毕业设计---声控音乐彩灯控制器的设计与制作

毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ---声控音乐彩灯控制器的设计与制作 声控音乐彩灯控制器的设计与制作 摘 要 当您在欣赏音乐时，若能伴随着乐曲的旋律，彩灯同步闪烁变换，不仅能增添欢乐的气氛，是一种美的享受。电路简单，成本低，尤其是适合家庭或工作单位节日欢聚之用，增加节日的欢快气氛。 本次设计运用声控电路的原理，声控电路是指以击掌声,口哨声,敲击物体声以及走步声等声响来控制电路开、关的电路。本设计给出了声控音乐彩灯控制器的方案设计，还对元器件的构成及功能进行了较为详细的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，运用protel软件，绘制了电路图，并完成了PCB设计。最终通过电路板的焊接与调试后制作出来了实物。 关键词:声控电路，音乐彩灯，控制器 Sonic music lights controller design and production Author: Adilai Tutor: Tang hailing Abstract When you enjoy music, if can with music melody, flashing lights synchronization, not only can add joy change the atmosphere, it is a kind of beautiful enjoyment. Circuit is simple, low cost, especially suitable for home or work together with, the unit festival holiday lively atmosphere increase. The design principle of using sonic circuits, sonic circuits refers to strike applause, whistles, percussive sound and sound to stop such objects noise control circuit opening or closing the circuit. This design gives music lights controller scheme sonic design, but also the composition and function of components for a more detailed analysis, use of protel software, mapped the circuit diagram, and finished PCB design. Eventually the welding and debugging by circuit after produced real. Key words: Sonic circuits, music lights, controller 黄河科技学院毕业设计 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 第 III 页 目 录 1 绪 论 ............................................................................................................................... 1 2 声控音乐彩灯控制器控制器的方案设计 ....................................................................... 2 2.1声控电路的原理 ....................................................................................................... 2 2.2声控音乐彩灯控制器的电路设计 ............................................................................ 2 2.2.1设计思路 ........................................................................................................ 2 2.2.2电路设计 ........................................................................................................ 3 3 元器件构成及功能分析 .................................................................................................. 4 3.1单向可控硅............................................................................................................... 