系统功能的梯形图的设计，指令采用的是减计数器指令和移位寄存器指令，并利用S7-200的STEP7-Micro/WIN32编程软件进行编程。
它可以方便地在Windows环境下对PLC编程、调试、监控，且编程方便，快捷，利用PLC/PPI电缆将计算机与PLC相连接来验证程序，在PLC上可以清楚的看到控制效果，从来证明了本次设计的成功。
标签：彩灯控制；S7-200；PLC；STEP7-Micro/WIN321、PLC的结构与工作原理1.1 PLC的结构PLC实质上是一种工业控制计算机，比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的结构，以及更直接的适应于控制要求的编程语言。
从硬件结构看，它也有中央处理器（CPU）模块，输入/输出（I/O）模块，电源等组成，可编程序控制器的基本组成。
1.2 PLC的工作原理PLC有兩种工作方式，即RUN（运行）方式或STOP（停止）方式。
在RUN 方式，通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。
在CPU模块的面板上用“RUN”LED显示当前的工作方式。
2、基于PLC的彩灯控制系统的具体设计2.1 工作原理与要求利用PLC实现对彩灯的控制，使彩灯系统结构简单，变换形式多样，可用较低的造价达到较好的效果。
音乐片控制节日彩灯电路的装接与调试
通电调试与检测：
1.通电：检查电路板,确认无误后,还应使用指针万用表测量220V 交流输入端的电阻值,30kΩ 以上才允许通电;电路板放在桌子上 之前务必清理桌面,以免发生短路现象;负载可用220V25W 普通白 炽灯或节能灯。
一般,电流在８A 以下的晶闸管都能用万用表测量.对于工作电流在８A 以 上的大功率晶闸管,可先在表棒上串入几节干电池,然后用R×１挡按上述方法 测量.
2.调试：将RP 顺时针转到底(音量最大),应能听到乐曲声,同时灯应伴 随乐曲声闪烁发光;减小音量灯长亮,则电路正常.如果对发光效果不 满意,可调整R6。R6阻值小,则VT2不易饱和, 电路的效果即“亮多暗 少”;反之,如果增大R6,VT2容易进入饱和区,效果变为“亮少暗多”. 调试结果与VT2的β 值有关,不同的β 值对应选用的R6值应该不同,一 般取10~20kΩ.
３.测量： 用万用表测C1 两端电压,应有12V左右,这个电压值与直流负载
的轻重有关.负载重则电压低,否则会上升.所以, R1与C1所构成的电 容降压供电电路是不允许空载的,否则电压会上升到200V以上,在 正常负载下,C1两端电压为10~18V. １)测VS两端电压,应为２V 左右. ２)测VT1的c极电位,在５~12V 之间,随RP 调节而有所不同. ３)测VT2的c极电位,若会随音乐节拍而跳跃变化,则为正常. ４)测VTH 的G 极电位（随音乐节拍而变化）,一般在1.5~2V之间. ５)用直流500V 挡测220V 整流输出端R1左端(灯上端)电压,应在 200V 左右.
