（青岛理工大学琴岛学院，山东青岛，266106）
电子科技
摘要：随着科技的快速发展，环保的意识也越来越受到人们的重视，传统的生日蛋糕，特别是蜡烛的点燃，既不环保也不安全，为了克服这样的缺点，提出了电子生日蛋糕的思想，通过用灯光使“蜡烛”点燃，并响起优美的音乐，想吹灭蜡烛的时候只要用嘴对着“蜡烛”吹一口气，与我们平时的生活习惯基本相似。关键词：环保；电子生日蛋糕；“蜡烛”0 引言
来越强。而蜡烛也由传统的油脂蜡烛变成了电子蜡烛，它具随着人们的生活水平越来越高，人们对环保的意识也越
有安全环保、美观大方，可以被当作各种蜡烛台，可当小夜灯用于照明，也可作其他装饰用。被广泛应用于促销礼品、日晚会、中秋灯会、万圣节灯。从而赢得了男女老少各个社酒店、酒吧、家居装饰、万圣节、圣诞礼品等，也可用于生会群体的喜爱，电子蜡烛行业也得到了广泛的发展。本文基子生日蛋糕。
于“电子蜡烛”的这一思想，设计出一款小的电子产品：电
1 设计的主要内容
的功能，利用光敏电阻和驻极体话筒（MIC）来作为传感器，本设计主要采用STC89C51单片机来控制“电子蜡烛”
实现蜡烛的点亮和熄灭，本设计的创新点加入了蜡烛灯显示模式及歌曲的切换，增加了电子生日蛋糕的观赏性。 阻检测到光信号并将其转换为电信号，通过工作原理简述如下：当有亮光靠近光敏电阻时，光敏电
器与设定的电压进行比较，若高于设定电压则输出高电平给LM393电压比较
单片机，从而控制“蜡烛”点亮。当有响声时，驻极体话筒比较器与设定的电压进行比较，若高于设定电压则输出高电
MIC检测到声信号并将其转换为电信号，也通过LM393电压平给单片机，从而控制“蜡烛”熄灭和停止音乐。通过单片
机软件控制实现烛光的闪烁功能，2 总体设计框图同时控制蜂鸣器播放乐曲。
图1 设计框图感光控制模块：主要由一个光敏电阻组成，主要利用光
敏电阻的感光特性，将信号输入给单片机；主要由集成电路LM393、光敏电阻、电阻、电容等组成。本电路主要采用两敏度。
个LED为指示灯，通过指示灯的亮度来判断感光部分的灵合适的值，使工作原理：通过调节滑动变阻器，将R14的阻值调到R3的电压值进行比较，out1阻值降低，比较器的in11的电压为3引脚为小于2.5V。当有光照时，光敏电阻
输出为低电平2.5V0，同时指示灯的电压与in11D12光敏电阻亮，从而实现蜡烛灯亮的功能。反之，当无光照时，指示灯压与in11R3的电压值进行比较，out1阻值升高，比较器的3输出为高电平引脚为大于2.5V1，同时
的电D12灭，从而实现蜡烛灯灭的功能。图2 感光控制电路的原理图电阻、发光二极管等组成蜡烛灯，本设计共有烛光显示模块：主要由两组由芯片74HC595、4.7k16个灯，为
的
了模拟实际的蛋糕，选用圆形74HC595锁存器。移位寄存器和锁存器分别有各自的时钟输入内含8位串入/并出移位寄存器和LED柱态显示。工作原理：
8位三态输出
CP和ST_CP，都是上升沿有效。当SH_CPSH_跳变时，串行输入数据 DS移入寄存器；当ST_CP从低到高电平
从低到
www�ele169�com|3
电子科技高电平跳变时，寄存器的数据置入锁存器。清除端低电平只对寄存器复位MR的制串行输出 Q7 OE为高电平时，并行输出（Q0—Q7）为高阻态，而Q7（为低电平）。当输出允许控即接到高电平，用软件来实现寄存器清零。数据从 DSSH_CP、ST_CP、DS、MR不受影响。74HC595和OE。最多需要其中MR5根控制线，可以直口送接入入寄存器，在74HC595 ，在每个出。数据全部送完后，给SH_CP 的第SH_CP9个上升沿的上升沿,DS口上的数据移数据即置入锁存器。此时如果ST_CP,数据开始从Q7移Q0-Q7输出，把Q0-Q7 与8个LEDOE一个上升沿，寄存器中的为低电平，数据即从并口相接，就可以实现显示了。图3 烛光显示电路的原理图NPN声音控制模块：主要由集成电路LM393、驻极体、
声音传感器的输出信号来控制单片机。当吹气（有声）时，型三极管S9013、不同阻值的电阻、电容等组成。用in22out2端输出小于输出为低电平2.5V0，同时指示灯的电压并与in21D13的电压进行比较，机的控制，进而实现吹灭蜡烛灯的功能。驻极体话筒具有亮，最后通过单片体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用电容话筒。
