毕业论文：音乐彩灯控制器毕业设计

带通滤波器的工作原理和设计图音乐通道电路原理图音乐通道电路结构如图所示。

和分别为低通和高通滤波器。

只要这两种滤波器相串联并且使通频带相重叠，就可组成带通滤波器，其上限截止频率取决于低通滤波，其下限截止频率取决于高通滤波器。

如果选，其上下限截止频率分别由下式决定公式和是技术指标给定的已知量，如设定和的值，运用上两式可以很方便地求出和的值。

为了避免自激振荡，和，的比值应小于。

精密整流器的工作原理和设计在图中，组成半波精密整流电路。

为整流二极管。

当的同相输入端输入信号为正半波时，导通并通过形成强的负反馈，工作在电压跟随状态，其输出为正。

的同相输入端通过接地，因反偏而截止，同样工作在电压跟随状态，其输出为零。

当的同相输入端输入负半波时，截止，导通，并通过与串联组成两级电压跟随器使输出为负半波波形，由于运用了理想运放输入端虚断虚短和开环电压放大倍数无穷大的概念，使整流输出电压克服了二极管死区电压的影响，即使输入电压的幅度小于，只要大于，该整流器也可以进行精密整流。

音乐信号被整流后，就会在上形成与音乐信号的幅度成正比的负的直流电压。

是滤波电容，以减小输出波形的脉动。

以选用管压降小的锗管为宜。

和的作用主要是在输入正半波时，限制通过流入输出端的电流，因此和的电阻值应选在以上。

和起平滑作用以减小输出波形的脉动，但还必须保证输出电压能跟随输入音乐信号的变化，所以和的乘积不能太大。

它们的数值可以在调试中确定。

电压比较器和同步脉冲控制电路在图中，和组成电压比较器和同步触发脉冲控制电路。

由输出反映音乐信号大小的负直流电压的变化要比阶梯波的变化缓慢，因此可把看成比较器的参考电压。

阶梯波作为被比较电压，当时，输出低电平，饱和导通，其集电极输出为高电平，与门打开，同步触发脉冲通过与门，由射极跟随器输出去触发可控硅。

当阶梯波的变化为时，输出高电平，截止，其集电极输出为低电平，与门被封锁，同步触发脉冲通不过，可控硅截止。

图电压波形图由此可见，的大小决定了输出低电平的时间，同时也决定了通过与门同步触发脉冲的个数及彩灯的亮度。

的波形对应关系如图所示。

和分别为和的基极偏流电阻和和与门输出端的限流电阻，它们的阻值选择关系到电路能否正常工作。

在截止时是与门的接地电阻，要保证相应的与门的输入端为低电平，应小于与门的开门电阻。

音乐信号鉴别器的原理与设计技术指标要求，输入音乐信号小于时。

彩灯全亮。

当输入音乐信号大于时彩灯亮度随输入音乐信号的大小分为八个等级。

为实现此项要求，电路中必须设有音乐信号鉴别电路，如图所示。

在图中，为电压放大器，是电压比较器。

音乐信号通过耦合电容经放大后由和进行半波整流。

当整流输出负电压的值高于反相输入端闭值电压时，输出为高电平，此时饱和导通，并通过给提供偏流，也饱和导通，其集电极输出高电平，与门打开，同步触发脉冲连续通过与门，彩灯全亮。

当输入信号高于时，为低电平，截止，输出低电乎的时间受音乐信号强弱的控制，使彩灯的亮度随输入音乐信号的大小而变化。

由以上分析可知，合理选择和的比值，是设计鉴别电路的关键。

的阈值电压为，要使输入音乐信号在以上时翻转输出为低电平，的电压放大倍数必须大于。

图音乐信号鉴别电路原理图系统原理电路假设电路选择的是中频段，利用软件绘制的原理电路如下图所示，在同步脉冲和阶梯波产生电路的设计中，没有使用模块电路中的电源电路，因为在软件中有备用的和的直流电源。

