基于CD4060音乐梦幻灯课程设计

仿真部分

学院：测试与光电工程学院

学号： 11081238

姓名：王志轩

指导老师：吴伟金信鸿

2014/6/15

CD4060音乐梦幻灯

摘要:

本次课设主要以学习为目的，课程设计要求设计一个电路实现三色彩灯循环亮，循环灭的功能。主要通过音乐梦幻灯的原理及硬件剖析，了解数电及模电的相关知识。而本文讲述了所设计的电路原理，利用protel99软件对其原理图，印刷电路板及调试和焊接等制作过程的介绍。

CD4060音乐梦幻灯可用于多种娱乐场合。对于场合的气氛程度有不同的提高随着音乐的音调不同从而有多种不同颜色的彩灯以多种组合形式闪烁相配合。给人营造出一种关于灯光与音乐相配合的美丽错觉。

关键字：梦幻灯，循环

摘要: (2)

1、课程设计的任务和要求 (4)

1.1课程设计的任务 (4)

1.2课程设计要求 (4)

2、 CD4060音乐梦幻灯工作原理简介 (5)

2.1元件清单 (5)

3、课程设计理论准备 (5)

4、电路原理图 (6)

5、元件及其工作原理原理： (7)

5.1、三极管工作原理： (7)

5.2、光二极管 (9)

5.3、晶体二极管 (10)

5.4、电解电容 (11)

5.4.1、电解电容在电路中的作用 (11)

5.4.2、电解电容的判断方法 (12)

5.4.3、电解电容的使用注意事项 (13)

5.5、变阻器 (14)

7、仿真过程 (14)

8、电路工作原理： (16)

8.1PNP三极管在电路中作用 (16)

8.2 CD4060工作简介 (17)

8.3 多谐震荡器简介 (19)

8.4 电路工作分析 (20)

9、部分仿真示意图 (21)

10、参考文献 (22)

附表一：元件清单 (23)

附表二：CD4060功能表 (23)

附表三：仿真图 (24)

1、课程设计的任务和要求

1.1课程设计的任务

1、通过本次课程设计使得自己对于CD4060梦幻灯的制作有一定的了解。对于所涉及到的有关电路方面的知识有更多的了解和认识，从而提高自己对于所学知识的运用能力和加深对知识的掌握程度2．学会焊接电路板。

3. 熟悉电子线路Protel99软件及电子线路方针Proteus软件的使用方法

4．熟悉CD4060梦幻灯的设计与制作方法。

5．熟悉各电路部分的逻辑功能并掌握使用方法。

1.2课程设计要求

1．初步掌握一般电子电路设计的方法，得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计奠定良好的基础。

2．培养自学能力，独立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题，通过独立思考、查找工

4．学会查阅治疗和手册，学会选用各种电子元器件。

5．学会掌握安装电子线路的基本技能和调试方法，善于在调试中发现问题和解决问题。

7．学会撰写课程设计。

8．提高自学能力和改善自学方法。

9．能很好的发现问题并解决问题。

2、 CD4060音乐梦幻灯工作原理简介

电路中,U2为一带振荡器的14级二分频计数器CD4060,R1、R2、R4、C4和U2-9、10、11脚内电路组成振荡器,振荡频率可由R4调节。通电初始，定时时钟发生器首先经U2-12脚的电容清零复位，各输出级均为低电位。随着振荡器振荡，输出端Q4-Q14以二进制形式递进输出，三组发光管也随输出端的高低电平变化而亮灭，当某端输出高电平时，对应组发光管灭，输出低电平时，对应组发光管亮。Q1，Q2，Q3起驱动作用，D2，D3，D4起循环复位作用。（Q5，Q6，Q7均为高电平时复位）

2.1元件清单

名称位号数量名称位号数量CD4060及插座IC2 各1个电阻1.5M10K220K R1，R2，R4 各1个音乐芯片IC1 1片电阻200Ω-12个R5—R16 各1个无缘蜂鸣器SP 1个可调电阻RP1 1个

按钮开关SW 1个三极管9012-3个Q1，Q2，Q3 各1个电源插针1个三极管9013 Q4 1个

发光二极管12个LED1-12 各1个电解电

容1Uf100Uf

C1 C2 各1个

开关二极管D1-D3 各1个二极管D1，D2，D2 各一个3、课程设计理论准备

Proteus简介：

Proteus软件已有20多年的历史，采用PC进行虚拟仿真实验要比采用单片机实验箱更为有效，因为用户可以根据需要随时对原理电路图进行修改，并立即获得仿真结果。由于在PC上修改原理电路图要比在实验箱上修改硬件电路容易得多，而且还可以根据设计要求采用不同元器件，或者修改元器件参数以获得不同输出结果，在成功进行虚拟仿真并获得期望结果的条件下，再制作实际硬件进行在线调试，可以获得事半功倍的效果。

本次课程设计Proteus常用的快捷键：

Ctrl+s：打开关闭磁吸磁吸用于对准一些点的，如引脚等x：打开关闭定位坐标显示一个大十字射线

o：重新设置原点将鼠标指向的点设为原点

u：撤销键

Pgdn：改变图层

Pgup：改变图层

Ctrl+Pgdn：最底层

Ctrl+pgup：最顶层

Ctrl+画线：可以划曲线

F5：重定位中心

4、电路原理图

图4.1 电路原理

5、元件及其工作原理原理：

5.1、三极管工作原理：

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管,晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

