声控开关的设计课程设计
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设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。
电路原理框图如图1所示。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延时时间。
图1声控开关原理框图
0.57s
0.04
100k
1.1s
Baidu Nhomakorabea0.8s
0.27
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1.65s
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6.2s
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五、结论、性价比
该声控开关电路实现了任务书中的性能指标，具有亮灯功能，其亮灯时间可以被存储；已输入信号开始计算，输入和输出以及中间计算过程通过LED数码显示器显示出来，非常直观。由表1可知，该电路误差不大，符合标准。
四、实验要求
1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料
1.谢自美.电子线路设计·实验·测试.[M]武汉：华中理工大学出版社，2000年
2.阎石.数字电子技术基础.[M]北京：高等教育出版社，2006年
3.付家才.电子实验与实践.[M]北京：高等教育出版社，2004年
二、技术指标
1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA)，延时时间在1~10s之间可调。
2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。
三、设计要求
1．在选择器件时，应考虑成本。
2．根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3．主要器件：(1)555定时器；(2)计数器74LS90或74LS160；(3)译码器74LS47或74LS48；(4)LED数码管。
图11时基仿真电路
图12时基电路性能测试
5.计数译码器电路性能测试。用频率为1000Hz，幅值为10V的信号发生器
的触发脉冲。性能测试如图13所示。
图13计数译码器电路性能测试
。
通过以上性能测试，得表1
Rw
Tw
实测值
误差
10k
0.11s
0.10s
0.09
20k
0.22s
0.19s
0.14
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0.55s
沈阳航空航天大学
课 程 设 计
（说明书）
声控开关的设计
班级 / 学号
学 生 姓 名
指 导 教 师
沈阳航空航天大学
课程名称数字逻辑课程设计
院（系）计算机学院专业计算机科学与技术
班级学号姓名
课程设计题目声控开关的设计
课程设计时间:2010年07月15日至2010年07月24日
课程设计的内容及要求：
一、设计说明
图2放大整形电路原理框图
2单稳延时电路
用555定时器构成的单稳态触发器起单稳延时作用，高电平触发，其中tw=1.1RC。时间是0—10s可调，C取100uF，可计算出R为0—900千欧的电位器。如图3电路所示。
图3 单稳延时电路原理框图
3.时基电路
用555定时器构成多谐振荡器，控制单位时间，t=（R1+2R2）Cln2，其中t=0.1s，C取10uF，可计算出R=4.8千欧。如图4电路所示。
设计任务技术指标；1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA)，延时时间在1~10s之间可调。
2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。
二、方案说明
此方案采用74ls160计数器，74ls47译码器，集成运放放点电路，555构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器，还有74ls00等问电路。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延
六、按照要求撰写课程设计报告
指导教师年月日
负责教师年月日
学生签字年月日
成绩评定表
评语、建议或需要说明的问题：
指导教师签字： 日期：
成 绩
声控开关的设计
一、概述
声控开关在实际中的应用相当广泛，是一些声控灯基本组成部分，其原理适用于很多声控器械，它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图，解决生活中的实际问题，将所学知识应用于实践中。
在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里老想着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。所以这几天的学习中，脑子里总是想着如何解决这些问题，如何想出更好的连接方法。通过查阅资料以及向老师请教，终于想到了更好的连接方法，第一次看到自己做的东西能够运行，心里有种说不出的喜悦。
图6 放大整形仿真电路
图7放大电路性能测试图
图8 整形电路性能测试图
3.单稳延时电路性能测试。输入信号为1000Hz，幅值为5V的信号源。仿真电路如图9所示。性能测试如图10所示。
图9单稳延时仿真电路
图10单稳延时电路性能测试
4.时基电路性能测试。时基仿真电路如图11所示。时基电路性能测试如图12所示。
图4 时基电路原理框图
4. 计数译码电路
该电路将根据单稳延时电路和时基电路决定的主脉冲给计数器。计数器由十进制计数器74ls160构成，译码器由74ls47构成。如图5电路所示。
图5计数译码电路原理框图
四、性能的测试
1.放大整形电路的性能测试。放大倍数为101倍。用信号发生器代替声音信号。仿真电路如图6所示。放大电路性能测试如图7所示。整形电路性能测试如图8所示。
原理框图如图1所示。
图1声控开关原理框图
从以上方案中可知，方案设有信号发生电路，放大整形电路，单稳延时，实基电路，计数器以及译码显示。各部分功能明确且之间的联系容易理解，所以采用这种方案。
三、电路设计
1. 放大整形电路
因为集成运放起着放大的作用，所以它的输出信号应为输入信号的101倍。用555定时器构成的施密特触发器起整形作用。如图2电路所示。
该电路主要用到了集成运放，555定时器，74ls160计数器，74ls47译码器这几钟器件，各元件功能明确联系紧密，对声控原理的实现简明易了。所用元器件种类较少性价比比较合适。
