电子专业毕业设计-音乐节奏彩灯控制器设计

图2-5 放大电路

VT（9014） b-e极承受的极限电压在0.7V，最大电流为0.1A，所以根据基尔霍夫定理得：

U?UR1?Ube, U?IbeR1?Ube

可得： R1=330K

RP为调谐电阻，由于单稳态电路的触发电压在Vdd/3左右，所以调整555的2脚电压在Vdd3上下波动，这样才能是单稳态电路触发，由于电阻可变放大倍数不用计算，9014的放大倍数在100～1000之间足以使电压达到单稳态所需的Vdd3=4V。

3．单稳态电路：

图2-6 单稳态电路

由于电容的容量和耐压不好选，所以就先选电容为C1?0.022uF，设单稳态的暂态时间为t?0.123ms。

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根据公式： t?1.1RC

?6得 0.1?1.1?0.022?10R3

所以R3取5k 4.限流电阻R2的计算

由于U2的?脚电压V3为2V，LED的承受电流为30mA，取R的最大取值为：

2VV3==667? R2=

30mA30mAR2=680?

2.3.2 音乐大小控制彩灯的电路图的设计实现

设计电源电路为了NE555提供稳定的直流电源12V；设计NE555时基电路构成单稳态触发电路，经过限流电阻，点亮电路用LED发光二极管。

图2-6 音乐大小电路图

音频输入后，经过由VT组成的音频放大器电压放大。555时基电路与电阻R3、电容C3接成典型的但问他了工作模式，由于R3、C3的取值较小，所以暂态时间非常短，t?1.1R3C3?123.42?s。限流电阻R3构成保护电路，去驱动LED闪亮。

音频输入时，经VT反向放大，使时基电路2脚电平在Vdd3上下波动。当电位不大于Vdd3时，时基电路置位，进入暂态，3脚输出高电平，晶闸管导通，LED发光。由于暂态时间很短，很快又翻回稳态，LED彩灯熄灭，也就是说彩灯不会有停滞状态，它能随时基电路的2脚电平即音频电信号的变化而变化。当变阻器的电阻越小，静态时555的 2脚电平越高，电路的声控灵敏度就越低，所以根

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据需要调节变位器。 仿真实验：

图 2-6 仿真波形

图2-6中的斜线表示触发经放大后的音频信号，方波表示的是输出信号。由图可知，音频信号经过放大之后进入单稳态集成电路.从图2-6可以看出正弦波处于正半波上升沿是，单稳态触发并输出信号，由此可知当音乐音量大小改变时，正弦波增大，那么彩灯闪亮的速率加快，音量减小时，波的幅度减小，彩灯闪亮减慢或停止。

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第3章 音乐节奏控制彩灯

3.1 音乐节奏控制彩灯的工作原理.

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。我们的目标是 要彩灯按照节奏依次闪亮。因此，设计了一个多谐振荡器，由音乐信号调谐，产生计数脉冲，使彩灯循环点亮的速率随音乐的节奏而改变。有了节奏脉冲，还应有计数和译码，这样才能依次点亮彩灯。LED点亮时，由于脉冲电流过大所以还需要限流电阻保护LED。由于在触发节奏脉冲的电压比输出的音频信号大，所以还需要一个音频放大电路。电源与上电路公用一个。

电路工作原理：音频信号输入后经过放大电路放大后进入多谐振荡调制其频率，多谐振荡产生出脉冲信号后送计数器计数后译码，再送入驱动电路驱动彩灯闪亮。

图3-1 节奏流程框图

3.2 音乐节奏控制彩灯的实现

3.2.1 音乐节奏控制彩灯的主要参数计算

1、音频放大电路

放大电路使用共集电极放大：工作电压为12V，三极管为9014，9014的放大倍数在100~1000 ,而b-e极电压小于0.7V才能饱和导通，所以用1M的电阻使电压适合于三极管的放大。由于9014承受的最大电流0.1A,R5?5.1K。

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