音乐集成电路简介
＋ 触输
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基于单片机的音乐彩灯控制系统
毕业设计(论文)题目基于单片机音乐彩灯控制器的设计系部电子信息工程系专业电子信息工程姓名学号指导教师2016 年 3 月31 日基于单片机的音乐彩灯控制器设计[摘要]本设计是一种基于AT89C51单片机音乐控制彩灯的方案，实现单片机演奏音乐，并且对LED彩灯随音符频率的不同而闪烁发光。
本方案以AT89C51单片机作为主控核心，通过三极管放大电流使用蜂鸣器播放音乐，利用编程实现亮灯循环模式，在有8个LED彩灯, 根据用户需求可以编写若干种亮灯模式. 例如左右闪烁，隔几个亮灭，蜂鸣器可以根据用户需求改写编程播放各种音乐。
本方案具有设计简单、体积小、元器件少、电路结构简单等优点。
该设计方案设计及其简单，典型的AT89C51单片机，亮灯模式多，播放各种类型的音乐，具有体积小、价格低、低能耗等优点。
在美丽的都市夜晚,彩灯的循环亮灭,播放动人的音乐,衬托出美丽的氛围。
[关键词]AT89C51 LED 彩灯音乐Music lights controller design based on SCM[Abstract]this design is based on the AT89C51 microcontroller music programme control lights, single-chip computer to play music and to note the frequency of the LED lights but without flashing. The programme with AT89C51 microcontroller as the main control core, by transistor amplifier current using a buzzer to play music, using programmed light cycle mode 8 LED lights, can prepare several kinds of lighting patterns according to user needs. For example about Flash, a few on or off, the buzzer can be based on user demand overwrite the programmed play all kinds of music. The programme has a simple design, small size, less components and advantages of simple circuits. The scheme design and simple, typical AT89C51 microcontroller, lighting models, play various types of music, has the advantages of small size, low price and low energy consumption. In the beautiful city of night lights cycle on or off, playing lovely music, bring out the beautiful atmosphere.[Key words] AT89C51 LED lights music目录绪论 (3)1 音乐彩灯方案设计与选择 (5)1. 1 设计要求 (5)1. 2 基本原理 (5)1. 3 设计电源 (6)1. 4 频率音符 (6)2 音乐彩灯设计过程 (7)2. 1 元器件选取 (7)2. 2 电路设计 (7)2. 2. 1 元器件介绍 (7)2. 2. 2 音乐彩灯构思 (10)2. 3 软件设计 (13)2. 3. 1 编程介绍 (13)2. 3. 2 设计程序 (16)3 心得体会 (18)3. 1 课程设计总结 (18)3. 2 收获与体会 (19)参考文献 (20)绪论单片机诞生于 1971 年，经历了 SCM、 MCU、 SoC 三大阶段，早期的 SCM 单片机都是 8 位或 4位的。
《数字电路》课设彩灯循环控制电路设计
数字电子技术课程设计报告题目名称：彩灯循环控制电路设计姓名：程小松学号：150712162班级：15电本6班指导教师：张媛山西工程技术学院信息工程与自动化系数电课程设计任务书一、设计题目：彩灯循环控制电路设计二、设计任务：1）巩固和加强《数字电子技术基础》课程的理论知识；2）掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程；3）掌握电子电路安装和调试及故障排除方法，学会用Multisim软件对进行电路仿真操作；4）通过查阅手册和文献资料，提升独立分析问题和解决问题的能力；5）培养创新能力和创新思维。