工作原理：

放大：b极提供信号（输入） c极提供能量 e极输出

还有一个重要的特点：Ubc在线性电路中通常为0.7v，这个性质可以稳压，稳流等。

饱和：利用它的开关特性，常用在数字电路。

晶体三极管按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。

当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec 要高于基极电源Ebo。

在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（空穴）很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。

由于基区很薄,加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集

电结进入集电区而形成集电集电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给，从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得：

Ie=Ib+Ic

这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即：

β1=Ic/Ib

式中：β1--称为直流放大倍数，

集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为：

β= △Ic/△Ib

式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。

三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。

5.2、光二极管

发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用

来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。

它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P 区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

5.3、晶体二极管

晶体二极管：为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电

流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。

5.4、电解电容

电解电容与陶瓷电容一般用在IC的电源与地之间,起滤波作用，陶瓷电容单独使用去耦作用，它的使用一般在IC中会有说明，其电解值的大小与IC所需电流大小有关,陶瓷取0.01uf。

滤波电容的选择要看你是用在局部电源还是全局电源。对局部电源来说就是要起到瞬态供电的作用。为什么要加电容来供电呢？是因为器件对电流的需求随着驱动的需求快速变化（比如DDR controller）,而在高频的范围内讨论，电路的分布参数都要进行考虑。由于分布电感的存在，阻碍了电流的剧烈变化，使得在芯片电源脚上电压降低－－也就是形成了噪声。而且，现在的反馈式电源都有一个反应时间－－也就是要等到电压波动发生了一段时间（通常是ms或者us级）才会做出调整，对于ns级的电流需求变化来说，这种延迟，也形成了实际的噪声。所以，电容的作用就是要提供一个低感抗（阻抗）的路线，满足电流需求的快速变化。

5.4.1、电解电容在电路中的作用

1、滤波作用:

在电源|稳压器电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲干扰。

2、耦合作用：

在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合．为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。

5.4.2、电解电容的判断方法

电解电容常见的故障有,容量减少,容量消失、击穿短路及漏电,其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起,而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量。

具体方法为：将电容两管脚短路进行放电,用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极(对指针式万用表,用数字式万用表测量时表笔互调),正常时表针应先向电阻小的方向摆动,然后逐渐返回直至无穷大处。表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢,说明电容的容量越大,反之则说明电容的容量越小。如表针指在中间某处不再变化,

说明此电容漏电,如电阻指示值很小或为零,则表明此电容已击穿短路。

因万用表使用的电池电压一般很低,所以在测量低耐压的电容时比较准确,而当电容的耐压较高时,打时尽管测量正常,但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象。

5.4.3、电解电容的使用注意事项

1、电解电容由于有正负极性,因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电源电路中,输出正电压时电解电容的正极接电源输出端,负极接地,输出负电压时则负极接输出端,正极接地．当电源电路中的滤波电容极性接反时,因电容的滤波作用大大降低,一方面引起电源输出电压波动,另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热．当反向电压超过某值时,电容的反向漏电电阻将变得很小,这样通电工作不久,即可使电容因过热而炸裂损坏。

2、加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压,在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量,在设计稳压电源的滤波电容时,如果交流电源电压为220~时变压器次级的整流电压可达22V,此时选择耐压为25V的电解电容一般可以满足要求。但是,假如交流电源电压波动很大且有可能上升到250V以上时,最好选择耐压30V以上的电解电容。。

3、电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件,以防因受热而使电解液加速干涸。

4、对于有正负极性的信号的滤波,可采取两个电解电容同极性串

联的方法,当作一个无极性的电容。

5.5、变阻器

可以调节电阻大小的装置，接在电路中能调整电流的大小。一般的变阻器用电阻较大的导线（电阻线）和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置构成。

作用：1、限制电流，保护电路2、改变电路中电压的分配

7、仿真过程

1、元件清单

2、放置元件

在如图Keywords栏输入元件编号，选定元件后，放入编辑区内。

元件清单3、连线

MR 12

7Q45Q54Q66Q714Q813Q915Q111Q122Q13

CTC

RTC 10

4060

10k

100k

1N4004

220k

16%

RV1

2SB716

LED-RED D5

LED-RED

LED-RED D7

LED-RED

LED-GREEN D9

LED-GREEN

D10

LED-GREEN D11

LED-GREEN

D12

LED-YELLOW

D13

LED-YELLOW

D14

LED-YELLOW

D15

LED-YELLOW

如图连接元件。 5、运行

运行结果见下图。

8、电路工作原理：

8.1PNP 三极管在电路中作用

由PNP 三极管工作原理可知：当Ve>Vb>Vc 导通，且一般硅管Vbe ﹦-0.7v ，锗管Vbe=0.2v 。当接通电源后，由CD4060音乐梦幻灯原理图可知，当Qx 输入为低电平时﹕Ve=Vcc-Vrx-V 发光二极管 (x=5~16)Vc=0

