彩燈電路設計

《彩燈電路設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、北京經(jīng)濟管理職業(yè)技術學院　　畢業(yè)設計（論文）　　題目????彩燈電路設計?　　姓???名XXX??　　專業(yè)班級0906251??　　學???號?02?　　指導教師XXX??日???期?2012年??5?月??25??日?　　?摘要本次課程設計主題是基于ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52單片機為核心設計一個彩燈系統(tǒng)。系統(tǒng)由模擬電路部分與數(shù)字電路部分組成，模擬電路由駐極體麥克風、運算放大器、二極管峰值包絡檢波器，實現(xiàn)對音頻信號進行轉(zhuǎn)換、濾波、放大等處理。數(shù)字電路由A/D轉(zhuǎn)換器、AT89S52單片機及發(fā)光二級管組成，單片機將A

2、/D轉(zhuǎn)換后的信號對LED的亮滅進行控制，LED的亮滅情況由音頻信號的強度進行控制，點亮的LED的數(shù)目隨音頻音量的增大而增加，隨音頻音量的減小而減少，實現(xiàn)了一個簡單的音樂彩燈控制系統(tǒng)。關鍵詞：AT89S52單片機；發(fā)光二極管；A/D轉(zhuǎn)換器；運算放大器；駐極體麥克風；目錄前言31設計任務要求32方案設計與選擇32.1方案一使用MISC采集聲音用LM386放大電路32.2方案二采用數(shù)字芯片構(gòu)成的聲控彩燈電路42.3方案三以AT89S52為核心的單片機聲控彩燈系統(tǒng)42.4方案選擇53相關新片介紹63.1AT89S5263.1.1

3、芯片介紹63.1.2主要特性63.1.3引腳說明73.2ADC080993.2.1芯片介紹93.2.2主要特性93.2.3引腳說明104硬件設計114.1模擬電路114.1.1模擬電路原理114.1.2電路仿真114.1.3模擬電路部分原理圖145軟件設計205.1設計軟件流程圖205.2主程序代碼及注釋215.3軟件調(diào)試過程及遇到的問題和解決方法24參考文獻25附錄一25附錄二26附錄三27前言隨著科學技術發(fā)展，彩燈藝術更是花樣翻新，奇招頻出，傳統(tǒng)的制燈工藝和現(xiàn)代科學技術緊密結(jié)合，將電子、建筑、機械、遙控、聲學等新技術

4、、新工藝用于彩燈的設計制作，把形、色、光、聲、動相結(jié)合，思想性、知識性、趣味性、藝術性相統(tǒng)一，音樂彩燈的出現(xiàn)使人們既得到了視覺與聽覺上得享受，同時也給人們緊張的現(xiàn)代生活帶來新鮮的色彩與活力。1設計任務要求(1)．寫出你考慮該問題的基本思路，畫出一個實現(xiàn)電路功能的大致框圖。(2)．設計出框圖中各部分邏輯電路，可用中、小規(guī)模集成電路，也可用中規(guī)模集成電路連接而成。對各部分電路的工作原理應作出說明。(3)．最后，畫出整個設計電路的原理電路圖，并說明電路工作原理。(4)．圖用仿真軟件畫出并仿真，各功能引腳應有標號。畫出印制電路版

5、圖。2方案設計與選擇通過書本上知識與一些相關書籍和網(wǎng)上的資料，我總共設計了三種方案如下。2.1方案一使用MISC采集聲音用LM386放大電路使用MIC采集聲音之后用LM386放大，之后通過比較器，最后交給AT89S52分析處理來驅(qū)動LED發(fā)光。設計框圖如圖1.1所示。發(fā)光LED單片機控制電路比較器MIC采集LM386放大圖1.12.2方案二采用數(shù)字芯片構(gòu)成的聲控彩燈電路音頻在電信號中表現(xiàn)為多個正弦波疊加而成。音樂的大小就表現(xiàn)為聲音的強弱起伏，它在音頻信號中表現(xiàn)為正弦波的波峰和波谷，所以在它到達波峰時就說明它的音量大，在波

6、谷時音量就小，根據(jù)這個原理，可以采用一個觸發(fā)電路控制彩燈在音量大的時候發(fā)光，音量小的時候就熄滅。綜合考慮，可以選擇一個NE555時基電路中的單穩(wěn)態(tài)電路，觸發(fā)后驅(qū)動LED發(fā)光，由于音頻電壓過小，還需要設一個放大電路。設計框圖如下圖1.2所示。圖1.22.3方案三以AT89S52為核心的單片機聲控彩燈系統(tǒng)此控制系統(tǒng)以AT89S52為控制器，通過單片機的I/O口進行讀操作，將外部經(jīng)過音頻信號轉(zhuǎn)換而成的電壓信號讀取進來，再進行分析計算，對外部的發(fā)光二級管進行控制，編程控制靈活。能靈活根據(jù)音頻信號的強弱范圍來控制發(fā)光二級管亮滅的數(shù)

7、目，達到聲音控制燈亮滅的效果。設計框圖如下如1.3。時鐘電路AT89S52程序下載端口駐極體麥克風麥克風發(fā)光二極管兩級放大電路復位電路A/D轉(zhuǎn)換器麥克風圖1.32.4方案選擇方案一中,電路相對簡單，制作相對較容易點，成本也相對較低。但LM386放大倍數(shù)最多只有200倍，實現(xiàn)困難。方案二中，雖然電路比較簡單，但是最終的硬件電路功能單一，不方便進行功能的修改與升級，控制不夠人性化。方案三中，以AT89S52為控制核心，AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器,在單芯片上，擁

8、有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，控制靈活方便，使得AT89S52在眾多控制應用系統(tǒng)中得到廣泛應用。因此本次課題選用方案三。3相關新片介紹3.1AT89S523.1.1芯片介紹AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器