三、设计报告：1、格式要求：⑴页面：A4，上下左右页边距2.0厘米。
⑵题目：小二黑体加粗；大标题：三号黑体加粗；小标题：小四黑体加粗；正文：五号宋体。
⑶页码：底部居中。
2、报告内容：1.封面2.内容提要3.正文1)设计要求2)题目分析3）设计思路与原理4）电路图的仿真5）心得体会6）参考文献四、进度安排：五、参考资料：[1] 康华光.电子技术基础-数字部分[M].华中理工大学教研室.[2] 高吉祥.电子技术基础-实验与课程设计[M]. 电子工业出版社.[3] 付子仪.电子技术课程指导书[M]. 河南理工大学.目录一、内容提要 (1)二、课程设计目的 (2)三、课程设计要求 (2)四、电路组成框图 (3)五、元器件清单 (4)六、各功能块电路图 (4)6.1 脉冲信号发生器 (4)6.1.1 555定时器 (4)6.1.2 多谐振荡器 (6)6.2 顺序脉冲发生器 (8)6.3 彩灯循环系统 (11)6.4仿真电路总图 (13)七、结果分析 (14)八、总结 (14)一、内容提要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。
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。
彩灯控制器的设计
彩灯控制器的设计图1用74LS194实现的循环电路这个电路图实现循环主要是依靠74LS194的移位功能来完成的。
先让开关SW1拨至与电源相接，就是接入高电平，这样移位寄存器有了脉冲信号之后就可以实现置数的功能，四个输出端为1000，再将开关SW1拨至与地相接也就是接入低电平，这时寄存器就可以实现移位的操作了，然后通过脉冲信号的触发下，寄存器的输出就可以从1000→0100→0010→0001，这样依次循环了。
然后四个输出端用来控制计数器的信号控制端就可以控制序列输出了。
循环电路的设计采用74LS194移位寄存器，通过74LS194移位寄存器的四个输出端子分别控制四个计数器工作，74LS194的功能表和原理图分别如下表和图所示。
输入输出清零C LR控制信号串行输入时钟CLK工作状态S1 S0 右移左移0 ×××××01 0 0 ×××保持1 0 1 0（1）×↑右移1 1 0 ×0（1）↑左移1 1 1 ××↑置数方案二：要让四个数列依次循环则采用一个2线--4线译码器和一个四进制计数器。
用译码器的输出依次去控制芯片清零端，在通过一个四进制计数器去控制译码器输入，使其在四个输出间不断循环，而计数器的时钟脉冲则可通过每个芯片的进位端经过一四输入或门输出来控制。
这个部分主要用到的是芯片74HC390计数器和74HC139译码管，它们的功能表如下表所示。
表2 74HC390的功能表输入输出R 01R02S91S92CPACP BQ D Q C Q B Q A1 1 0 ×××0 0 0 0 1 1 ×0 ××0 0 0 0 0 1 1 ×× 1 0 0 10 1 1 ×× 1 0 0 1R01 R02=0S91S92=0CP 0 二进制计数0 CP 五进制计数CP Q A8421码十进制计数Q D CP 5421码十进制计数表3 74HC139的功能表输入输出G B A Y3Y2Y1Y01 ×× 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1三、单元电路设计与参数计算1、自然序列由于74HC160本身就是一个十进制计数的芯片，因此对于这个部分就只需按照其功能表来接电路就可以实现十进制自然序列输出了。
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模拟电子技术课程设计报告书
课题名称 姓 名
学 号 院、系、部 专 业 指导教师
年 月日
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2011级模拟电子技术
课程设计
目录
1. 绪论 (2)
1.1设计要求 (2)
2. 音乐彩灯控制器设计 (2)
2.1设计思路 (2)
2.2音乐大小控制彩灯的设计及原理 (3)
2.3音乐大小控制彩灯的电路实现 (3)
2.3.1电源电路设计 (3)
2.3.2音乐大小控制电路 (4)
2.4音乐节奏控制电路 (4)
2.4.1音乐节奏控制原理 (4)
2.5总电路图 (5)
3. 设计总结 (5)
参考文献 (6)
1.绪论
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。
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、节奏的控制。
1.1设计要求
设计一种组合式彩灯控制电路，该电路没由两路不同控制方法的彩灯组成，彩灯可采用不同颜色的发光二极管组成不同的图案来实现。
