基于聲音傳感器的音樂彩燈控制器的設(shè)計課程設(shè)計

1、傳感器與檢測技術(shù)課程設(shè)計學(xué)號：201407140312 201407140310 201407140301班級：14級自動化三班基于聲音傳感器的音樂彩燈控制器的設(shè)計基于現(xiàn)代城市對彩燈控制的要求，本文詳細(xì)闡述了音樂彩燈控制器的結(jié)構(gòu)和功能，并對各組成部分的工作原理進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析，而且對各組成部分的附加元件的參數(shù)設(shè)定也做了較為嚴(yán)密的計算。音樂彩燈控制器是用音樂信號控制多組顏色的彩燈，利用其亮度變化反應(yīng)音樂信號的強弱，從而使燈的變化頻率于音頻信號的規(guī)律及電平大小相對應(yīng)，是一種將聽信號轉(zhuǎn)化為視信號的裝置，用來調(diào)節(jié)聽眾欣賞音樂時候的氣氛和情緒。本設(shè)計是一個音樂彩燈控制器，使其實用于家庭、商場、櫥窗、

2、舞廳、咖啡廳、公共廣場等場所的擺設(shè)、裝飾、廣告、環(huán)境凈化與美化，本電路的最大優(yōu)點是可以實現(xiàn)音樂以三種方式控制彩燈的閃亮。實現(xiàn)了音樂大小、節(jié)奏的控制。1. 設(shè)計思路與原理： 音頻在電信號中表現(xiàn)為多個正弦波疊加而形成。音樂的大小就表現(xiàn)為師音樂的強弱起伏，它在音頻信號中表現(xiàn)為正弦波的波峰和波谷，所以在他達(dá)到波峰時說明他的音量大。在波谷是音量小，所就需要一個傳感器一壓片陶瓷B（FT-27或HTD27A-1),接收音樂的音頻信號，經(jīng)過放大電路放大后，用于驅(qū)動電路來使彩燈發(fā)光。音樂的節(jié)奏往往是由樂隊的鼓點來體現(xiàn)，實質(zhì)上是具有一定時間間隔的脈沖信號。根據(jù)設(shè)計要求，彩燈要隨著節(jié)奏閃亮，需要一個可調(diào)的多諧振蕩電

3、路產(chǎn)生脈沖信號，將脈沖信號輸入放大電路，放大后驅(qū)動彩燈隨著脈沖的頻率變化而變化閃亮。傳感器接收音頻信號并轉(zhuǎn)化為電信號，再將電信號經(jīng)放大電路放大輸出，然后用放大的電信號控制經(jīng)過彩燈的電流，從而控制彩燈的亮度。經(jīng)音頻接收后轉(zhuǎn)化為電信號，再放大輸出給多諧振蕩器，控制多諧振蕩電路的壓敏電阻，從而控制多諧振蕩電路的脈沖信號的頻率，脈沖信號被計時器計時、譯碼后再經(jīng)放大后擁有足夠的能量使彩燈發(fā)光，同時也使彩燈隨其頻率變化而變化。2.音樂大小控制彩燈的設(shè)計及原型：音樂的大小，即聲音的強弱起伏，它在音頻信號中表現(xiàn)為正弦波的波峰，所以在他達(dá)到波峰時說明音樂大，在波谷就是最小。所以就需要設(shè)計一個壓電陶瓷片接受由音響

4、設(shè)置發(fā)出的聲波。由于音頻電壓過小，所以還要設(shè)計一個放大電路，經(jīng)過兩級放大后接雙向晶閘管VS和彩燈，即完成音樂大小控制彩燈的電路。3.電源電路設(shè)計： 單穩(wěn)態(tài)電路的工作電壓在318V之間，選取12V電壓為電源電壓，所以設(shè)計時使用220V交流電壓經(jīng)過變壓后得到12V 的交流電壓，再經(jīng)過橋式整流、整流濾波后由三端穩(wěn)壓7812穩(wěn)壓為12V，供給各個電路元件使用。 常見小功率直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)由電源變電壓、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等四個部分組成，穩(wěn)壓電路根據(jù)調(diào)整元件類型可分為電子管穩(wěn)壓電路、三極管穩(wěn)壓電路、可控硅穩(wěn)壓電路，繼承穩(wěn)壓電路等。根據(jù)調(diào)整元件與負(fù)載連接方法，可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型。根據(jù)調(diào)整元件工作

5、狀態(tài)不同，可分為線性和開關(guān)型穩(wěn)壓電路。本電路主要采用集成三端穩(wěn)壓電路。電路圖設(shè)計如下圖所示：4.音樂大小控制電路：5.音樂音調(diào)控制原理： 經(jīng)音頻接收后轉(zhuǎn)化為電信號，再放大輸給多諧振蕩器，控制多諧振蕩電路的壓敏電阻，從而控制多諧振蕩電路的脈沖信號的頻率，脈沖信號經(jīng)放大后擁有足夠的能量使彩燈發(fā)光。當(dāng)?shù)鸵魰r，A部分的彩燈點亮；當(dāng)高音時，A部分彩燈熄滅，B部分彩燈點亮。原理如下圖所示 6.音樂彩燈控制器總電路圖：7.設(shè)計總結(jié)比較而言，這次設(shè)計的電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，且成本較低。適用范圍較廣。聲控音樂彩燈是音樂與彩燈燈光的結(jié)合，隨著樂曲的旋律，彩燈同步閃爍變化。不僅增添了歡樂的氣氛，更是一種美的享受。電路簡單，成本低，尤其是適合家庭或工作單位節(jié)日歡聚之用，增加節(jié)日的歡快氣