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2.1.2扩展功能5
2.2设计原理与参考电路5
第三章数字式音量自动调节电路的设计6
3.1电源电路的设计6
3.3数字式音量自动调节电路并带有LED显示是电路9
第四章主要芯片介绍10
4.174HC15210
4.3CC4070CC4025CC406912
4.3.2CC402512
4.3.3CC406913
4.4译码器CC451114
第五章系统调试15
第一章数字式音量自动调节电路概况
1.1数字式音量控制电路
图1是数字式音量控制电路的原理图。
采用该电路可以取代传统的电位器调节方式。
当音量较小时,按下按钮AN2,电路对音频信号衰减依次减小,音量由小到大变化,当音量调
节到满意时,松开调节按钮AN2,音量即锁定在这一点上。
同样,当音量较大时,按下按钮AN1,电路对音频信号衰减依次增强,音量由大到小变化,当音量调节到满意时,松开调节按钮AN1,音量亦自行锁定。
图1所示数字式音量控制电路由计数脉冲发生器、8位二进制可逆计数器、可变音频衰减器和电流—电压转换器等部分组成。
其工作原理如下:
NE555（IC4）及其外围电路组成计数脉冲发生器,当电路接通电源后,它将输出一连串周期约为20ms（按图4参数）的脉冲信号,通过按钮AN1和按钮AN2送到IC2的第4脚和第5脚作为加或减计数脉冲。
两片74LS193（IC2和IC3）串接成8位二进制可逆计数器,按下AN2,计数器工作在加法计数状态,计数器各位输出依次变为高电位,即DAC0832（IC1）输入的数字量依次增大,从而使IC1对输入音频信号的衰减减小,达到增大输出音量的目的,松开按钮AN2后,计数脉冲不
能加到IC2的第5脚,原来的计数状态被锁定,输出音量保持不变。
按下AN1,计数器工作在减法计数状态,工作原理与加法计数状态相反。
DAC0832及其外围元件组成可变音频衰减器,其工作原理详见DAC0832的工作原理。
由于DAC0832的模拟输出量为电流信号,因此电路中接一运算放大器LM081作为电流—电压转换器,将输出的模拟电流信号变换为
电压信号输出。
从上述工作原理可以看出,整个音量控制电路的作用相当于一数控电位器,若用于音量
控制可接于音响电路的前置放大器与功率放大器之间。
输入音频信号Vi的动态范围为±
10V,由于DAC0832为8位D／A器件,因而,本电路的音量控制等级可达256级,一般均能满足音量控制需要。
图1数字式音量控制电路
1.2数字式自动就调节电路的概述：
在之前的的调节电路中，通常用的是采用电位器进行音量调节。
这样经常通过电位器进行音量调节时，又容易使电位器磨损而出故障,因而音量的调节就会出现故障。
而采用数字式音量调节就可以避免模拟调节易受干扰的缺点，而且操作控制更加方便。
本文将介绍一种由数字电路构成的简单的音量调节电路的设计方法。
并且这种设计中带有数字显示，能清晰明了的知道音量的大小。
本设计中主要应用COMS管集成芯片进行设计，应用到得主要芯片有74HC152它主要是模拟开关电路的芯片，应用于8选一数据选择开关，通过选通分压网络来控制音量的大小；
CC4029它是控制电路的主要芯片，是控制电路中的加减计数器。
CC4511它主要是译码器，通过加减计数器的控制来实现数字的显示输出。
第二章电路总体设计
2.1.1基本功能
（1）设计一个数字式的音量自动调节电路;
要求有两个外部操作按键,即音量自动增加按键S1（或用”+”表示）和音量自动减小按键S2（或用”—“表示）,并能用二位数码管显示出音量的大小;
（2）接通电源的时，音响设备的音量处于一个适中的位置
2.1.2扩展功能
通过按键的处理是音量能自动的增减，能在数码管上显示音量的大小。
2.2设计原理与参考电路
1.自动音量调节电路的原理框图
自动音量调节电路的原理框图如下图所示,它主要由电阻分压网络、多路模拟开关电路、控制电路和译码显示四部分组成.电路的工作原理是:
电阻分压网络完成对音量输入信号Vi的多级衰减,由控制电路控制多路模拟开关选择一路衰减信号,作为音量输出信号Vo送到音响设备的音频功率放大电路进行放大,从而实现音量的自动调节，并通过译码器的编译由显示管输出。
其中控制电路是整个系统的主要部分.