Vb=Vcc-Vr4-V 二极管

其中发光二极管及二极管两端的电压可看作相等所以：VBE=VB-VE=VRX-VR4

由于Rx《R4 Rx两端的电压小于R4两端的电压 VBE<0，即VE>VB

因为Vcc为电源电压，所以 VB>0,VE>0

VE>VB>VC

即当Qx输入为低电平时，三极管导通，发光二极管发光

当Qx输入为高电平时

VE=VCC-VRX-V发光二极管

VB=VCC

VB>VE

此时三极管截止，发光二极管熄灭

8.2 CD4060工作简介

8.2.1 CD4060 仰角图8.1

图8.1 CD4060仰角图8.2.2 CD4060 工作接线如图8.2

图8.2 工作接线图

8.2.3工作原理如图8.3

Cp1 cp0 cp0 R 功能

↑↓↑0 计数

0 0 1 1 复位

图8.3 工作原理图

Q4-Q14以二进制形式递进输出，但考虑到电路原理图的要求只以Q4 Q5 Q6都为1时就复位，所以就只列部分所要求的。

8.3 多谐震荡器简介

8.3.1 CD4060与多谐震荡

由CD4060工作图可知：R1,C4,R2,R4,CD4060的11,9,10端构成多谐震荡器。其中R1为上拉电阻，可减少电源电压变化对振荡频率的影响可将R1并入与非门中即可转化为多谐震荡器。

8.3.2 工作原理：

①第一暂稳态及电路自动翻转过程

假定接通电源时刻，t=0，（未充电，电路处于初始状态） Va=Vcc，Vb=Vc=Vol

即第一暂稳态，此时电源给RC充电，随着充电时间的增加，Vc不断上升，当达到Vth时，电路发生下述正反馈

Vc↑→Va↓→Vb↑

↑←←←←←←↓

这一过程瞬时完成，电路进入第二暂稳态。即Va=Vol，Vb=VCC ②：第二暂缓态即电路自动翻转过程

电路进入第二暂缓态瞬间，Vb由0→Vcc。由于电容两端电压不能突变。则Vc由Vth→Vth+Vdd 由于二极管的钳位作用，Vc仅上跳至Vdd+△V+ 随后电容C通过R4+R2放电。使Vc下降，当Vc降低至Vth后，又发生正反馈，从而电路又返回到第一暂缓态，Va=Vcc，Vb=Vol

此后，电路重复上述过程，周而复始地从一个暂缓态翻转到另一个暂缓态，在Vo输出端得到方波。

其一个方波周期T=RCln4

可通过转动滑动变阻器R4达到控制方波周期的目的，从而可得到不同频率的方波

8.4 电路工作分析

由多谐振荡器的工作原理可知当电路进入第二暂稳态时Ve↑→Cp0↓→V0↑,即 Cp1 ↑→Cp0 ↓→Cp0 当R=0是符合CD4060的计数功能时的条件，也可以说是R1,C4,R2,R4及11，9，10端所构成的多谐振荡器每隔一段时间对14级分频器输入一个脉冲使得每输入一个脉冲分频器计数一次

随着振荡器振荡，输出端Q4—Q14，以二进制形式输出，从而导致Q4—Q14在不同时刻的输出电平或为高或为低，从而使得三极管随着输出的高低电平变化而截止与导通，进而控制三组发光管也随Q4--Q14输出的高低电平变化而亮灭。而且当Q5,Q6,Q7均为高电平时，二极管D2,D3,D4截止，从而使得，R端为高电平，进而使得CD4060达到复位条件，CD4060复位计数从头开始并周而复始。

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。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（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。支每支分共计分支容量值，耐压分支分支共计分分二、贴片音乐彩灯的焊接（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：少于处扣分；处扣分；处扣分；处扣分；处扣分；

处以上扣分。三、贴片音乐彩灯的装配（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：少于处扣分；处扣分；处扣分；处以上扣分。四、贴片音乐彩灯的调试（分）调试并实现音乐响铃和彩灯闪烁的基本功能（分） ●音乐循环响铃电路工作正常（分） ●彩灯闪烁显示电路工作正常（分） ●闪烁频率控制电路工作正常（分）检测与调试（分）（）电路中所用的发光二极管，其内部介质为，要使它正常发光，应给其两端加（正向、反向）电压，通电后测量其工作电压为，估测其工作电流范围一般为。（分）（）电路中应用的为级二进制串行计数器，若给其提供的外接晶振，则第脚输出信号的频率为，第脚输出信号的频率为。（分）（）电路中的作用是，其阻值变大将使得。（分）（）若断开，则电路会出现故障现象。若断开，则电路会出现故障现象。（分）（）电路中、、的作用是什么，若将他们都断开电路将会出现什么现象？（分）（）电路中的作用是什么？它的大小变化分别对电路产生有哪些影响？（分）

音乐盒设计

基于89c52单片机音乐播放的设计安庆师范学院物理与电气工程学院

1、设计任务和要求 (1) 2、总体设计 (1) 3、硬件设计 (2) 3.1 硬件电路 (2) 3.2 原理说明 (2) 4、软件设计 (2) 5、仿真、安装和调试 (5) 6、收获与体会 (6) 附件1：元件清单 (6) 附件2: 总仿真电路图 (7) 附件3：音乐程序 (8)

