数电课程设计--声控开关的设计与制作

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1、 课课课课程程程程设设设设计计计计说说说说明明明明书书书书（论论论论文文文文） 课程名称： 电子技术课程设计 设计题目： 声控开关的设计与制作 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 工业大学课程设计任务书工业大学课程设计任务书 课程设计题目：声控开关的设计与制作 已知技术参数和设计要求： 1. 能够在接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二级管； 2. 灯亮时间在一定范围内连续可调； 3. 数字显示延时时间。 工作量： （1）完成电路设计、器件选取、电路搭建、电路联调、实验测试等工作； （2）两周内完成电路验收，并提交课程设计报告。 工作计划安排： 1、11 月 21 日上

2、午设计理解系统的整体结构框图； 2、 11 月 22 日下午根据各功能模块的电路图进行仿真分析； 3、 11 月 23 日下午上课时在面包板上搭电路； 4、 11 月 23 号下午在实验室调试电路 同组设计者及分工： 同组人：崔豪豪，李林瞳 分工：两人共同进行电路设计、仿真以及搭建任务。 指导教师签字_ 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字_ 年 月 日 * *注：此任务书由课程设计指导教师填写。注：此任务书由课程设计指导教师填写。 目录目录 系统整体结构 1 模拟电子部分 1 声音传感器 1 放大电路 1 整形电路 2 单稳态触发器 2 发光二极管模块. 3 数字电子部分 3 时钟发

3、生电路 3 计数器与选通电路 . 4 译码器和数码显示管 . 5 整体结构分析、仿真与实现 6 电路调试及各模块波形 . 6 设计心得体会 7 参考文献 . 7 1 系统整体结构系统整体结构 该系统可以分为两大部分：第一部分为模拟电路，第二部分为数字电路。模拟电路部分主要功 能是将声音传感器的产生的脉冲信号进行放大、整形、维持一定时间的暂态使发光二极管工作，并用 来控制第二部分的数字电路的工作时间。数字电路部分的主要功能是用数码管显示发光二极管的工作 时间。根据模拟电路部分和数字电路部分的功能可设计出系统的整体结构框图如图 1 所示： 驻极体话筒 信号 放大整形发光二极管 计数器计数 计数器译

4、码器 清零 七位数码管 显示数字电子部分 模拟电子部分 图 1 系统的整体结构框图 模拟电模拟电子子部分部分 声音传感器声音传感器 声音传感器为一个驻极体话筒。 有两个接口， 一个接口与外壳相接， 这个接口在电路中应该接地， 另一个接一个上拉电阻与 5V 高电平相接，并作为信号输出端；当有声音信号时声音传感器能产生一 个脉冲信号。 放大电路放大电路 由于声音传感器所产生的电信号的电压太小不宜直接进行整形，因此要对该电信号进行适当的放 大，我们选用了三极管共射级放大电路，因为共射级放大电路会使输入电信号的相位滞后 180 度，因 此使用两级放大，放大电路如图 2 所示。 2 VCC 5VQ2 2

5、N1711 Q3 2N1711 R6 100k R7 1k R8 6.2k R9 47k J1 Key = Space VCC 0 3 2 VCC 5V 4 VCC XSC1 A B Ext Trig + + _ _ + _ 1 0 图 2 放大电路 整形电路整形电路 施密特触发器的有一个很重要的应用是脉冲整形，经过施密特触发器的整形之后，脉冲信号可以变成 比较理想的举行脉冲信号。施密特触发器电路如图 3 所示。 VCC OUT U7 555_TIMER_RATED GND DIS RST THR CON TRI C4 10nF 0 1 2 VCC 5V VCC 图 3 施密特触发器 单稳态触

6、发器单稳态触发器 因为经过整形电路之后的脉冲宽度太窄，使发光二极管工作的时间和计数时间都非常短，为了能够使 发光二极管工作的时间和计数时间变长达到 10s 左右，必须使用单稳态触发器，这里我们选用 555 定 时器构成的单稳态触发器， 其电路图以及输出波形分别如图 4 所示。 因为单稳态触发器的暂态时间为 tw=1.1R2C2 故取 C2 =100uf，使用 R2=100k 的电位器，使时间可调。 3 VCC OUT U6 555_TIMER_RATED GND DIS RST THR CON TRI C2 100uF C6 10nF R2 100k Key=A 50% 0 10 9 0 VCC 5V VCC 1 图 4 单稳态触发器 发光二极管模块发光二极管模块 发光二极管的功能是，当单稳触发器输出稳态电压时，发光二极管不发光，当单稳态触发器输出暂态