4 3.1.1晶闸管(SCR) .................................................................................................. 4 3.1.2 普通晶闸管的结构和工作原理 .................................................................. 4 3.2 光耦 ......................................................................................................................... 6 3.2.1光耦定义和工作原理 ..................................................................................... 6 3.2.2光耦的结构与种类 ........................................................................................ 8 3.3半导体二极管 ......................................................................................................... 10 3.3.1二极管的定义和分类 ................................................................................... 10 3.3.2整流二极管 .................................................................................................. 10 3.3.3开关二极管 .................................................................................................. 11 3.4扬声器 .................................................................................................................... 12 3.4.1扬声器定义和分类 ...................................................................................... 12 3.4.2扬声器的工作原理 ...................................................................................... 12 4 制作PCB板及电路板 .................................................................................................. 14 4.1制作PCB板 ........................................................................................................... 14 4.2制作电路板............................................................................................................. 15 5 电路板的焊接与调试 .................................................................................................... 16 5.1元器件焊接............................................................................................................. 16 黄河科技学院毕业设计说明 第 IV 页 5.2电路调试 ................................................................................................................ 17 结 论 ................................................................................................................................... 19 致 谢 ................................................................................................................................. 20 参考文献 ............................................................................................................................. 21 附 录 ................................................................................................................................. 22 声控音乐彩灯控制器电路原理图 ................................................................. 22 附录A 附录B 声控音乐彩灯控制器电路PCB板图 ............................................................. 23 附录C 原器件清单表 ................................................................................................. 24 1 绪 论 近年来，随着人们生活水平的较大提高，人们对于物质生活的要求也在逐渐提高，不光是对各种各样的生活电器的需要，也开始在环境的幽雅方面有了更高的要求。比如日光灯已经不能满足于我们的需要，彩灯的运用已经遍布于人们的生活中，从歌舞厅到卡拉OK包房，从节日的祝贺到日常生活中的点缀。这些不紧说明了我们对生活的要求有了质的飞跃，也说明科技在现实运用中有了较大的发展。 声控以音乐彩灯能使彩灯随着音乐节奏的起伏有规律地闪烁，起到美化环境，烘托气氛的作用。它可用来装饰各种室内厅堂，如新房，舞厅，展览室，餐厅、文艺场及广告等。五彩缤纷的灯光，随着音乐或其它声响而有节奏地跳动，尤其在婚礼等喜庆场面更能增添欢乐的气氛。声控音乐彩灯控制器中的声控器还可以进行各种灯光的控制， 可任意扩大灯泡数，也可用于舞台灯光控制等。该控制器可用于音乐彩灯. 音乐喷泉.电风扇模拟自然风等方面的控制. 其工作方式可分为内. 外部音源控制. 外部音源是自然环境中的音乐或人们的声音对电路进行控制, 内部音源则由本身的音乐集成电路产生并对电路进行控制. 该控制器使用非常方便. 而且十分有趣。 黄河科技学院毕业设计说明 第 2 页 2 声控音乐彩灯控制器控制器的方案设计 2.1声控电路的原理 声控电路是指以击掌声,口哨声,敲击物体声以及走步声等声响来控制电路开、关的电路。 它的特点是不需要设专门的控制发送设备，因此使用灵活,方便,结构简单、成本低。声控电路的接收部分由声电转换、电压放大,开关控制,执行电路和电源供给五部分组成。下面对各部分进行介绍。 1、声电转换 声音信号不能直接使电路开或关，必须把信号通过转换元件变为电信号，并加以放大，才能控制电路的开或关，常用的声电转换元件有:压电陶瓷片(压电峰呜器)，驻极体话筒(驻极体电容传声器)和永磁扬声器。 2、电压放大 声—电转换元件把接收到的声信号变为电压信号，但这时的电压信号及其微弱，不能用开关的控制，必须加以放大。常用的放大形式有;复合体管式，晶体管直接耦合式和集成电路式等。 3、开关控制 开关控制部分的作用是:当接收到控制信号后能使电路开启或关闭，在信号消失后能保持这种开或关的控制状态这种不变，即所谓的记忆功能。具体这种功能的电路称为双稳态触发电路。有晶体管双稳态电路和集成双稳态电路。 4、执行电路 执行电路一般有两种:一种是由晶体管开关电路驱动继电器通过继电器的触点去接通或断开电源电路;另一种是由晶体管开关电路产生的脉冲，触发可控硅的导通或截止。 2.2声控音乐彩灯控制器的电路设计 2.2.1设计思路 本次设计的思路，见图2.2.1所示。 黄河科技学院毕业设计说明 第 3 页 2.2.1设计思路框图 信号生成及放大电路由话筒担任着声电换能器，电压放大电路是由三极管，光耦，可控硅组成，彩灯控制电路主要由单项晶闸管SCR组成。控制电路为彩灯电路提供高低控制电平，使彩灯逐亮逐灭。 2.2.2电路设计 本次设计的声控音乐彩灯控制器的原理，如图2.2.2所示。 图2.2.2声控音乐彩灯控制器电路图 声控音乐彩灯控制器的电路如图2.2.2，R1，VD,VS和C1组成稳压源。220V交流电经R1限流、VD整流、VS稳压和C1滤波后输出约15V稳定的电压供SCR的控制回路用。R4和R5给三极管提供偏置电路，R4为上偏置电阻，提供基极偏置 IBQ，R5为下偏置电阻，对流经R4的电流起分流作用，使其三极管为导通状态。话筒B拾起室内环境的声波信号并将其转换为电信号，电信号经C2隔直流通交流，经三极管VT级放大使光耦导通状态最后可控硅导通进入放大状态使灯光亮。故彩灯能随话筒B输出电信号即声波场强变化而闪烁，调节W可改变控制器的声控灵敏度。 黄河科技学院毕业设计说明 第 4 页 3 元器件构成及功能分析 3.1单向可控硅 3.1.1晶闸管(SCR) 晶闸管是半导体闸流管的简称，又名可控硅整流元件(SCR)。它既有单向导电的整流作用，又有可控的开关作用，是一种新型的可控整流元件。在性能上，晶闸管不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件更为可贵的可控性，它只有导通和关断两种状态。 晶闸管的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪声;效率高,成本低等。因此,特别是在大功率UPS供电系统中，晶闸管在整流电路、静态旁路开关、无触点输出开关等电路中得到广泛的应用。 晶闸管的弱点:静态及动态的过载能力较差,容易受干扰而误导通。 3.1.2 普通晶闸管的结构和工作原理 、结构 1 晶闸管是PNPN四层三端器件,共有三个PN结。