门铃与电子秒表实训报告.docx
《门铃与电子秒表实训报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《门铃与电子秒表实训报告.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
门铃与电子秒表实训报告
实训（习）报告
课程名称：
电子技术实训
专业：
电子信息工程
班级学号：
11302208
学生姓名：
郑宏春
指导教师：
徳湘轶
成绩：
完成日期：
2013年1月11日
任务书
实训（习）题目：
电子技术实训
实训（习）目的：
1、掌握模拟电路与数字电路的综合应用；
2、学习电路的布局与布线设计；
3、学习电子装置的组装、焊接与调试；
4、学习电子电路简单故障的处理。
实训（习）内容：
1、电子产品的组装、焊接与调试。
2、设计制作电子充电器、数字秒表。
实训（习）要求：
1、掌握电子焊接技术；
2、电子产品的布局合理，布线规范；
3、电子产品的焊接良好；
4、能够正确调试电子产品；
5、能够正确规范组装电子产品；
6、制作的电子产品技术指标达到要求；
7、提交完整的实训报告。
1充电器
1.1充电器电路
图1.1充电器电路图
1.2充电器的工作原理
充电器电路主要由开关电源和充电电路两部分组成，其输入电压AC220V、50／60Hz、40mA，输出电压DC3.8~4.2V、输出电流在200mA±80mA。
具体电路原理如:
220交流整流，然后用振荡电路起振（多数是自激的），成为几十千赫兹的高频信号，然后通过隔离的高频小变压器变压为几伏的低压高频，进行滤波、稳压然后输出4.2伏的直流（按手机分）给手机充电。
1.2.1开关电源
开关电源是利用控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种直流稳压电源。
充电器开关电源部分利用间歇振荡电路组成，如图1.2所示。
图1.2开关电源电路
其工作原理为当接入220V交流电源后，通过整流二极管D2和电阻R3，变为直流电，给三极管Q提供启动电流，使Q开始导通，其集电极电流IC流经电感线圈L1，并线性增长，在L2中感应出使Q基极为正，发射极为负的正反馈电压，使Q很快饱和。
与此同时，感应电压给C3充电，这就使Q基极电压逐渐降低，致使Q退出饱和区，Ic开始减小，在L2中感应出使Q基极为负、发射极为正的反向电压，从而Q迅速变为截止状态。
此时，直流电源又通过R3开始给电容C3反向充电，使Q的基极电压开始升高，升高到一定值时，Q重新导通，并逐渐达到饱和状态。
如此周而复始，电路就这样反复振荡下去，并通过变压器的次级线圈L3两端得到稳定的6-9V的直流电压，供充电电路工作。
1．2.2充电电路
充电电路如图1.3所示，主要由一块8脚集成电路（CT3582）和其它辅助元件组成。
CT3582是一个可以自动识别电池极性的单节锂电池充电控制集成芯片，该芯片集成了完整的电池极性识别、自动充电控制、充电保护等万能充电器方案所需的功能，不需要太多的外部元件就可以为锂电池充电。
图1.3充电电路原理图
LED2红色发光管与R5和3582的3脚组成充电指示电路。
LED1与3582的第4脚组成电池好坏检测电路。
LED3与3582的第2脚组成充电饱和指示电路。
在OUT+与OUT-之间接入被充电电池，CT3582会通过自动“极性识别”系统对电池极性进行判断并做出相应控制，使电池检测指示灯L1亮，表示电池已正常接入电路。
如果电池电压小于4.25V（典型值），则L2闪烁，L3熄灭，表示该电池需要进行充电；如果电池电压大于或者等于4.25V（典型值），则L2熄灭，L3亮，表示该电池已经充满，不需要继续充电。
当电源连通而尚未接入电池时，L1、L2常亮；此时CT3582的7脚BTP与1脚BTN两端之间的电压差为4.17V（典型值）。
电源连通并且接入未满电池时，电源开始通过CT3582的控制对电池进行正常充电，（此时不论电池以何种极性接入电路，均能正常充电）。
电池两端电压缓缓升高，若选用三灯模式，则此时L1亮，L2闪烁，L3熄灭，表示电池正在被充电；当电池电压升高到4.25V（典型值）时，L2熄灭，饱和检测指示灯L3亮，表示充电过程结束，电池已饱和。
若充电过程中，发生电池短路的情况，则CT3582内部“短路保护”系统会自动将充电回路切断，避免产生大电流。
此时若选用三灯模式，L1、L2熄灭，L3亮。
1.3充电器元件表
表1.1充电器元件表
序号
元件名称
型号
用量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
PCB
插件开关管
IC
瓦片电容
稳压二极管
插件二极管
电阻
发光二极管
高频变压器
输出线
单面板1.0厚度
13001
3582B
50V2.2UF
16V220UF
1KV102
104
6.2V
1N4007
1N4148
4.7K
100R
3.3K
1M
红灯直径0.3CM
七彩灯直径0.5CM
卧式6PIN
引线1.0*5
1
1
1
2
1
1
2
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
2
1.4充电器的焊接与组装
在焊接的时候我们要注意焊点的清晰和准确，并且不要漏焊和虚焊。
图1.4为电路板反面的焊接实物图。
图1.4电路板反面焊接实物图
在正面的安装焊接的时候，应该尽量将原件压到底部，避免出现元件出现高低不齐的现象。