（1）第一路按话筒输出信号的音量的强弱（信号幅度的大小）控制彩灯。
音强时，彩灯的亮度加大，反之，亮度减弱。
（2）第二路按话筒输出信号的音调的高低（信号频率的大小）控制彩灯。
低音（输入信号频率低于400Hz）时，某一部分彩灯点亮；高音时（输入信号频率高于600Hz）时，另一部分彩灯点亮。
2.音乐彩灯控制器设计
2.1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音乐的强弱起伏，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，所就需要一个传感器—压片陶瓷B(FT-27或HTD27A-1)，接收音乐的音频信号，经过放大电路放大后，用于驱动电路来使彩灯发光。
音乐的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。
根据设计要求，彩灯要随着节奏闪亮，需要一个可调的多谐震荡电路产生脉冲信号，将脉冲信号输入放大电路，放大后驱动彩灯随着脉冲的频率变化而变化闪亮。
原理图如图1所示：
图1音乐彩灯控制器设计原理图
传感器（音乐接收器—压片陶瓷）接收音频信号并转化为电信号，再将电信号经放大电路放大输出，然后用放大后的电信号控制经过彩灯的电流，从而控制彩灯的亮度（2）经音频接收后转化为电信号，再放大输给多谐振荡器，控制多谐振荡电路的压敏电阻，从而控制多谐振荡电路的脉冲信号的频率，脉冲信号被计时器计时、译码后再经放大后拥有足够的能量使彩灯发光，同时也使彩灯随其频率变化而变化。
2.2音乐大小控制彩灯的设计及原理
音乐的大小，即声音的强弱起伏，它在音频信号中表现为正弦波的波峰，所以在他达到波峰时说明音乐大，在波谷就是最小。
所以就需要设计一个压电陶瓷片B接受由音响装置发出的声波。
由于音频电压过小，所以还要设计一个放大电路，经过两级放大后接双向晶闸管VS和彩灯，即完成音乐大小控制彩灯的电路。
设计原理图如图2所示：
图2音乐大小控制原理图
2.3音乐大小控制彩灯的电路实现
2.3.1电源电路设计
单稳态电路的工作电压在3～18V之间，选取12V电压为电源电压，所以设计时使用220V 交流电压经过变压后得到12V的交流电压，再经过桥式整流、整流滤波后由三端稳压7812稳压为12V，供给各个电路元件使用。
常见小功率直流稳压电源系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等四部分组成，稳压电路根据调整元件类型可分为电子管稳压电路、三极管稳压电路、可控硅稳压电路，集成稳压电路等。
根据调整元件与负载连接方法，可分为并联型和串联型。
根据调整元件工作状态不同，可分为线性和开关型稳压电路。
本电路主要采用集成三端稳压电路。
电路图设计如图3所示：
图3电源电路图
2.3.2音乐大小控制电路
图4音乐大小控制电路
2.4音乐音调控制电路
2.4.1音乐音调控制原理
经音频接收后转化为电信号，再放大输给多谐振荡器，控制多谐振荡电路的压敏电阻，从而控制多谐振荡电路的脉冲信号的频率，脉冲信号再经放大后拥有足够的能量使彩灯发光。
当低音（即输入信号频率低于400Hz）时，A部分的彩灯点亮；当高音（即输入信号高于600Hz）时，A部分彩灯熄灭，B部分彩灯点亮。
原理图如图5所示：
2.5总电路图
音乐彩灯控制电路总电路图如图6所示：
3.设计总结
经过多天的设计，我的作品终于成功出炉。
我认为这是一个相对较简单而且很基础的的课程设计。
当我们拿到题目时，便知道这上理论课时的有着本质的区别。
题目的复杂程度远高于平日里的实验课，虽然看起来需要实现的功能不多，但是电路图的设计对于没有经验的我们来说却是是个挑战，尤其对于元器件规格的把握要谨慎，否则在仿真时要么得不到最终结果，要么误差较大。
所以我们精心设计了原理图，并严格按照流程谨慎操作设计，在多次修正与测试后才得到了现在相对较完美的结果。
为了体现与别人的不同，我们尽量使作品的功能完美精确，并尝试使用多种方式完成设计，并且易于操作与贴近现实。
尽管花费了很多时间与精力，但是看到最终所有的功能都实
图6音乐彩灯控制电路总电路图
图5音乐音调控制原理图
放大电路
多谐振荡
器
彩灯A
传感器（音频输入）
彩灯B
>400Hz 信号
<600Hz 信号
现了，我却感到十分欣慰与欢喜。
由于是第一次接触实际操作设计，要将理论应用到实际中，实属不易。
我会吸取这次的经验，希望下次我能做的更好！
参考文献
[1] 卢庆林. 数字电子技术基础试验与综合训练[M]. 高等教育出版社, 2004.
[2] 陈光明, 施金鸿, 桂金莲. 电子技术课程设计与综合实训[M]. 京航天航空大学出版社, 2010.
[3] 张晓东, 吴有仓. 电工实用电子制作[M]. 国防工业出版社, 2005.
[4] 杨素行. 模拟电子技术基础简明教程[M]. 高等教育出版社, 2010.
[5] 郑步生. Multisim2001电路设计及仿真入门与应用[M]. 电子工业出版社, 2002.。