音乐盒设计 1、设计任务和要求 (1)利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演乐曲。 (2直接当前播放的歌曲。 (3)可通过功能键选择播放上一首、下一首和暂停播放歌曲。 2、总体设计 (1)要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频),然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲 (2)利用8052的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。记数脉冲值与频率的关系公式如下： N=Fi/2/Fr N：记数值 Fi：内部计时一次为1微秒．故其频率为1MHZ Fr；要产生的频率 (3)：起记数值的求法如下： T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr 例如：设K＝65536，F＝＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的记数值。 T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－／2／Fr＝65536－500000／Fr 低音D0的T＝65536－500000／262＝63627 中音D0的T＝65536－500000／523＝64580 高音D0的T＝65536－500000／1047＝65059

单片机电子琴音乐盒课程设计

课程设计报告设计题目：单片机多功能音乐盒设计【摘要】本设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐盒，一个用来暂停歌曲，另一个用来切换歌曲本音乐盒共有四首歌曲，还有4*4矩阵键盘电子琴弹奏功能，播放歌曲时，蜂鸣器发出音调，矩阵键盘无扫描信号，不动作。当按下暂停歌曲键时，可继续弹奏电子琴。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。设计作者：吴文豪专业班级/学号：10应电三班 1006020144 合作者1：专业班级/学号：合作者2：专业班级/学号：指导教师：王明文设计时间：2012年5月12日———2012年6月3日

目录引言 (1) 1．设计任务及要求 (2) 1．1设计任务 (2) 1．2设计要求 (2) 1. 3研究内容 (2) 2．系统总体设计 (3) 2．1系统结构框图设计及说明 (3) 3．软、硬件设计…………………………………………………………….. 3.1 系统硬件设计………………………………………………………… 3．1．1系统硬件原理图及工作原理说明………………………… 3．1．2单元电路设计原理与元件参数选择……………………… 3． 2系统软件设计…………………………………………………….. 3． 2． 1软件系统总流程图及设计思路说明…………………... 3． 2． 2软件各功能模块的流程图设计及思路说明…………... 4．安装与调试………………………………………………………………. 4．1安装调试过程……………………………………………………… 4．2调试中遇到的问题…………………………………………………5．结论………………………………………………………………………. 6．使用仪器设备清单………………………………………………………. 7．收获、体会和建议………………………………………………………. 8．参考文献…………………………………………………………………. 9．附录………………………………………………………………………

可编程彩灯控制器课程设计报告

前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。它不但能巩固我们已所学的电子技术的理论知识，而且能提高我们的电子电路的设计水平，还能加强我们综合分析问题和解决问题的能力，进一步培养我们的实验技能和动手能力，启发我们的创新意识几创新思维。现代生活中，彩灯越来越成为人们的装饰品，它不仅能美化环境，渲染气氛，还可用于娱乐场所和电子玩具中，现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制电路很多，构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门，而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成等。编者：周滨 2009年1月

目录一、课题名称 (1) 二、设计目的 (1) 三、设计要求 (1) 四、设计方案 (1) 五、基本原理框图 (4) 六、模块设计思想 (5) 七、所需元器件 (8) 八、实际操作 (9) 九、具体电路 (10) 十、电路图设计 (10) 十一、安装与调试 (10) 十二、存在的不足与新设想 (11) 十三、心得与体会 (11) 十四、参考资料 (13) 附件一 (13) 附件二 (14) 附件三 (14)

一、课题名称可编程彩灯控制器二、设计目的电子课程设计是电类专业学生重要基础实践课是工科专业的必修课。经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练。理论联系实际，提高和培养创新能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡；学会设计报告的撰写方法。三、设计要求 1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路； 2、用发光二极管行队列（1×16）作为显示电路，显示内容的动面感要强； 3、能用按键切换不同的显示组合，至少有3个按键切换； 4、每种组合至少有3种变化，每种组合内图形能连续循环； 5、要有数码管显示当前是第几种组合（或是第几个按键）； 6、图形显示间隔（显示频率）至少有3种可选； 7、控制器可有2种控制方式：（1）规则变化：变化节拍有0.5秒和0.25秒，交替出现，每种节拍可有多种花样各执行1或2个周期后轮换；彩灯变化方向有单向移动和双向移动、跳跃移动等；（2）随机变化。变化花样相同，但节拍和花样的轮换随机出现。四、设计方案（一）设计思路通过对硬件编程，将各种图形存储在EEPROM中，通过计数器控制各种图形的地址，再利用显示点阵显示出来。系统所显示的内容可反复循环，直至加电清零，便可以回到初始画面。

