声控led旋律灯设计说明书.docx

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模拟电子技术
课程设计报告
现代测试技术课程课外作业设计说
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“能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或
装置 , 通常由敏感元件和转换元件组成”。
敏感元件 , 是指传感器中能直接感受或响应被测量（输入量）的部分 ; 转换元件 , 是指传感器中能将敏感元件感受的或响应的被探测量转换成适于传输和
（或）测量的电信号的部分。
传感器种类繁多 , 功能各异。由于同一被测量可用不同转换原理实现探测 , 利用同一种物理法则、化学反应或生物效应可设计制作出检测不同被测量的传感器 , 而功能大同小异的同一类传感器可用于不同的技术领域 , 故传感器有不同的分类法。具体的分类方法如下表所示：
续表
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本次的 LED 旋律灯设计使用的就是其中的声音传感器。声音传感器就如同人的耳朵一样能感受外界的声音，从而将收到的信息输入到处理电路进行处理，以使执行机构执行相应的动作。
在声音传感器中，驻极体话筒是比较实惠的，在网上购买只需要几毛钱一个。而且驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中，属于最常用的电容式话筒。
本次设计的 LED 旋律灯的功能要求如下：
通过驻极体话筒（声音传感器）检测外界的声音变化，控制LED 灯的亮度
随着外界声音的大小变化而变化。
将之放在喇叭旁，然后让音乐响起，可以看到LED 灯随着音乐的节奏闪动，
使您感受到音乐与灯光的美妙结合，从而得到更舒适的享受。
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1、方案论证
、控制方法选择
本设计有两种控制方法，其一是使用电容、电阻以及三极管用模拟电路的方式控制，其二是使用单片机的数字电路的方式控制。
使用电容、电阻以及三极管用模拟电路的方式控制。
这种控制方法电路简单，只需要三个电阻、两个电解电容及两个三极管就可以简单的实现控制。
由于使用的元器件少，所以焊接容易。
最重要的还是经济实惠，一个三极管只需要一毛钱就能买到，而单片机却需要五块钱一个。
但缺点是需要仔细计算电路中使用的电阻电容及三极管的参数以使之符合预期的要求。
使用单片机的数字电路的方式控制
这种控制方法电路也简单，因为在单片机中本身就集成有各种放大等实用的电路，故只需要一个单片机主控制就能实现预期目标，并且还能在目标条件不变的情况下，通过写入单片机的程序来增加 LED 灯的多种花样。
不需要复杂的参数计算，只要用软件的方法即可轻松控制。
缺点主要就是前面提到的成本高，其次焊接难度较大，因为使用单片机必须要制作单片机最小系统，且需要编写软件。
综上所述，从经济和简易的角度出发，本次设计选择用模拟电路的方式来控制。
、放大电路选择
由于驻极体话筒的输出信号非常微弱，为方便后级电路处理要先行放大。
放大电路可以选择三极管放大，也可以选择运算放大器。
三极管单管的放大效果对于后级负载较重的情况不是很明显，这时候就需要多级放大，但其中的耦合问题是比较困难度的。而运算放大器则没有这个顾虑，
但运算放大器的引脚较多，焊接难度稍大一些，且价格也高出三极管很多，一个音频专用的 NE5532AN NE5532 运算放大器的价格居然要 元。
本次设计的后级电路简单，只有三个 LED 灯，最大只需要将驻极体话筒的输出电压放大到 3V 即可，故选用三极管放大既经济又能满足要求。
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