图2自动音量调节电路的原理框图
第三章数字式音量自动调节电路的设计
3.1电源电路的设计
此设计中提供的电源为5V的直流电源，因此再设计过程当中我们简易的设计了一个直流输出的稳压电源。
此电源是把所需的交流电经整流、滤波后变为直流，为后面的电路提供电源。
在图
（1）中，交流220V经过变压器得到低压交流电，经过二极管整流桥整流后得到直流电压，再经过E1和C1的滤波输入到稳压集成电路7805，稳压后的5V中流电压经过E2和C2滤波输出。
3.2控制电路的设计
从系统的设计要求可知,控制电路要完成以下三个方面的功能:
（1）能完成音量的自动增,减调节控制；
（2）当音量增加到最大值（或减小到最小值）时,音量应保持不变；
（3）刚通电时,音量处于一个适中的位置.
图控制电路部分的电路图
如上图所示,图中U1A,U2A,U3A是由CC4069反相器组成的多谐振荡器,为计数器电路提供时钟脉冲,其振荡周期为
式中,
为反相器的阈值电压,若
=
/2时则上式变为:
（注意:
振荡器的频率决定了音量控制调档的速度,频率越高,则音量调档速度越快.一般来说,振荡器的频率在1~3
内比较合适。
）
自动音量调节电路是由CC4029加/减计数器组成。
CC4029接成二进制计数
器的形式,取Q2,Q1,Q0的输出作为CC4051的通道选择控制信号（A2,A1,A0）,Q2—Q0的变化范围是000—111,能满足控制的需要。
图中,LD端接有R2,C2组成的上电预置数据电路。
在刚接通电源时,由于C2的电压不能突变,所以LD=1,使Q2Q1Q0=011,于是CC4051的输出选通I3，电源接通后，电容C2被充满电荷，于是LD=0，从而完成了功能（3）的要求,图中,G4—G10是完成功能
（1）
（2）的控制电路,
3.3数字式音量自动调节电路并带有LED显示是电路
第四章主要芯片介绍
4.174HC152
多路模拟开关电路可选用中规模集成电路HD74HC152设计时应注意电源的合理选取。
74HC152集成电路是8选一多路数据选择开关,其电路功能方框图如图所示;
8选一译码器是由地址A,B,C控制的译码器,其功能如表所示
4.2CC4029
选4位二进制/十进制加/减计数器CC4029进行设计。
CC4029的外引线排列如图c所示用，其功能表如图d所示。
图中，BIN是二进制/十进制工作方式控制端，UP是加/减计数控制端，CE是时钟脉冲使能控制端，CP是时钟脉冲输入端，PL是与预置据控制端，CO是进位输出端，D3—D0是并行数据输入端
Q3—Q0是计数数据输出端，CC4029的工作原理是：
1）当LD=1时，完成置数功能，即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0；
当LD=0.时，对计数器进行清零。
2）当
=0时，LD=0时，在时钟脉冲的上升沿，计数器基数CO端一般输出高电平，只有在加计数到最大值（15或9）或者减计数至零时，输出低电平。
3）当B/
=1时，以二进制计数；
反之，以十进制计数。
4）当U/
=1时，为加计数器；
反之，为减计数器
图CC4029的外引线排列图
图集成芯片CC4029的功能表
4.3CC4070CC4025CC4069
4.3.1CC4070
CC4070包括四个相互独立的异或门电路，具有异或功能
4.3.2CC4025
CC4025是一种复合门，在同一封装中包含了三组三输入正或非门。
CC4025或非门为系统设计者提供了直接的或非功能，补充已有的COS/MOS门系列。
所有输入和输出经过缓冲，改善了输入、输出传输特性，提高了抗噪声干扰功能，使得由于负载容量的增加而英气的传输延迟时间的增加维持到最小。
4.3.3CC4069
CC4069由六个COS/MOS反相器组成，此期间主要用作通用反相器，即用于不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。
4.4译码器CC4511
CC4511是BCD—7段锁存译码驱动器，在同一单片结构上由COS/MOS逻辑器件和n—p—n双极型晶体管器件构成。
这些器件的组合，使CC4511具有低静态耗散和高抗干扰及源电流高达25mA的性能。
由此可直接驱动LED及其他显示器件。
、
、LE输入端可分别检测显示、亮度调制、存贮或选通一BCD码等功能。
当使用外部多路转换电路时，可多路转换和现实几种不同的信号。
CC4511是BCD—7段锁存译码驱动器功能表：
输入
输出
x
H
L
…
*
输出状态锁定在上一个LE=L时，
～
的输入状态。
第五章系统调试
在这个设计中，我们根据设计的要求可以知道音量输入端是全音量输入，通过示波器，我们知道输出端检测的是矩形波。
因为在电路图中的模拟开关部分连接着计数器的输出端，输出的是二进制的信号。
同时在进行按键控制时，我们通过按键A、B的控制在显示管上显示数字音量的大小。
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