音乐彩灯

题目音乐彩灯控制器摘要:设计了一个由音乐声响控制彩灯灯光效果的控制电路.该彩灯控制器有两路,分别由不同颜色的LED组成;驻极体话筒拾取语音信号经过运放放大以及电容耦合,RC滤波后去控制后续电路.第一路通过一组电压比较器对输入的信号进行比较达到点亮不同数目的LED的目的;音量大,彩灯被点亮的数目增多,音量低,彩灯被点亮数目减少;第二路分别通过一个高通滤波器和低通滤波器达到按音调高低控制彩灯的目的.低音时,某一部分亮;高音时,另一部分灯点亮. 关键词:音乐声响，电压比较器，滤波器,彩灯控制１.系统设计１.１设计要求设计一个由音乐声响控制彩灯灯光效果的控制电路．有两路彩灯，分别有若干个不同颜色的ＬＥＤ组成；第一路按音量大小控制；第二路按音调高低控制彩灯．２. 单元电路设计２.１电源电路设计本电路对电压的稳定性,输出电流能要求都不高,所以用普通的全波整流滤波电路供电,电路图1所示;可以输出0~~18V电压. (元器件:4只整流二极管为1N4001(50V/1A),滤波电容为1000uF电解电容和2只消除高频干扰的0.1μF瓷片电容,1片LM137,电阻R(100和220),1个滑动变阻器) 图1 2.2声音---电平转换电路和电压比较电路由电压输出的放大了的声音信号经过一组设置了不同参考电压的电压比较器,就能用相应的不同电压去控制LED的亮灭.当电压大于10mV小于20mV时,L4亮,其它灭;当电压大于20mV小于30mV时,L4,L3亮,其它灭;依此类推…… 运放选用运放LM358AH，电路图如图2所示，取R2=1.0KΩ，R5=330KΩ， R1=510KΩ，R3=10Ω，C2=10μF

音乐盒设计

机电学院单片机课程设计任务书设计名称：音乐盒的设计学生姓名：*** 指导教师：***** 起止时间：自*** 年* 月* 日起至*** 年*月* 日止一、课程设计目的利用AT89C51系列单片机，实现两首歌曲的依次、循环播放，并在播放歌曲的同时，与之对应的LED灯亮起，形成三种绚丽的灯光效果，制作成一个简单的音乐盒。二、课程设计任务和基本要求设计任务： 1.运用AT89C51系列单片机的技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能音乐盒； 2.运用2N2905三极管放大技术，对扬声器音频信号进行放大，实现音乐播放功能； 3.8个LED灯对应音乐的不同音阶，实现伴随音乐播放，发出不同的花样效果的功能。基本要求： 1. 能够实现设计任务的基本功能； 2. 至少设计两种音乐的播放和三种灯光效果的制作； 3. 能够完成音乐盒实物的焊接； 4. 完成设计后独立撰写3000字左右的设计报告。

目录摘要 (1) 关键字 (1) 1 概述 (2) 1.1设计意义 (2) 1.2设计方案 (2) 1.3设计内容 (2) 2 硬件设计 (3) 2.1音乐盒的结构框图 (3) 2.2单片机模块 (3) 2.2.1 AT89C51系列单片机介绍 (3) 2.2.2 最小系统 (4) 2.3扬声器模块 (4) 2.4LED显示模块 (5) 2.5按键模块 (5) 3 软件设计 (6) 3.1音乐盒的功能框图 (6) 3.2音调、节拍以及编码的确定方法 (6) 3.2.1 音调的确定 (6) 3.2.2 节拍的确定 (7) 3.2.3 编码 (8) 3.3软件程序设计 (9) 3.3.1 程序流程图 (9) 3.3.2 程序源代码 (10) 4 调试 (10) 4.1实验环境 (10) 4.1.1 PROTEUS软件简介 (10) 4.1.2 KEIL简介 (11) 4.2仿真调试 (11) 4.3花样灯3种效果 (12) 4.4实物调试 (13) 5 总结 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1仿真电路图 (16) 附录2实物图 (16) 附录3元器件清单 (16) 附录4程序源代码及注释 (17)

音乐盒课程设计报告

音乐盒课程设计报告 XXXXXXXXXXXXX 一、项目概述：随着社会的发展进步，许多人性化的电子产品被用在人们的日常生活中，而单片机被广泛运用到人们长期接触的事物上，比如银行交易窗口的滚动字幕，还有各种彩灯的控制，手机、计算机、机器人等各行各业中。基于AT89C52单片机的数字音乐盒就是这类产品，它不仅给人们带来了快乐，而且提高了人们的生活质量。二、项目要求：基于AT89C52单片机的数字音乐盒的设计要求如下：（1）用AT89C2单片机的I/O端口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲。（2）共有10首乐曲，每首乐曲都有相应的按键控制，并且有开关键、暂停键、上一曲以及下一曲的控制键。（3）LCD液晶显示歌曲的序号、播放时间、开机时显示英文欢迎提示字符。三、知识要点：（一）、AT89C2芯片资料： 1）功能说明： 1、兼容MCS51指令系统。 2、8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM。 3、2KB的E2PROM程序存储器，可擦写10万次 4、32个双向I/O口。 5、256x8bit内部RAM。 5、3个16位可编程定时/计数器中断。 6、时钟频率12MHz。 7、1个可编程UART串行通道。 8、2个外部中断源，共9个中断源,6个中断矢量。 9、2个读写中断口线，3级加密位。 10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能。 11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求。 2）引脚说明：

AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。AT89C52为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/VPd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~ P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为 N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。本项目使用到的单片机引脚说明： 1）20、40号引脚分别接地和+5V电源。 2）18、29号引脚分别接振荡器反相放大器的输出端和振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 3）9号引脚接RST复位电路。 3）单片机使能信号接31号引脚，接+5V。 4）17号引脚（P3.7）接蜂鸣器电路通过定时器控制P3.7引脚上方波的占空比可以实现驱动蜂鸣器，发出不同的音调的功能。 5）P1端口控制4×4矩阵键盘，其中P1.0~P1.3 进行列扫描，P1.4~P1.7进行行扫描。6）P0端口用于接液晶显示器的数据位，由于P0端口驱动能力小，需外接电源和上拉电阻，此项目中接1K的排阻。（二）、LCD1602资料： 1）、LCD1602介绍： 1602液晶显示器也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形。 LCD1602是指显示的内容为16X2,即可以显示2行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。 1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。 2）1602引脚说明：

音乐彩灯控制电路数电FPGA设计(含代码)

音乐彩灯控制电路 1、申请题目：音乐彩灯控制电路采用4×4矩阵式键盘作为电子琴按键输入，用FPGA设计一个既可以区分不同音高和音阶进行乐曲的弹奏，又可以自动播放乐曲的音乐电路。同时，在播放音乐的同时，点阵板上的彩灯会随着不同的音乐、不同的音阶、音调而出先不同的花型变化。按键音符可以通过数码管显示出来。 2、项目规划：音乐演奏电路，既有通过键盘自由弹奏，又可以播放内存乐曲（播放的乐曲由设计者自由编辑，以简谱二进制码方式存放在ROM的数据文件中）。彩灯显示电路，在音乐播放的同时，根据音乐节拍的不同，16路彩灯进行各种花型的变化，彩灯的亮灭有多种不同的模式，可以根据八个拨码开关来进行设计，进行自由组合搭配。不同的音乐对应不同的彩灯模式，每种模式执行16拍后依次循环改变，当音乐停止时，彩灯的变化也停止。设置启动、停止控制键，可以结束音乐的播放和彩灯变化。设置选择音乐播放键，共存储了3首音乐，可以通过选择键进行选择播放具体不同的音乐。设置了彩灯变化选择按钮，有普通彩灯和动感彩灯两种方式进行选择，可以通过按键进行选择。设计采用音乐引入控制彩灯变化方式。用4×4矩阵式键盘作为按键输入，16×16的LED 点阵板作为彩灯输出。可以通过按键选择弹奏乐曲和播放乐曲两种模式。点阵板上彩灯的变化随着乐曲的不同而进行不同的变化。在播放过程中可以按键进行系统的停止和启动运行。同时也可以通过扬声器将音乐播放出来。 3、实现方案：问题1：乐曲的发声原理组成乐曲的2个基本要素是每个音符的发声频率值和它持续的时间，可以利用程序控制FPGA某个引脚输出一定频率的矩形波，便可以得到某个音符的音调，也可以再接上扬声器之后，就能发出相应频率的声音。同时，若能控制每个音符的持续时间，也就控制了乐曲的节奏，因此只需要控制输出到引脚的信号频率的高低以及每个信号持续的时间长短，即可实现乐曲的产生。问题2：音符的获得方法和乐曲节奏的控制所有不同的频率信号都可以从同一个系统基准频率分频而来，可以通过预置不同频率的音符信号，通过系统基准频率值计算得到分频系数，提供给之后的节奏使用。每个音符持续的时间是乐曲能连续播放的另一个要素。设全音符的持续时间为1s，则2分音符的持续时间为0.5s，4分音符的持续时间为0.25s。如果采用1MHz的频率作为系统基准频率，则

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，需要一个触发电路来检测脉冲信号并产生计数脉冲。根据要求选择了NE555构成的无稳态触发器，由于触发器的触发电压比音频信号的高就还需要一个放大电路，有触发信号后就还需要计数器和译码器来使彩灯闪亮。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；对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频纯音的音调却随强度增加而上升，所以应用滤波器滤出高频、低频。以方便驱动彩灯发光。图2-1 总体框图信号源经放大器放大后输出分别送往：（1）单稳态触发器，输出脉冲信号通过驱动电路来驱使彩灯发光；（2）多谐振荡器脉冲输出到计数器，计数脉冲通过计数和译码驱使彩灯发光；（3）送往高低通电路，取出所需要频段信号后驱动彩

八音盒设计[实用版]..

《单片机原理及应用》课程设计 —八音盒设计完成日期：2013年06月11日目录一、单片机设计课程的目的和基本要求 (2) 二、八音盒的设计要求 (3) 三、关于AT89C51 (3)

3.1、对于AT89C51的性能介绍 (3) 3.2、AT89C51的管脚介绍 (4) 四、总体设计 (5) 五、硬件原理及设计说明 (7) 六、软件设计流程图 (7) 七、程序输入窗口、编码及音乐程序 (7) 7.1程序输入窗口 (8) 7.2编码 (8) 7.3音乐程序 (9) 八、仿真和调试 (9) 九、元器件清单 (10) 十、电路总图 (10) 十一、实验总结 (11) 参考文献： (12) 一、单片机设计课程的目的和基本要求大学本科生动手能力的培养和提高时大学本科的一个重要内容。本次课程的设计目的，是让我们通过课程设计建立起单片机应用系统的概念，根据系统设计要求，掌握初步的单片机系统设计方法，让学生的动手能力和对单片机系统从硬件系统和软件系统设计两个方面都得到实际的提高。为今后的毕业设计打下良好的基础。课程设计的基本要求有：（1）在课程设计过程中，学会使用89S51单片机及相应绘图软件，根据设计要

