基于声音传感器的音乐彩灯控制器的设计课程设计.docxVIP

《传感器与检测技术》课程设计学号：201407140312201407140310201407140301班级：14级自动化三班基于声音传感器的音乐彩灯控制器的设计基于现代城市对彩灯控制的要求，本文详细阐述了音乐彩灯控制器的结构和功能，并对各组成部分的工作原理进行了比较详细的分析，而且对各组成部分的附加元件的参数设定也做了较为严密的计算。音乐彩灯控制器是用音乐信号控制多组颜色的彩灯，利用其亮度变化反应音乐信号的强弱，从而使灯的变化频率于音频信号的规律及电平大小相对应，是一种将听信号转化为视信号的装置，用来调节听众欣赏音乐时候的气氛和情绪。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。设计思路与原理： 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师音乐的强弱起伏，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。在波谷是音量小，所就需要一个传感器一压片陶瓷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振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。传感器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，然后用放大的电信号控制经过彩灯的电流，从而控制彩灯的亮度。经音频接收后转化为电信号，再放大输出给多谐振荡器，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.音乐大小控制彩灯的设计及原型：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接受由音响设置发出的声波。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。3.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电压、整流电路、滤波电路、稳压电路等四个部分组成，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，继承稳压电路等。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。电路图设计如下图所示：4.音乐大小控制电路：5.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，脉冲信号经放大后拥有足够的能量使彩灯发光。当低音时，A部分的彩灯点亮；当高音时，A部分彩灯熄灭，B部分彩灯点亮。原理如下图所示6.音乐彩灯控制器总电路图：7.设计总结比较而言，这次设计的电路结构简单，易于实现，且成本较低。适用范围较广。声控音乐彩灯是音乐与彩灯灯光的结合，随着乐曲的旋律，彩灯同步闪烁变化。不仅增添了欢乐的气氛，更是一种美的享受。电路简单，成本低，尤其是适合家庭或工作单位节日欢聚之用，增加节日的欢快气氛。为了做好这个设计，我们充分理解了电路的任务目的和声音传感器的原理及应用，建立了一个大致的电路工作工程概念，然后进行细节的分析，理论的验证，最终得出目前方案。