音乐彩灯控制器设计和制作 主讲：路勇
音乐彩灯控制器设计和制作 主讲：路勇
电子技术课程设计 一、设计任务 设计一个音乐彩灯控制器。 1.要求 (1)电路把输入的音乐信号分为高、中、低三个频段， 并且分别控制三种颜色的彩灯，输入音乐信号≥10mV。 (2)每组彩灯的亮度随各自输入音乐的变化而变化。 (3)当输入信号的幅度小于10mV时，要求彩灯全亮 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 2 一、设计任务 1.要求 （1）电路把输入的音乐信号分为高、中、低三个频段， 并且分别控制三种颜色的彩灯，输入音乐信号≥10mV 。 （2）每组彩灯的亮度随各自输入音乐的变化而变化。 （3）当输入信号的幅度小于10mV时，要求彩灯全亮 设计一个音乐彩灯控制器
电子技术课程设计 2.技术指标 (1)基本要求 1)高频段2000~4000Hz,控制蓝灯； 2)中频段500~200Hz,控制绿灯； 3)中频段50~500Hz,控制红灯； 4)彩灯供电电源为电压交流220V。 (2)发挥部分 1)输入信号的幅度小于10mV时，要求彩灯亮暗闪烁； 2)为了确保安全要求高低压电路隔离： (即控制电路部分与彩灯驱动电路隔离) 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 3 （1） 基本要求 1）高频段2000～4000Hz，控制蓝灯； 2）中频段500～200 Hz，控制绿灯； 3）中频段50～500Hz，控制红灯； 4）彩灯供电电源为电压交流220V。 2.技术指标 （2） 发挥部分 1）输入信号的幅度小于10mV时，要求彩灯亮暗闪烁； 2）为了确保安全要求高低压电路隔离。 （即控制电路部分与彩灯驱动电路隔离）
电子技术课程设计 二、总体设计方案 1.基本原理 根据题目要求： 1)用滤波器把音乐信号分成三个频段： 2)经放大器放大后经过整流器变为直流，其直流电 平随音乐信号大小而上下浮动： 3)此电平作为电压比较器的参考电压，由同步触发 脉冲作为计数信号的比较器的输出高电平的时间与参 考电压成正比，并控制与门打开时间，以决定放过同 步脉冲的个数去触发晶闸管； 4)由晶闸管控制彩灯。 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 4 二、总体设计方案 1.基本原理 根据题目要求： 1）用滤波器把音乐信号分成三个频段； 2）经放大器放大后经过整流器变为直流，其直流电 平随音乐信号大小而上下浮动； 3）此电平作为电压比较器的参考电压，由同步触发 脉冲作为计数信号的比较器的输出高电平的时间与参 考电压成正比，并控制与门打开时间，以决定放过同 步脉冲的个数去触发晶闸管； 4）由晶闸管控制彩灯
电子技术课程设计 方案一： 参考电压 阶梯波 同步脉冲 发生器 发生器 音乐 带通 电压 信号 滤波 放大 整流器 比较器 ≥1 10mV音乐 信号鉴别器 晶闸管 电路 音乐彩灯控制器的电路框图 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 5 方案一： 音乐彩灯控制器的电路框图 音乐 信号 带通 滤波 器 放大 器 整流器 电压 比较器 1 10mV 音乐 信号鉴别器 阶梯波 发生器 & 同步脉冲 发生器 晶闸管 电路 参考电压
电子技术课程设计 1)优点 ·此方案用模拟和数字两种电路实现的。从掌握知识 的角度来看是好的。 ·采用滤波器来区分音乐的频率较容易实现，方法也 很多。（有源、无源、数字） 2)缺点 ·从安装调试的角度上看，要了解模拟电路与数字电路 之间的连接关系。 •滤波器的设计、调试还是较为困难，尤其是二阶以上 的滤波器。 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 6 1）优点 •此方案用模拟和数字两种电路实现的。从掌握知识 的角度来看是好的。 •采用滤波器来区分音乐的频率较容易实现，方法也 很多。（有源、无源、数字） 2）缺点 •从安装调试的角度上看，要了解模拟电路与数字电路 之间的连接关系。 •滤波器的设计、调试还是较为困难，尤其是二阶以上 的滤波器
电子技术课程设计 方案二： 频率电 音乐 放大及 压转换 电压 晶闸管 信号 器 标定 比较器 电路 电压 晶闸管 参考电压产 比较器 电路 生电路 电压 晶闸管 比较器 电路 10mv电 压鉴别 电路 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 7 方案二： 音乐 信号 频率电 压转换 器 放大及 标定 电压 比较器 参考电压产 生电路 晶闸管 电路 电压 比较器 电压 比较器 10mv 电 压鉴别 电路 晶闸管 电路 晶闸管 电路
电子技术课程设计 1)优点 此方案用全部由模拟电路实现的。 ·采用频率电压转换电路来代替滤波器、较容易实现。 2)缺点 ·方案中没有数字电路，有缺憾。 ·利用电压标定来确定频带的截频点，标定时要准确。 可加入AD转换。 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 8 1）优点 •此方案用全部由模拟电路实现的。 •采用频率电压转换电路来代替滤波器、较容易实现。 2）缺点 •方案中没有数字电路，有缺憾。 •利用电压标定来确定频带的截频点，标定时要准确。 •可加入A/D转换
电子技术课程设计 三、电子电路设计的一般过程 1方案设计 (关键步骤、体现设计思想，涉及到设计的成败) 2.方案的优化和选择 3功能电路的设计及参数计算 4.画出总体电路图 5.仿真一EWB或Multisim（或实验板试验) 6选择元器件（上网、手册) 7.PCB版的设计一Protell(实验板) 8安装调试 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 9 三、电子电路设计的一般过程 1.方案设计 （关键步骤、体现设计思想，涉及到设计的成败） 2.方案的优化和选择 3.功能电路的设计及参数计算 4.画出总体电路图 5.仿真——EWB或Multisim（或实验板试验） 6.选择元器件（上网、手册） 7.PCB版的设计——Protell（实验板） 8.安装调试
电子技术课程设计 四、电子电路设计中常见问题 1.模块之间的级联 (数字电路的高低电平匹配、模拟电路阻抗匹配问题、 耦合方式) 2.芯片选择 3.PCB设计中要注意的问题 4.安装调试方法 2023/7/16
电子技术课程设计 2023/7/16 10 四、电子电路设计中常见问题 1.模块之间的级联 （数字电路的高低电平匹配、模拟电路阻抗匹配问题、 耦合方式） 2.芯片选择 3.PCB设计中要注意的问题 4.安装调试方法