分析原理时,可以把它看作是由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图3.1(a)所示,图3.1(b)为晶闸管的电路符号。 图3.1 晶闸管等效图解图 黄河科技学院毕业设计说明 第 5 页 2、晶闸管的工作条件 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表3.1。 表3.1 晶闸管导通和关断条件 状态 条件 说明 从关断到导通 阳极电位高于是阴极电位 控制极有足够的正向电压和 电流，两者缺一不可 维持导通 阳极电位高于阴极电位 阳极电流大于维持电流，两 者缺一不可 从导通到关断 阳极电位低于阴极电位 阳极电流小于维持电流，任 一条件即可 (1)晶闸管承受反向阳极电压时,无论门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。 (2)晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。 (3)晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,无论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。 (4)晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。 4、晶闸管的工作过程 晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管。 当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此是两 Ig个互相复合的晶体管电路，当有足够的门极电流流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通。 IICCIa12Ik设PNP管和NPN管的集电极电流分别为和,发射极电流相应为和,电流放 a,I/Iaa,I/IkI1C2CCO12大系数相应为和，设流过J2结的反相漏电流为，晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和: 黄河科技学院毕业设计说明 第 6 页 Ia=I+I+I=Ia+Ik+IaaCCCO12CO12 (3.1) Ik=Ia+IgIg若门极电流为，则晶闸管阴极电流为:。 因此，可以得出晶闸管阳极电流为: IIg，aCO2Ia=1(2),，aa1 (3.2) aa12硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数和随其发射极电流的改变而急剧变 Ig=0化。当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未接受电压的情况下，由式(3.2)中，(2)aa，IaI,1CO很小，故晶闸管的阳极电流，晶闸管处于正向阻断状态;当晶闸管在正 IgIg向门极电压下，从门极G流入电流，由于足够大的流经NPN管的发射结，从而提 IaC22高放大系数，产生足够大的集电极电流流过PNP管的发射结，并提高了PNP管的 IaC11电流放大系数，产生更大的集电极电流流经NPN管的发射结，这样强烈的正反馈过程迅速进行。 aa()1aa，,1212当和随发射极电流增加而使得时，由式(3.2)中的分母1()0,，,aaIa12，因此提高了晶闸管的阳极电流。这时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定，晶闸管已处于正向导通状态。晶闸管导通后，由式(3.2)中1()0,，,aaIg=0Ia12,即使此时门极电流,晶闸管仍能保持原来的阳极电流而继续导通，门极已失去作用。在晶闸管导通后，如果不断地减小电源电压或增大回路电阻，使阳极 aaIa12IH电流减小到维持电流以下时，由于和迅速下降,晶闸管恢复到阻断状态。 3.2 光耦 3.2.1光耦定义和工作原理 光耦合器(optical coupler，英文缩写为OC)亦称光电隔离器，简称光耦。光耦里面就是一个发光二极管和一个光敏三极管或者光敏二极管组成。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛 黄河科技学院毕业设计说明 第 7 页 的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。光耦合器的主要优点是:信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传 输效率高。光耦的主要作用就是隔离作用，如信号隔离或光电的隔离。隔离能起到保护的作用，如一边是微处理器控制电路，另一边是高电压执行端，如市电启动的 电机，电灯等等，就可以用光耦隔离开。当两个不同的型号的光耦只有负载电流不同时，可以用大的负载电流的光耦代替小负载电流的光耦。 以六脚光耦MOC3023为例，说明其原理。 MOC3023 MOC3023 图3.2.1 MOC3023 图3.2.2光控晶闸管符号 黄河科技学院毕业设计说明 第 8 页 一个光控晶闸管(photo-thyristor)耦合(couple to)一个砷化镓(gallium arsenide)红外发光二极管(diode)组成。左边1和2脚是发光二极管，当外加电压后，驱动发光二极管(LED)，使之发出一定波长的光，以此 来触发光控晶闸管。光控晶闸管的特点是门极区集成了一个光电二极管，触发信号源与主回路绝缘，它的关键是触发灵敏度要高。