作品说明书
作品
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
目:音域之光
团队成员:李新源孟雷肖阳阳付秋实
参加院校:吉林农业大学
摘要:音域之光是一款为家庭,聚会,移动舞台等场所营造灯光效果的控制系统。实际上就是一个集成了微型传感器系统,单片机,和led灯组的灯光控制系统。系统通过拾音器采集周围环境的声音信息,STC15单片机进行适时处理,输出信号经过放大器放大后对led灯进行控制,使其在音乐播放的同时采集出相应的频率变化进而控制灯光的闪烁,一方面使得音乐和灯光更好的结合在一起,达到更好的舞台效果;另一方面它能兼容各种不同风格的音乐变化实现现场随时的布置背景灯光,使得音乐的演奏和背景灯光的闪烁达到共鸣的效果。
关键词:拾音器,灯光效果,滤波器
一.作品详细介绍
灯光与音乐的交织宛如鲜花与绿叶的搭配,缺少哪一个都会使另一方黯然失色。你是否迷恋于ktv绚丽的灯光,你是否还在因为家里平淡的白炽灯使你精心布置的party变得索然无味而郁闷。如果说歌声是通往快乐的大门,那么音域之光就是你打开这扇大门的钥匙。本作品主要是以当前舞台灯背景而设计的一款舞台背景灯光控制装置。目前市场上用来控制舞台背景灯光的主要是体积很大的机器箱,并且机器箱内所实现的模式也是固定有限的,无法完全实现根据现场音乐效果来匹配非常吻合的灯光效果。广场上的音乐喷泉也是如此,其内部也仅仅只是设定好有限的几种播放模式,效果很难做到灵活性,不能完全满足大众对音乐所要展现的相应的效果的需要。
音域之光就是为了弥补上述缺陷而设计的一款舞台背景灯光控制装置。此作品是在音乐播放的同时采集出相应的频率变化进而控制背景灯光的闪烁,从而达到现场采集的效果。使得灯光的闪烁可以随时跟随音乐的变化作出相应的变化
本品主要由RGBled灯,拾音器,滤波器,单片机等重要部件构成。通过拾音器采集周围环境的声音信息,通过滤波器分析与处理,确定出人演唱声音的频率,将采集到的声音频率通过LM311比较器转化成方波,经STC15单片机进行处理,将频率转化为脉冲信号,精确控制PWM信号的占空比来调整led灯组rgb三色的
比例变化,使灯组的颜色与亮度配合现场气氛,营造最佳的视觉效果。
二、技术原理说明。
1. 硬件系统
本产品由硬件系统和软件系统两部分组成。其中硬件系统包括拾音器,滤波器,比较器,单片机和led 灯组组成。系统通过拾音器采集周围环境的声音信息,并将声音通过滤波器滤除多余噪声,提取出人的声音频率,将提取的频率输入LM311比较器将频率转化为方波信号输入STC15单片机,经处理后输出信号经过放
大器放
大后对led
灯进行控
制,
达到根据频率变换灯组颜色和亮度的效果。
1.1硬件系统原理图
拾音器比较器滤波器
微控制器
电流放大器驱动电路LED 灯
1.2系统单元模块详述
1.2.1拾音器
拾音器是用来采集现场声音的一个配件,一种靠接收声音震动,将声音放大的电声学仪器。由咪头和放大器组成拾音器最小系统,电路的设计和采用的芯片不同对音质有较大影响。本品的拾音器采用三线制,电源正极、音频正极,公共地。按性能分有声乐吉他拾音器和监控用拾音器。本品采用的是监控用拾音器。
1.2.2滤波器
本品采用带通频率范围在200Hz-2KHz范围内的带通滤波电路,在带通内我们设计为单位增益。在频率低端?=10Hz时,幅频响应至少衰减26dB,在频率高端?=100KHz时,频响应至少衰减16dB 因此可选择一个二阶低通滤波电路的截止频率?=2KHz,和一个二阶高通滤波电路的截止频率?=200Hz,有源器件仍采用运放CF412,将这两个电路串联就构成了所要求的带通滤波电路。如下图所示:
1.2.3 LM311比较器
LM311比较器是一块高灵活性的电压比较器,,能工作于5V-30V 单个电源或是-5V-+5V分离电源,如通常的运算放大器一样。该设备的输入是与系统地隔离的。而输出则可以驱动以地为参考或以Vcc为参考,或以Vee电源为参考的负载,此灵活性可以驱动DTL.RTL.TTL.MOS逻辑,当电流达到50MA时,该输出可以把电压切换到50V,因此可以驱动继电器,灯。
模块如下图所示:
1.2.4STC12C5A60S2单片机
本
方案
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涉及大量的编程,数据量也比较大,所有编程均需在MCU 中完成,对内部存储器(程序和数据)的容量要求很高,运算速度要求较高。
STC12C5A60S2系列单片机是STC公司生产的单时钟/机器周
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