七、课设体会及合理化建议
通过此次设计，我们进一步加深了对数字电路知识的认识与理解，掌握了数显频率计的设计、组装与调试方法。更加熟练的运用仿真软件，并学习了运用软件测试、调试、改进电路。培养了独立思考、分析、解决问题的能力，并培养了我们的动手能力。
电路原理框图如图1所示。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延时时间。
图1声控开关原理框图
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五、结论、性价比
该声控开关电路实现了任务书中的性能指标，具有亮灯功能，其亮灯时间可以被存储；已输入信号开始计算，输入和输出以及中间计算过程通过LED数码显示器显示出来，非常直观。由表1可知，该电路误差不大，符合标准。
四、实验要求
1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料
1.谢自美.电子线路设计·实验·测试.[M]武汉：华中理工大学出版社，2000年
2.阎石.数字电子技术基础.[M]北京：高等教育出版社，2006年
3.付家才.电子实验与实践.[M]北京：高等教育出版社，2004年
二、技术指标
1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA)，延时时间在1~10s之间可调。
2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。
三、设计要求
1．在选择器件时，应考虑成本。
2．根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3．主要器件：(1)555定时器；(2)计数器74LS90或74LS160；(3)译码器74LS47或74LS48；(4)LED数码管。
图11时基仿真电路
图12时基电路性能测试
5.计数译码器电路性能测试。用频率为1000Hz，幅值为10V的信号发生器
的触发脉冲。性能测试如图13所示。
图13计数译码器电路性能测试
。
通过以上性能测试，得表1
Rw
Tw
实测值
误差
10k
0.11s
0.10s
0.09
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0.22s
0.19s
0.14
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沈阳航空航天大学
课 程 设 计
（说明书）
声控开关的设计
班级 / 学号
学 生 姓 名
指 导 教 师
沈阳航空航天大学
课程名称数字逻辑课程设计
院（系）计算机学院专业计算机科学与技术
班级学号姓名
课程设计题目声控开关的设计
课程设计时间:2010年07月15日至2010年07月24日
课程设计的内容及要求：
一、设计说明
图2放大整形电路原理框图
2单稳延时电路
用555定时器构成的单稳态触发器起单稳延时作用，高电平触发，其中tw=1.1RC。时间是0—10s可调，C取100uF，可计算出R为0—900千欧的电位器。如图3电路所示。
图3 单稳延时电路原理框图
3.时基电路
用555定时器构成多谐振荡器，控制单位时间，t=（R1+2R2）Cln2，其中t=0.1s，C取10uF，可计算出R=4.8千欧。如图4电路所示。
设计任务技术指标；1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA)，延时时间在1~10s之间可调。
2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。
二、方案说明
此方案采用74ls160计数器，74ls47译码器，集成运放放点电路，555构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器，还有74ls00等问电路。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延
六、按照要求撰写课程设计报告
指导教师年月日
负责教师年月日
学生签字年月日
成绩评定表
评语、建议或需要说明的问题：
指导教师签字： 日期：
成 绩
声控开关的设计
一、概述
声控开关在实际中的应用相当广泛，是一些声控灯基本组成部分，其原理适用于很多声控器械，它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图，解决生活中的实际问题，将所学知识应用于实践中。
在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里老想着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。所以这几天的学习中，脑子里总是想着如何解决这些问题，如何想出更好的连接方法。通过查阅资料以及向老师请教，终于想到了更好的连接方法，第一次看到自己做的东西能够运行，心里有种说不出的喜悦。
图6 放大整形仿真电路
图7放大电路性能测试图
图8 整形电路性能测试图
3.单稳延时电路性能测试。输入信号为1000Hz，幅值为5V的信号源。仿真电路如图9所示。性能测试如图10所示。
图9单稳延时仿真电路
图10单稳延时电路性能测试
4.时基电路性能测试。时基仿真电路如图11所示。时基电路性能测试如图12所示。
图4 时基电路原理框图
4. 计数译码电路
该电路将根据单稳延时电路和时基电路决定的主脉冲给计数器。计数器由十进制计数器74ls160构成，译码器由74ls47构成。如图5电路所示。
图5计数译码电路原理框图
四、性能的测试
1.放大整形电路的性能测试。放大倍数为101倍。用信号发生器代替声音信号。仿真电路如图6所示。放大电路性能测试如图7所示。整形电路性能测试如图8所示。
原理框图如图1所示。
图1声控开关原理框图
从以上方案中可知，方案设有信号发生电路，放大整形电路，单稳延时，实基电路，计数器以及译码显示。各部分功能明确且之间的联系容易理解，所以采用这种方案。
三、电路设计
1. 放大整形电路
因为集成运放起着放大的作用，所以它的输出信号应为输入信号的101倍。用555定时器构成的施密特触发器起整形作用。如图2电路所示。
该电路主要用到了集成运放，555定时器，74ls160计数器，74ls47译码器这几钟器件，各元件功能明确联系紧密，对声控原理的实现简明易了。所用元器件种类较少性价比比较合适。
七、课设体会及合理化建议
通过此次设计，我们进一步加深了对数字电路知识的认识与理解，掌握了数显频率计的设计、组装与调试方法。更加熟练的运用仿真软件，并学习了运用软件测试、调试、改进电路。培养了独立思考、分析、解决问题的能力，并培养了我们的动手能力。