如图所示，系统原理电路由同步脉冲发生器阶梯波发生器带通滤波器和放大器精密整流器电压比较器与门和双向可控硅执行机构等组成。

可能略有差别最大面积对应于小工作台贴片设备对应于大工作台贴片设备最小面积四周倒角厚度若板太小，需设计拼板，倘若拼板，建议采用邮票版或双面对刻型槽的分离技术。

元器件布局规则元件布置的有效范围板，方向均要留出传送边，每边，如不可避免，需另加工艺传送边。

板上元件需均匀排放，避免轻重不均。

元器件在板上的排向，原则上就随元器件类型的改变而变化，即同类元器件尽可能按相同的方向排列，以便元器件的贴装焊接和检测。

当采用波峰焊时，尽量保证元器件的两端焊点同时接触焊料波峰必须保证，片状柱状元件尽量保证。

当尺寸相差较大的片状元器件相邻排列，且间距很小时，较小的元器件在波峰焊时应排列在前面，先进入焊料波，避免尺寸较大的元器件遮蔽其后尺寸较小的元器件，造成漏焊。

板上不同组件相邻焊盘图形之间的最小间距应在以上。

基准标志为了精密地贴装元器件，可根据需要设计用于整块的光学定位的组图形基准标志，用于引脚数多，引脚间距小的单个器件的光学定位图形局部基准标志。

基准标志常用图形有，大小在戎孔亮，男，年毕业于天津大学，从事工艺技术研究工作，车间主任。

范围内，置于或单个器件的对角线对称方向位置。

基准标志要考虑材料颜色与环境的反差，通常设置成焊盘样，即覆铜或镀铅锡合金。

对于拼板，由于模具冲压偏差，可能形成板对板之间间距不致，最好在每块拼板上都设基准标志，让机器将每块拼板当作单板看待。

焊盘图形设计焊盘设计般按所用元件外形在标准库中选取相应标准焊盘尺寸，不可以大代小或以小代大。

焊盘与印制导线减小印制导线连通焊盘处的宽度，除非受电荷容量印制板加工极限等因素的限制，最大宽度应为，或焊盘宽度的半以较小焊盘为准。

焊盘与较大面积的导电区如地电源等平面相连时，应通过长度较短细的导电线路进行热隔离。

印制导线应避免呈定角度与焊盘相连，只要可能，印制导线应从焊盘的长边的中心处与之相连。

焊盘与阻焊膜印制板上相应于各焊盘的阻焊膜的开口尺寸，其宽度和长度分别应比焊盘尺寸大，具体情况视焊盘间距而定，目的是既要防止阻焊剂污染焊盘，又要避免焊膏印刷焊接时的连印和连焊。

阻焊膜的厚度不得大于焊盘的厚度导通孔布局避免在表面安装焊盘以内，或在距表面安装焊盘以内设置导通孔。

如无法避免，须用阻焊剂将焊料流失通道阻断。

作为测试支撑导通孔，在设计布局时，需充分考虑不同直径的探针，进行自动在线测试时的最小间距。

焊接方式与整体设计再流焊几乎适用于所有贴片元件的焊接，波峰焊则只适用于焊接矩形片状元件圆柱形元器件等和较小的管脚数少于脚间距以上。

当采用波峰焊接等多脚元件时，应于锡流方向最后两个每边各焊脚处设置窃锡焊盘，防止连焊。

鉴于生产的可操作性，整体设计尽可能按以下顺序优化单面贴装或混装，即在单面布放贴片元件或插装元件双面贴装，面布放贴片元件和插装元件，面布放适合于波峰焊的贴片元件双面混装，面布放贴片元件和插装元件，面布放有需再流焊的贴片元件。