光控晶闸管控制极的触发电流由器 件中光生载流子提。光控晶闸管阳极和阴极间加正压，门极区若用一定波长的光照射，则光控晶闸管由断态转入通态。为提高光控晶闸管触发灵敏度，门极区常采用 放大门极结构或双重放大门极结构。为满足高的重加电压上升率，常采用阴极发射极短路结构。小功率光控晶闸管常应用于电隔离，为较大的晶闸管提供控制极触 发;也可用于继电器、自动控制等方面。大功率光控晶闸管主要用于高压直流输电。 当1和2脚加上5V以上电源后，就能使发光管发光，驱动光控晶闸管进入通态，此时，5和4脚构成一个电阻，阻值大约为10K。当1和2不加电压时，则4和5可以看成一个无穷大的电阻。 3.2.2光耦的结构与种类 光电偶合器件(简称光耦)是把发光器件(如发光二极体)和光敏器件(如光敏三极管)组装在一起，通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。光电耦合器分为很多种类，图3.2.3所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。838电子 Wak838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件Wak838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极体通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，CE导通;当输入端无信号，发光二极体不亮，光敏三极管截止，CE不通。对于数位量，当输入为低电平“0”时，光敏三极管截止，输出为高电平“1”;当输入为高电平“1”时，光敏三极管饱和导通，输出为低电平“0”。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。这种光耦合器性能较好，价格便宜，因而应用广泛。Wak838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号。 黄河科技学院毕业设计说明 第 9 页 图3.2.3 最常用的光电耦合器之内部结构图 三极管接收型 4脚封装 图3.2.4光电耦合器之内部结构图 三极管接收型 6脚封装 图3.2.5光电耦合器之内部结构图 可控硅接收型 6脚封装 图3.2.7 光电耦合器之内部结构图 双二极管接收型 6脚封装 黄河科技学院毕业设计说明 第 10 页 3.3半导体二极管 3.3.1二极管的定义和分类 二极管的英文名称是Diode，它也是电路中应州最广泛的元器件之。，其核心是一个PN结。它介两个端子(正端A也称为阳极、正极(负端K也称为阴极、负极，电流只能从阳极向阴极流动。它是由硅、锗或嫁等半导体 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 经过掺杂做成的，具有单间导电性，H而也称为半导体二极管。 晶体二极管按其组成的材料分可为:锗二极管、硅二极管、砷化嫁二极管 (发光二极管)。而按用途分可为:整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、检波二极管、变容二极管等。 3.3.2整流二极管 一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降(典型值为0.7V),称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流(称反向漏电流)，称为反向阻断状态。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造(掺杂较多时容易反向击穿)。这种器件的结面积较大，能通过较大电流(可达上千安)，但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路，如需达到全波整流需连成整流桥使用。 选用整流二极管时，主要应考虑其反向峰值电压、最大整流电流、最大反向工作电 及反向恢复时间等参数。 流、截止频率 黄河科技学院毕业设计说明 第 11 页 图3.3.1整流二极管 3.3.3开关二极管 开关二极管是半导体二极管的一种，是为在电路上进行"开","关"而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短，常见的有2AK,2DK等系列，主要用于电子计算机,脉冲和开关电路中。 半导体二极管导通时相当于开关闭合(电路接通)，截止时相当于开关打开(电路切断)，所以二极管可作开关用，常用型号为1N4148。由于半导体二极管具有单向导电的特性，在正偏压下PN结导通，在导通状态下的电阻很小，约为几十至几百欧;在反向偏压下，则呈截止状态，其电阻很大，一般硅二极管在10ΜΩ以上，锗管也有几十千欧至几百千欧。利用这一特性，二极管将在电路中起到控制电流接通或关断的作用，成为一个理想的电子开关。 图3.3.2 1N4148开关二极管 黄河科技学院毕业设计说明 第 12 页 3.4扬声器 3.4.1扬声器定义和分类 1、定义 扬声器是“能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器“扬声器”一词是由“Speaker”，“Loudspeaker”而来。扬声器俗称喇叭。是一种十分常用的电声器件，在出声音的电子电器中都能见到它。