求设计，编程，运行，调试最后提供课程设计报告；（2）课程设计应由学生本人独立完成，严禁抄袭；（3）认真编写课程设计报告。二、八音盒的设计要求 8051八音盒本设计利用8051单片机结合内部定时器LCD设计一个八音盒，按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。本设计可以学习8051定时器程序设计，按键扫描及歌曲旋律简单直觉式输入法的设计方法。其基本功能为：1使用LCD显示器来显示目前演奏的歌曲编号；2具有16个按键操作来选择演奏哪一首歌曲；3内建10首歌曲旋律，按下单键可以演奏歌曲；4演奏时可以按键中断。程序执行后工作指示LED闪动，表示程序开始执行，按下单键0~9便可以演奏歌曲，歌曲演奏中，可以按键中断。三、关于AT89C51 3.1、对于AT89C51的性能介绍 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。它可以提供以下的功能标准：（1）4K的字节闪烁存储器；（2）128字节随机存取数据存储器；（3）32个I/O口；（4）2个16位定时/计数器；（5）1个5向量两级中断结构；（6）1个串行通信口；（7）片内振荡器和时钟电路。另外AT89C51还可以警醒OHZ的惊涛逻辑操作，并支持两种软件的节点模式。

基于89c51单片机控制的LED音乐彩灯控制器的设计说明

基于89c51单片机控制的LED音乐彩灯控制器的设计随着人们对房屋的装饰需要彩灯，在许多城市可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，便宜的造价以及简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建础物已经成为一种时尚。但目前市场上各种各样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性…… 本方案提出一种基于8951单片机的彩灯控制方案，实现对LED 彩灯的控制。本方案以8951单片机作为主控核心，在主控模块上设有3个按键和8个LED显示灯，根据需要可以编写若干种亮灯模式，利用其部定时器T0实现一个基本单位时间为1ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。与普通LED彩灯相比，具有体积小、价格低、功耗低等优点。 2系统功能 LED彩灯用软件控制硬件的方式来控制彩灯闪烁，即彩灯控制器和管LED模块。彩灯采用8951提供＋5V电压工作，经过电源变换，输出直流工作电压，一方面为管LED模块提供＋5V工作电源，另一方面为主控模块单片机系统彩灯控制器提供5V工作电源。整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要用户可以在LED彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯时间和灯光闪动频率。上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入设定模式状态；无，则进入默认工作状态。在设定模式状态下，可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪种模式，并且可以改变每种模式的时间T1、频率F1参数，在工作状态下，LED彩灯控制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序顺序调用往下走，开始工作，依次8个等亮完为一个亮灯周期，然后再回主循环继续工作，同样如果想进入其它设定模式状态，只需按下功能切换键即可。整个3种亮灯模式时间可以看作一个大周期T,对于每一个模式编写一个独立工作子程序，其中设定了从左到右点亮LED，从右到左点亮LED，还有自己定义的LED点亮方式。因此在LED彩灯上电工作后，可以方便地通过主控模块上的显示器指定LED彩灯当前工作模块，工作时间Ti，频率Fi等实时参数。若实际应用需要根据不同场合和时间来改变彩灯闪亮效果，可以通过主控模块上的按键来设定LED不同的闪烁频率Fi和亮灯时间Ti，以便符合实际需要。此外如果对某一种模式感兴趣需要仔细观看该种亮灯模式，可以让程序循环。硬件设计 LED彩灯系统包括，即LED彩灯控制器（8951主控模块），LED彩灯在8951外部接一个震荡时钟频率。用8951的控制器，具有按键、显示等功能，并利用8951的P0口的8个输出端上面焊有8个LED彩灯，使用彩灯在软件的控制下工作。主控模块电路设计主控模块电路如图1所示。主控模块主要设计器件有89C51，8个LED显示器，3个开关按键，1个稳压器（5V电压），1个外部晶振振荡器信号输出驱动，4个电阻。通过软件设计，使单片机P0口作为三色LED驱动信号输出口及移位时钟CLOCK信号，8951的P0为LED 的输出口。软件设计 LED彩灯控制器最大特点在于所有亮灯模式均由软件控制完成。系统中软件可以分为主程序和中断服务子程序。上电后在按键控制灯的闪烁方式，通过软件来控制循环，以一个单位实际1ms的T0定时为中断服务子程序。在这个1ms的T0定时基础上，可以根据需要来确定各种模式工作时间Ti，以及确定在各种亮灯点亮和熄灭各种状态LED灯等。整个系统软

节电子技术课程设计报告日音乐彩灯连

河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：节日音乐彩灯连

题目：节日音乐彩灯连一、设计任务与要求选取一种方法设计音乐彩灯控制器，要求该音乐彩灯控制器电路由三路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实验。 1．第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。 2．第二路按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。强音时，灯的亮度加大，且灯被点亮的数目增多。 3．第三路按音量高低（信号频率高低）控制彩灯。低音时，某一部分灯点亮；高音时，另一部分灯点亮。二、方案设计与论证 1、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，可采用记数、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。 2、总体方案方框图