总之，表面贴装设计内容很广，不仅要考虑电路基本设计元器件产品设计基板设计，而且还要考虑制造工艺性设计测试图形设计等多方面的内容。

若设计不当，根本无法实施或生产效率很低。

另外，随着设备的发展，工艺也在不断发展，现有的些制约因素也许在不久的将来就会消失，所以需设计人员不断跟踪新设备，新工艺的发展。

结束语本次毕业设计我虽然用了较长的时间就全部做完，但整个过程我都认真的完成了，而且从中收获很多。

可以总结为以下的几点学会了理论联系实际课程设计，通过选择的题目，根据要求，运用所学知识将其付诸实践来完成。

这并不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要的是种理论联系实践的能力。

理论知识往往都是在些理想状态下的假设论，而实际的动手操作则完全不同，需要考虑实际中的很多问题。

有些知识在理论上可能完全没错但到了实际中则不然。

比如在动笔做题时我们是不用考虑导线的电阻的，但在实际中，导线电阻有时是会带来时延造成花型变化的错乱，所以我们应尽量在连接电路时选择最短路径。

学会了如何运用电路板芯片导线等组装各种功能的电路虽然这不是第次用电路板，因为之前的课内实验也用过，但当时的运用也只是插些导线和电阻电容之类的，用了电路板的很小部分。

这次的实习中应用了整块板子，实习后对电路板的组成完全了解了，并能熟练运用。

实习中通过对电路的连接也懂得了如何通过设计的分析对所连电路的整体布局，如何更好的放置芯片在最合适的位置。

在导线的连接上，如何选择导线走向是关键，我们应该尽量保证所连电路的简捷，宁短勿长，合理布线。

个完美的作品不仅要能很好的完成要求实现功能，还要在感官上给人美的享受。

所以站在美的角度对自己的电路进行改良是很必要的。

和同学的互相协作共同进步在实习中经常会遇到些自己可能暂时无法想明白的问题，请教同学或老师是很好的做法，节省时间也会从别人上上学到更多。

在设计时和同学相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人对问题的看法总有差异，我们可以从交流中获得不同的，其他人的设计定有比你出色的地方，很好的借鉴，并在大家的商讨中选择最优方案最终定会得到最好的设计方法。

其他毕业设计是开端，连接是关键，测试是必须。

所以实现过程中不仅要求对知识的掌握要足够准确与精通，更要有绝对的耐心与细心。

连接电路时定按照自己的设计图仔细连接这会对后面的测试起到很好的铺垫作用。

在后面查错时就不用花费精力在查线上，可以给减少很多后续工作。

我在这次的实习中其实也有连错线的时候，但我很快检查出来调整了那根线的连接，结果测试电路后花型显示完全正确。

没有费太多的功夫在检查电路上。

致谢本论文是在朱老师的悉心指导下完成的，论文的选题由我们自己确定，在具体的设计过程中给予了我诸多的技术支持。

工作中朱老师渊博的专业知识勤奋严谨的治学精神和丰富的实际经验使我为之赞叹。

在做本设计期间，我不仅学到了许多本专业的最新知识，也从各位师长身上学到了许多为人处事的方法。

在此，向在本设计过程中给予我帮助的师长表示衷心的感谢，这四年里，从身边的老师和同学中学习了许多知识，使我受益无穷。

通过本次设计，对大学四年期间学习内容做了系统的总结。

同时，也增强了实践中的动手能力扩展了见识和积累了实践经验。

谨以此文献给所有关心和帮助我的师长同学朋友和家人，附录附录方案实现过程中的参数选择同步脉冲发生器和阶梯波发生器电路参数的选择，。

音乐通道电路参数的选择选择点接触型锗管型，。

音乐信号鉴别电路的参数选择，。

参考文献杨自厚自动控制原理北京冶金工业出版社，黄继昌检测专用集成电路及其应用北京人民邮电出版社，徐凤霞，赵成安单片机温度控制系统齐齐哈尔大学学报王锦标，方崇智过程计算机控制北京清华大学出版社，邵惠鹤工控制原理北京国防工业出版社，刘泊春