漳职院电子技术课程综合实训报告资料

13 课程综合实训报告 题 目： 声敏条形灯 年 级： 二年级 专 业： 应用电子技术 学 号： 1014001309 学生姓名： 赖裕华 指导教师： 13

目 录 1.声敏条形灯的功能介绍 ........................................... 3 2. 系统元件清单及部分介绍 ......................................... 4 2.1系统元器件清单........................................... 4 2.2核心器件介绍............................................ 4 3. 系统焊装过程 .............................................. 10 3.1 组焊工艺要点 ........................................... 10 3.2 组焊步骤 .............................................. 11 4. 调测过程 .................................................... 12 5. 体会与收获 .................................................. 13 13

1、声敏条形灯的功能介绍 1) 通过咪头采集外界声音，根据声音强度大小LED会随着跳跃！非常具有互动效果！可用于测试环境的声音强度的不同，可用于音箱设备，互动性能效果佳。 2) 按键可设置3种模式，内置单片机设置的模式掉电保存。是有记忆保存模式的芯片，设计十分人性化。其三种模式分别是： a) 柱条模式模式 b) 柱条+漂浮点模式 c) 单漂浮点模式 3) 精密可调电阻调整灵敏度，调整效果佳，可视环境不同自行调节。物件小巧科技含量高。 4) 采用5V供电，24灯单色声控频谱，采用STM8贴片单片机控制，显示部分采用高亮0805单色LED。 13

2、系统元件清单及部分介绍 2.1 系统元件清单： 13 2.2核心器件介绍

STM8S103F3P6单片机的介绍 1) 引脚分布图：

2) 芯片特点: 内核 󰂄 高级STM8内核，具有3级流水线的哈佛结构； 󰂄 扩展指令集；

存储器

󰂄 程序存储器：8K字节Flash；10K次擦写后在55°C环境下数据可保存20年； 󰂄 数据存储器；640字节真正的数据EEPROM；可达30万次擦写； 󰂄 RAM：1K字节； 时钟、复位和电源管理

󰂄 2.95到5.5V工作电压； 󰂄 灵活的时钟控制，4个主时钟源； – 低功率晶体振荡器 – 外部时钟输入 – 用户可调整的内部16MHz RC – 内部低功耗128kHz RC 󰂄 带有时钟监控的时钟安全保障系统； 󰂄 电源管理； 13

– 低功耗模式(等待、活跃停机、停机) – 外设的时钟可单独关闭 󰂄 永远打开的低功耗上电和掉电复位；

中断管理 󰂄 带有32个中断的嵌套中断控制器； 󰂄 6个外部中断向量，最多27个外部中断；

定时器 󰂄 高级控制定时器：16位，4个捕获/比较通道，3个互补输出，死区控制和灵活的同步； 󰂄 16位通用定时器，带有3个捕获/比较通道(IC、OC 或 PWM)； 󰂄 带有8位预分频器的8位基本定时器； 󰂄 自动唤醒定时器； 󰂄 2个看门狗定时器：窗口看门狗和独立看门狗；

通信接口 󰂄 带有同步时钟输出的UART ，智能卡，红外IrDA，LIN主模式接口； 󰂄 SPI接口最高到8Mbit/s； 󰂄 I2C接口最高到400Kbit/s；

模数转换器 󰂄 10位，±1LSB的ADC，最多有5路通道，扫描模式和模拟看门狗功能； I/O端口 󰂄 32脚封装芯片上最多有28个I/O，包括21个高吸收电流输出； 󰂄 非常强健的I/O设计，对倒灌电流有非常强的承受能力 开发支持； 󰂄 单线接口模块(SWIM)和调试模块(DM)，可以方便地进行在线编程和非侵入式调试；

3) STM8S103F3P6单片机在声敏条形灯中的作用： STM8S103F3P6单片机性能优良，在实际应用中十分广泛，大多数用以需要记忆功

能，多钟模式的电子产品当中。 STM8S103F3P6单片机在声敏条形灯用于调节0805单色LED灯的的三种闪烁模式，即柱条模式、柱条+漂浮点模式 、单漂浮点模式。使用者可通过开关控制，方便快捷。 13

LM386音频功率放大器介绍 1) LM386音频功率放大器引脚分布图

2) LM386音频功率放大器简介： 制造商：美国国家半导体公司 种类：音频功率放大器 封装形式： LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。 特性：

静态功耗低，约为4mA，可用于电池供电； 工作电压范围宽，4-12V or 5-18V； 外围元件少； 电压增益可调，20-200； 低失真度； 3) 应用特点：

LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至 200。输入端以地为参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。 LM386内部电路：

LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。 13

第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输 出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。 第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。 第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。 引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。 电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。

MIC(咪头)

咪头，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，是和喇叭正好相反的一个器件（电→声）。是声音设备的两个终端，咪头是输入，喇叭是输出。又名麦克风，话筒，传声器。 咪头的结构：

1、防尘网： 保护咪头，防止灰尘落到振膜上，防止外部物体刺破振膜，还有短时间的防水作用。 2、外壳： 整个咪头的支撑件，其它件封装在外壳之中，是传声器的接地点，还可以起到电磁屏蔽的作用。 3、振膜：是一个声-电转换的主要零件，是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜粘在一个金属薄圆环上,薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层,薄膜可以充有电荷，也是组成一 13

个可变电容的一个电极板，而且是可以振动的极板。 4、垫片： 支撑电容两极板之间的距离，留有间隙，为振膜振动提供一个空间，从而改变电容量。 5、背极板： 电容的另一个电极，并且连接到了FET（场效应管）的G（栅）极上。 6、铜环： 连接极板与FET（场效应管）的G（栅）极，并且起到支撑作用。 7、腔体： 固定极板和极环，从而防止极板和极环对外壳短路（FET（场效应管）的S（源极），G（栅）极短路）。 8、PCB组件： 装有FET，电容等器件，同时也起到固定其它件的作用。 9、PIN：有的传声器在PCB上带有PIN（脚），可以通过PIN与其他PCB焊接在一起，起连接另外前极式，背极式在结构上也略有不同。

工作原理： 由静电学可知，对于平行板电容器，有如下的关系式：C=εS/4πkd…①即电容的容量与介质的介电常数成正比，与两个极板的面积成正比，与两个极板之间的距离成反比。 另外，当一个电容器充有Q量的电荷，那么电容器两个极板要形成一定的电压，有如下关系式：C=Q/V ……② 对于一个驻极体咪头，内部存在一个由振膜，垫片和极板组成的电容器，因为膜片上充有电荷，并且是一个塑料膜，因此当膜片受到声压强的作用，膜片要产生振动，从而改变了膜片与极板之间的距离，从而改变了电容器两个极板之间的距离，产生了一个Δd的变化，因此由公式①可知，必然要产生一个ΔC的变化，由公式②又知，由于ΔC的变化，充电电荷又是固定不变的，因此必然产生一个ΔV的变化。 这样初步完成了一个由声信号到电信号的转换。 由于这个信号非常微弱，内阻非常高，不能直接使用，因此还要进行阻抗变换和放大。 FET场效应管是一个电压控制元件，漏极的输出电流受源极与栅极电压的控制。 由于电容器的两个极是接到FET的S极和G极的，因此相当于FET的S极与G极之间加了一个Δv的变化量，FET的漏极电流I就产生一个ΔID的变化量，因此这个电流的变化量就在电阻RL上产生一个ΔVD的变化量，这个电压的变化量就可以通过电容C0输出，这个电压的变化量是由声压引起的，因此整个咪头就完成了一个声电的转换过程。