扬声器在电子元器件是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是个最重要的器件 2、扬声器的分类 按能量方式分类:电动(动圈)扬声器、电磁扬声器、静电(电容)扬声器、压电晶体)扬声器、放电(离子)扬声器。 按辐射方式分类:纸盆(直接辐射式)扬声器、号筒(间接辐射式)扬声器。 按振膜形式分类:纸盆扬声器、球顶形扬声器、带式扬声器、平板驱动式扬声器。 按组成方式分类:单纸盆扬声器、组合纸盆扬声器、组合号筒扬声器、同轴复合扬声器。 按用途分类:高保真(家庭用)扬声器、监听扬声器、扩音用扬声器、乐器用扬声器、接收机用小型扬声器、水中用扬声器。 按组成方式分类:单纸盆扬声器、组合纸盆扬声器、组合号筒扬声器、同轴复合扬声器。 按用途分类:高保真(家庭用)扬声器、监听扬声器、扩音用扬声器、乐器用扬声器、接收机用小型扬声器、水中用扬声器。 3.4.2扬声器的工作原理 扬声器是一种电声转换部件，它将声音电信号转换成声音。从发展的历史看，曾出现过各种各样的扬声器，例如:电动式扬声器,电磁式扬声器(即舌簧扬声器)，晶体扬声器、静电扬声器等。 电动式扬声器发声原理是通过交变电流信号的线圈在磁场中运动，使与音圈相连的振膜振动，从而牵扯连纸盆振动，再通过空气介质，将声波传送出去。 电磁式扬声器发声是靠通过以交变电流信号的线圈产生交变磁场，吸引排斥磁片，引起 黄河科技学院毕业设计说明 第 13 页 振膜、纸盆振动，再通过空气介质传播声音。 晶体扬声器发声是靠晶体片电伸缩效应，引起膜片振动，再通过空气介质传播声音。 静电扬声器发声是靠静电积累的相吸相斥效应，使振膜振动，再通过空气介质传播声音。 在这些扬声器中，除电动式扬声器外，其他的扬声器都是因为辐射声音的频率范围窄，辐射声功率小而被淘汰。剩下的电动式扬声器，由于其辐射频率范围可达整个音频范围，而且声功率可以做到很大(可通过分频段制作大功率扬声器，运用组合发声方法，形成全频段放声)，因而得到了广泛的使用。 黄河科技学院毕业设计说明 第 14 页 4 制作PCB板及电路板 4.1制作PCB板 如果PROTEL元件库中有所需要的元件，则直接找出放在原理图中即可。若没有所需要的元件，则需要建立一个新的原理元件库(Sch.lib)。过程:在原有的元件库中找出跟所需元件管脚数目相同(或差不多)的元件1，先将元件1放置到原理图编辑区(即Schdoc文件)，单击该元件，执行菜单命令Edit|Copy，此时光标变成十字光标，将光标移到元件上，单击鼠标确定一个基准点。然后切换到所需编辑的Sch.lib文件，在该文件中新创建一个器件(快捷键 creat component)并修改名字。在该环境右下角点击SCH Lib，将鼠标光标移动到空元件名上，单击鼠标右键，在弹出额快捷菜单中执行Paste命令，将该元件1粘贴到新建的元件库中。而后修改引脚属性。然后执行菜单命令Report|Component Rule Check，进行规测检查。 新建原理图文件，加载元件库(包括加载自己创建的元件库)，置元件，原理图布线 projects，先设置编译错误报告选项(Reports/Bills of Materials) 输出网络报表。 可以利用利用一个相同(或相似)封装的元件，对其进行简单的属性修改得到所需要的元件封装。具体操作过程也就是元件封装从pcbdoc到PCBlib复制然后修改的过程。 元件封装修改完毕后,要执行Edit/Set Preference/pin 1设置封装参考点在第一引脚。然后还要执行Report/Component Rule check 设置齐全要检查的规则，并点OK。至此，封装建立完毕。 首先新建一个PCB文件，在封装lib都已经加载的情况下，导入网络表。 元件自动布局，在进行该步之前，要先设定PCB的大小，规划一下电路板的大小和形状。点击下边选中keep-out layer，然后在place菜单中，选中画线，然后在黑色底板上画一个矩形就行，大小以能摆下所有元器件为主。(注意:此时的画线为粉色～这说明是在keep-out layer在规划电路板尺寸) 然后自动布局，布线就可以顺利进行了。执行Tools/Auto Placement/Auto Placer,进行自动元件布局。手工调整元件布局。 先选择布线规则，然后进行自动布线，然后进行手工布线调整，最后，覆铜(放置 黄河科技学院毕业设计说明 第 15 页 填充区)、包地、补泪滴。最后进行DRC检查。至此，完成了本次设计的PCB图，见附录A。 4.2制作电路板 工具:敷铜板热转印纸、砂纸、热塑机、三氯化铁、小盆塑料容器、棉花、筷子、打孔机、打印机、protel软件。 步骤一:首先用砂纸把敷铜板的杂质擦洗干净，擦洗敷有铜的一面，如果是新的，则不需要这一步; 步骤二:将protel电路图打印出来，打印到A4的纸上，根据电路图的大小裁减敷铜板和热转印纸，热转印纸最好稍大于A4纸上的电路图大小，把热转印纸光滑的一面朝外，用双面胶粘帖在A4纸的电路图，把电路图全部覆盖，然后把这张纸放到打印机上把刚才的电路图打印到做好的这张纸上，目的就是把电路图复印到转印纸上; 步骤三:把电路板根做好的纸粘贴到一块，把带有电路图的光滑一面的热转印纸对这敷铜板铜的一面，用双面胶粘贴好; 步骤四:加热热塑机，使其温度保持在180度，将包装好的板子通过热塑机，等板子冷却之后把纸拿开，就会看到做好的电路板，电路图已经转印到电路板上了; 步骤五: 用三氯化铁腐蚀，水温在55度左右，大约十分钟吧，如果慢的话，在加一点三氯化铁，等板子呈现出跟绿色或者是黄色的时候，不同的板子不一样，好了之后用水冲洗; 步骤六:用打孔机打孔;用砂纸把板子上面的碳粒磨掉就出现了我们板子的颜色，刚才的碳粒覆盖的地方漏出了铜; 步骤七:防止氧化，把松香酒精溶液擦拭到板子上。 