于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中，属于最常用的蜂鸣器是用来发声音的，音乐三极管用来存储歌曲。工作音乐显示模块：主要由一个蜂鸣器和音乐三极管组成。
原理：当电源电路中的继电器吸合，并且给电路提供电时，使音乐响起。当没有提供电时，三极管PNP型三极管S8550就会导通，音乐电路也会立即导通，
路不通，音乐就不响起。S8550就截止，电4|电子制作2018年2-3月合刊
图4 声音控制电路的原理图 图3 设计的实现5 音乐电路的原理图■ 3.1 原理图的实现要掌握大量关于电子蜡烛相关的电路原理知识，于是通过书在电路设计的过程中，采用分模块法来绘制电路图。需
籍及网络进行查阅。这个设计主要运用到光控电路，和声控模块。在查阅了关于光控电路，声控电路等方面的知识后，先单独研究，再将2个模块组合成整体。然后在洞洞板上
图7 PCB图
电子科技
进行搭建，在搭建成功后再对其加电用万用表一点点的测试。最后，在排查了各种故障后通过软件Altium designer绘制原理图，如图6所示。■ 3.2 PCB板的实现
图6 Altium designer绘制原理图参考文献＊ [1] 阎石. 数字电子技术基础[M] ,高等教育出版社,2016年4月＊ [2] 马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M]，北京航空航天＊ [3] 高吉祥.全国大学生电子设计竞赛[M]，电子工业出版社，＊ [4] 蓝和慧.全国大学生电子设计竞赛（单片机应用技能精解）[M]电子工业出版社，2009年4月.子科技大学出版社, 2008.大学出版社, 1995.2007年2月.大学出版社，2007.第6版.
绘出PCB的轮廓，确定工艺要求（如使用几层板等）。然图的引导下完成布局和布线。
（上接第7页）
本设计出于外观的考虑，将PCB板设计成圆形。首先
后将原理图传输到PCB中来，在网络表、设计规则和原理
方面，该仿真方法完全满足了模拟训练的需要，由此可以
看出本文所设计的三种雷达模式的海面场景统一成像仿真
方法是有效的。该仿真方法的不足之处在于，为了满足仿真数据，即对于每次扫描而言，其成像实质是对静态的仿真海面进行，无法体现海面对电磁散射的调制作用，而且该方法无法体现载机运动对高分辨率雷达成像带来的影响。
参考文献＊ [5] 丁鹭, 耿富录. 雷达原理（第三版）[M]. 西安: 西安电子科技＊ [6] 蔡昌听. SAR回波模拟器DSP软件的设计与实现[M]. 成都: ＊ [7] Roger J. Sullivan. 成像与先进雷达技术基础[M]. 微波成像技＊ [8] Richards. 雷达信号处理基础[M]. 邢孟道, 王彤, 李真芳等译. ＊ [9] John C. Curlander, Robert N. Mcdonough. 合成孔径雷达系＊ [10] 金亚秋, 刘鹏, 叶红霞. 随机粗糙面与目标复合散射数值模＊ [11] 金亚秋. 电磁散射和热辐射的遥感理论[M]. 北京: 科学出版＊ [12] 姚纪欢. 粗糙海面的电磁散射研究[D]. 西安电子科技大学,西安: 2000.
www�ele169�com|5
的实时性要求，在每次雷达扫描过程中只读入一组仿真海面
电子科技大学出版社, 2007.
术国家重点实验室译, 北京: 电子共用出版社, 2009.北京: 电子工业出版社, 2008.
＊ [1] 贲德, 韦传安, 林幼权. 机载雷达技术[M]. 北京: 电子工业出＊ [2] Barton, David K. 南京电子研究室译. 雷达系统分析与建模＊ [3] Stimson, George W. 机载雷达导论[M]. 吴汉平等译. 北京: ＊ [4] 皮亦, 杨建, 付毓生等. 合成孔径雷达成像原理[M]. 成都: 电电子工业出版社, 2005.
[M]. 北京: 电子共用出版社, 2005.版社, 2006.
统与信号处理[M]. 韩传钊等译. 2006, 北京: 电子共用出版社.拟理论与方法[M]. 北京: 科学出版社, 2008.社,1993.
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容