1.一种用于声控发光驻波实验仪的声光转换阵列,其特征在于:该声光转换阵列由若干个声光转换单元并联构成,所述声光转换单元主要由声信号拾取模块(100)、信号放大模块(200)、信号采集处理模块(300)以及声强度和相位显示模块(400)构成;
所述声信号拾取模块(100),用于将声音信号转换为电信号;
所述信号放大模块(200),用于将所述声信号拾取模块(100)输出的电信号放大,并输出至所述信号采集处理模块(300);
所述信号采集处理模块(300),用于将所述信号放大模块(200)输出的电信号转换为数字量,经过处理后输出PWM信号控制所述声强度和相位显示模块(400);
所述声强度和相位显示模块(400),用于根据所述信号采集处理模块(300)输出的PWM信号,通过控制双色LED的发光亮度和颜色来反映声音信号的强度和相位;
所述声信号拾取模块(100)包括四个独立的转换通道(101;102;103;104),所述转换通道(101;102;103;104)包括咪头(MIC1;MIC2;MIC3;MIC4)、上拉电阻(R11;R21;R31;R41)和信号输出耦合电容(C11;C21;C31;C41);
所述信号放大模块(200)包括具有四个反相输入端、四个同相输入端和四个输出端的四通道集成运算放大器(201)、四通道独立的输入电阻(R12;R22;R32;R42)、四通道独立的反馈电阻(R13;R23;R33;R43)和第一电源滤波电容(C2);
所述信号采集处理模块(300)包括单片机(301)、第一并联接口(J1)、第二并联接口(J2)、第二电源滤波电容(C3)和复位接口(RST);
所述声强度和相位显示模块(400)包括四个双色LED(Le1;Le2;Le3;Le4)和四个限流电阻(R16;R26;R36;R46);
所述咪头(MIC1;MIC2;MIC3;MIC4)的一端接地(GND),另一端通过所述上拉电阻(R11;
R21;R31;R41)连接到第一电源电压(V2.0)并且通过所述信号输出耦合电容(C11;C21;C31;
C41)与所述输入电阻(R12;R22;R32;R42)的一端连接,所述输入电阻(R12;R22;R32;R42)的另一端与四通道集成运算放大器(201)的四个反相输入端一一对应连接;
所述反馈电阻(R13;R23;R33;R43)的一端连接到所述输入电阻(R12;R22;R32;R42)与四通道集成运算放大器(201)的反相输入端之间,另一端与四通道集成运算放大器(201)的四个输出端一一对应连接;所述第一电源滤波电容(C2)的一端连接到第一电源电压(V2.0),另一端接地(GND);所述四通道集成运算放大器(201)的四个同相输入端连接到所述第一电源滤波电容(C2)与第一电源电压(V2.0)之间;
所述单片机(301)具有五个模拟信号输入端,其中四个分别与所述四通道集成运算放大器(201)的四个输出端一一对应连接,剩下的一个连接到所述第一电源滤波电容(C2)与第一电源电压(V2.0)之间;
所述单片机(301)具有八个PWM信号输出端,分别与所述双色LED(Le1;Le2;Le3;Le4)的负极一一对应连接,所述双色LED(Le1;Le2;Le3;Le4)的正极通过限流电阻(R16;R26;R36;
R46)连接到第二电源电压(V5);
所述第一并联接口(J1)和第二并联接口(J2)分别与所述单片机(301)连接,用于将任意数量的声光转换单元并联构成需要的声光转换阵列,实现阵列间多机通讯;所述第二电源滤波电容(C3)的两端分别连接到第二电源电压(V5)和地(GND);所述复位接口(RST)与所述单片机(301)的复位端连接;
所述单片机(301)用于将接收的五个模拟信号进行ADC转换,转换后分别代表参考电位和四个声道电位,四个声道分别与四个双色LED(Le1;Le2;Le3;Le4)一一对应,然后根据每个声道电位与参考电位的数字量大小,使能每个双色LED相应颜色的PWM信号,并且根据每个声道电位与参考电位的数字量的差值绝对值控制PWM信号的脉宽。
2.根据权利要求1所述的用于声控发光驻波实验仪的声光转换阵列,其特征在于:所述ADC转换由外部信号通过第一并联接口(J1)和第二并联接口(J2)中断触发控制,对五个模拟信号依次轮询转换。
3.根据权利要求1所述的用于声控发光驻波实验仪的声光转换阵列,其特征在于:所述四通道集成运算放大器(201)选用LM324QFN16芯片。
4.根据权利要求1所述的用于声控发光驻波实验仪的声光转换阵列,其特征在于:所述单片机(301)选用N76E003AQ20芯片。
5.根据权利要求1所述的用于声控发光驻波实验仪的声光转换阵列,其特征在于:所述第一并联接口(J1)和第二并联接口(J2)选用INT6‑1接口。
6.根据权利要求1所述的用于声控发光驻波实验仪的声光转换阵列,其特征在于:所述双色LED选用LED1206。