至此，自制的板子完成了，七彩循环灯控制器线路3D显示图，见附录B。 黄河科技学院毕业设计说明 第 16 页 5 电路板的焊接与调试 5.1元器件焊接 用电烙铁依照电路图，进行正确的插装元器件并进行焊接。焊接的方法:一般遵循，先小后大(先焊接电阻,瓷片电容等较小的器件，然后焊接三极管，最后焊接较大的器件如电解电容),先里后外(先焊接电路板中间的再焊接边上的),先低后高(先焊接瓷片电容后焊接电解电容)。 注意事项:电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。 焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。 使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。元件必须清洁和镀锡，电子元件在保存中，由于空气氧化的作用，元件引脚上附有一层氧化膜，同时还有其它污垢，焊接前可用小刀刮掉氧化膜，并且立即涂上一层焊锡(俗称搪锡)，然后再进行焊接。经过上述处理后元件容易焊牢，不容易出现虚焊现象。焊接的实物图，如图5.1所示。 黄河科技学院毕业设计说明 第 17 页 图5.1 焊接实物图 5.2电路调试 本次调试主要的仪器有:万用表、稳压电源等。调试的主要步骤， 首先，对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括错接、少接、多接等;用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好;元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确;电源供电包括极性、信号源连线是否正确;电源端对地是否存在短路(用万用表测量电阻)。 其次，把经过准确测量的电源接入电路，用万用表电压档监测电源电压，观察有无异常现象:如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫，电源短路等，如发现异常情况，立即切断电源，排除故障如无异常情况，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在正常工作状态下，如不符，则调整电路元器件参数、更换元器件等，使电路最终工作在合适的工作状态。 最后，接通电源，完成调试。调试完成后的彩灯显示的效果图，如图5.2所示。 黄河科技学院毕业设计说明 第 18 页 图5.2 彩灯显示的效果图 结 论 比较而言，这次设计的电路结构简单，易于实现，且成本较低。适用范围较广。声控音乐彩灯是音乐与彩灯灯光的相互组合，随着乐曲的旋律，彩灯同步闪烁变换，不仅能增添欢乐的气氛，是一种美的享受。电路简单，成本低，尤其是适合家庭或工作单位节日欢聚之用，增加节日的欢快气氛。 我根据毕业 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 任务要求对相关进行了计算，并对相关元件进行了选择。为了做好论文设计，我先充分理解了电路的任务目的，建立了一个大致的电路工作工程概念，然后进行细节的分析，理论的验证，最终得出一套最优的方案。 致 谢 首先，感谢辅导员张良老师在大学期间对我的教导和帮助，同时还要感谢辅导教师唐海玲老师在作毕业设计和写毕业论文的过程中对我的悉心的指导，与辅导教师一起解答我们在做毕业设计写毕业论文过程中所遇到的问题。在此，向两位老师表示深深的谢意。 再次，感谢所有任课老师和所有同学在这四年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下～最后，感谢校领导，院、系领导对我们这次毕业设计的大力支持，给我们创造优越的条件使我们顺利完成了毕业设计和毕业论文。在此我们也表示深表谢意。 参考文献 ,1,徐熙文. 电路基础. 北京:高等教育出版社，2005. ,2,高仁璟,孙鹏,陈景.数字电子技术基础与设计.大连:大连理工大学出版社，2004. ,3,余孟尝.数字电子技术基础简明教程(第三版).北京:高等教育出版社，2006. ,4,杨素行.模拟电子技术基础简明教程.北京:高等教育出版社，2006. ,5,阎石.数字电子技术基础(第五版).北京:国防工业出版社，2005. ,7,王松武，于鑫，武思军. 电子创新设计与实践.北京:高等教育出版社，2006. ,8,毕满清.电子技术实验与课程设计.山西:机械工业出版社，2005. ,9,陆应华,王照平,王理.电子系统设计教程.北京:国防工业出版社，2005. ,10,郭培源，电子电路及电子器件.北京:高等教育出版社，2006. ,11,Chua L o.Desoer C A,Kuh E S.Linear and Nonlinear Circuits. [s.l]:McGraw-Hill Inc.1978. ,12, Alexander C K,Sadiku M N O.Fundamentals of Electric Circuits.[s.l]:McGraw-hill Inc.,2000. 附 录 附录A 声控音乐彩灯控制器电路原理图 附录B 声控音乐彩灯控制器电路PCB板图 附录C 原器件清单表 元件序号 型号 主要参数 数量 C1,C2 470µF 2 R1 30K 1 R2 2K R3 3K R4 1M 1 R5 102K 1 RP 22k滑动变1 阻器 VD 1N4007 1 VS 1N4148 1 VT 9013 1 SCR SCRMCR100-6 1 MOC MOC3023 1 H1…..Hn 灯串 1 B 1