3、方案一：简单声控音乐彩灯控制器图2低成本声控音乐彩灯简单声控音乐彩灯控制器的电路如图2所示，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音机播出的节目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。方案二：音乐彩灯控制器如附录所示为实用音乐彩灯控制电路。该控制器由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组成。拾音话筒MIC将声音信

CD梦幻彩灯电子实习实验报告

C D梦幻彩灯电子实习实验报告公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

实验报告课程名称电子实习实验名称 CD4060音乐梦幻灯实验类型学时系别专业年级班别开出学期学生姓名学号实验教师成绩年月日

CD4060音乐梦幻灯一、实验目的 1.通过本次课程设计使得自己对于CD4060梦幻灯的制作有一定的了解。对于所涉及到的有关电路方面的知识有更多的了解和认识，从而提高自己对于所学知识的运用能力和加深对知识的掌握程度 2.学会焊接电路板。 3.熟悉CD4060梦幻灯的设计与制作方法。 4.熟悉各电路部分的逻辑功能并掌握使用方法。二、 CD4060音乐梦幻灯工作原理简介电路中,U2为一带振荡器的14级二分频计数器ＣＤ4060,Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｃ4和U2-⑨、⑩、(11)脚内电路组成振荡器,振荡频率可由Ｒ4调节。通电初始，定时时钟发生器首先经U2-12脚的电容清零复位，各输出级均为低电位。随着振荡器振荡，输出端Q4-Q14以二进制形式递进输出，三组发光管也随输出端的高低电平变化而亮灭，当某端输出高电平时，对应组发光管灭，输出低电平时，对应组发光管亮。Q1，Q2，Q3起驱动作用，D2，D3，D4起循环复位作用。（Q5，Q6，Q7均为高电平时复位。

三、实验原理图四、元件清单

五、电路工作原理 PNP三极管在电路中作用由PNP三极管工作原理可知：当Ve>Vb>Vc导通且一般硅管Vbe﹦，锗管Vbe= 当接通电源后，由CD4060音乐梦幻灯原理图可知，当Qx输入为低电平时﹕Ve=Vcc-Vrx-V发光二极管 (x=5~16) Vc=0 Vb=Vcc-Vr4-V二极管其中发光二极管及二极管两端的电压可看作相等所以：VBE=VB-VE=VRX-VR4 由于Rx《R4 Rx两端的电压小于R4两端的电压 VBE<0，即VE>VB 因为Vcc为电源电压，所以 VB>0,VE>0 VE>VB>VC 即当Qx输入为低电平时，三极管导通，发光二极管发光当Qx输入为高电平时 VE=VCC-VRX-V发光二极管 VB=VCC VB>VE 此时三极管截止，发光二极管熄灭六、焊接基本操作步骤 a.左手拿焊锡丝右手拿电烙铁. b.把电烙铁以45度左右夹角与焊盘接触加热焊盘。 c.待焊盘达到温度时同样从与焊板成45度左右夹角方向送焊锡丝。 d.待焊锡丝熔化一定量时以3-5秒为标准迅速撤离焊锡丝。 e.撤离电烙铁撤离时沿铜丝竖直向上或沿与电路板成夹角45度角方向七、部分调试示意图

单片机节日彩灯控制器课程设计报告..

单片机原理及接口技术课程设计报告单片机节日彩灯控制器设计彩灯控制器姓名：学号：指导教师：学院：机电工程学院专业：机械设计制造其自动化完成日期： 2014年6月27日

目录第1章．绪论---------------------------------------------------- 1 1.1课题的国内外现状----------------------------------------- 1 1.2课题的发展趋势------------------------------------------- 1 1.3课题研究的主要内容------------------------------------- 1 第2章.节日彩灯控制器的设计-------------------------------------- 3 2.1设计目的 ------------------------------------------------- 3 2.2设计要求 ------------------------------------------------ 3 2.3总体方案设计与选择的论证 -------------------------------- 3 2.4核心芯片及主要功能介绍 ---------------------------------- 4 2.4.1 AT89S52芯片---------------------------------------- 4 2.4.2 74HC377芯片 --------------------------------------- 7 2.4.3 74HC138芯片 --------------------------------------- 7 2.5硬件设计 -------------------------------------------- 8 2.5.1 直流电源电路 ---------------------------------------- 8 2.5.2 按键电路 ------------------------------------------- 9 2.5.3 时钟复位电路 --------------------------------------- 9 2.5.4 LED显示电路---------------------------------------- 10 2.5.5 硬件调试 --------------------------------------------- 10 2.6软件设计------------------------------------------------- 10 第3章.总结----------------------------------------------------- 15 3.1 实验方案设计的可行性、有效性----------------------------- 15 3.2 设计内容的实用性----------------------------------------- 15 3.3 实习心得------------------------------------------------ 15 附录一：总体电路图---------------------------------------------- 19附录二：元器件清单----------------------------------------------20参考文献--------------------------------------------------------21致谢------------------------------------------------------------21

音乐彩灯控制器.

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。特别是在视觉方面，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）第三路按因调高低控制彩。

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