图1.5为电路板正面实物图。
图1.5电路板正面焊接实物图
在焊接完成后我们要进行电路外壳和电路的组装，图1.6为电路与外壳组装实物图。
图1.6充电器与外壳组装实物图
在整的的安装过程中，要注意在电路和外壳的安装时，注意不要将电路弄坏，以免影响其正常工作。
图1.7为整体安装的实物图。
图1.7充电器整体安装实物图
1.5充电器功能测试
首先接通220V交流电后，红色发光二极管亮。
接着测量充电器外两个电极的电压为4.2V左右。
最后夹上被充电电池后，白色七彩发光二极管闪烁，发出七彩光。
图1.8为接通220V交流电后，红灯亮的实物图，第一个功能的实现。
图1.8红色发光二极管点亮实物图
测量充电器外两个电极的电压为4.2V左右后进行最后的功能的实现，将手机电池在充电器上放好。
插在电源上红灯与七彩灯同时亮起。
再经过测试和调试充电器就完成了。
图1.8充电器充电红灯彩灯亮实物图
2电子秒表
2.1电子秒表电路
数字电子秒表的原理图如图2.1所示。
按功能分为四个单元电路，时钟发生器、计数与译码显示电路、基本RS触发器和单稳态触发器。
图2.1数字电子秒表原理图
2.2电子秒表的工作原理
2.2.1时钟发生器
图2.2为用555定时器构成的多谐振荡器。
为计数器提供计数脉冲。
多谐振荡器的振荡频率公式为
（式2.1）
多谐振荡器的振荡频率设计为100Hz，R为51KΩ，RW大约为41KΩ，C为0.1μF。
（式2.2）
调节电位器RW，使多谐振荡器产生频率为100Hz的方波信号。
555定时器的引脚图如图2.3所示。
图2.2时钟发生器图2.3555定时器的引脚图
2．2.2计数与译码显示电路
图2.4为用十进制计数、显示译码器CD4026构成的计数与译码显示电路。
图2.4计数与译码显示电路
由4片计数器CD4026组成四位十进制器，输入计数脉冲为100Hz，由计数器CD4026
（1）进行秒表的百分位的计时，由计数器CD4026
（2）进行秒表的十分位的计时，由计数器CD4026（3）进行秒表的个位的计时，由计数器CD4026（4）进行秒表的十位的计时，实现0.01—99.99秒的计时。
各级计数器之间的进位方式为前级进位输出信号CO为后级计数脉冲信号。
CD4026同时具有显示译码功能，可将计数器的十进制计数转换为驱动数码管显示的七位显示码，省去了专门的显示译码器。
CD4026的输出abcdefg直接与LED数码管连接。
CD4026的CR为异步清零端，CR=1时立即使计数器清零。
十进制计数、显示译码器CD4026的引脚图如图2.5所示。
LED数码管的引脚图如图2.6所示。
图2.5CD4026的引脚图图2.6数码管引脚图
2.2.3基本RS触发器
图2.7为用与非门CD4011构成的基本RS触发器。
图2.7基本RS触发器
基本RS触发器在电子秒表中的功能是启动秒表和停表，按键K1为启动秒表，按键K2为停表。
其工作原理为：
基本RS触发器的输出Q为与非门4的输入控制信号。
当按下按键K2，基本RS触发器Q=0，使与非门4的输入控制信号为0，封锁与非门4，计数脉冲不能输入，秒表停表。
当按下按键K1，基本RS触发器Q=1，使与非门4的输入控制信号为1，使计数脉冲可以输入，开始计数。
2.2.4单稳态触发器
图2.8为用施密特触发器74HC14或CD40106构成的单稳态触发器。
图2.8单稳态触发器
单稳态触发器在电子秒表中的功能是为计数器提供清零信号。
其工作原理为：
单稳态触发器的输入信号取自基本RS触发器的端
，输出端接计数器的清零端
。
当单稳态触发器输入为1时，输出为0，不起清零作用；当单稳态触发器输入为负脉冲时，触发单稳态触发器，单稳态触发器输出端产生一个窄正脉冲，使各计数器清零。
当按下按键K1，基本RS触发器
端由1变为0，产生负脉冲，启动单稳态触发器，使计数器清零（即秒表回表）。
同时与非门4打开，使计数脉冲可以输入，开始计数。
与非门CD4011的引脚图如图2.9所示。
施密特触发器74HC14或CD40106的引脚图如图2.10所示。
图2.9CD4011引脚图图2.1074HC14、CD40106引脚图
2.3电子秒表的元件表
表2.1电子秒表元件表
序号
元件名称
型号
数量
1
数字显示屏
LG5011AH
4
2
芯片
4026
4
4011
1
40106
1
555
1
3
开关
停表启动
2
4
电容
1040.1μ
1
1030.01μ
1
510P
1
5
电位器
100K
1
6
电阻
200
4
3K
2
51K
1
2.4电子秒表的焊接与组装
2.4.1焊接元器件
所需要焊接的元器件有:
电阻，电容，芯片插座，数码管插座，按钮，电位器与导线。
需要注意事项为芯片插座的缺口一定要对着电路板上芯片符号缺口的位置。
插座要紧贴在电路板上。
按钮紧贴电路板。
电位器立式插在电路板上，紧贴电路板。
导线焊接在电路板的VCC与GND，VCC焊接红色线，GND焊接黑色线。
图2.11是电路反面焊接的实物图。
图2.11焊接实物图
图2.12为正面安装好的电路。
图2.12安装好的电路
2.5电子秒表的调试
2.5.1功能调试
连接5V直流电源（4节干电池），正常情况下，四只数码管亮。
按下下面的启动按钮，数码管显示回零，同时开始计时。
再按下上面的停表按钮，计时停止。
秒表正常工作后，测试各数码管的进位是否正确。
秒表启动后一直计时到100秒，检查各数码管是否为十进制计时，即显示9后，再计一个数，该数码管显示0，同时高位数码管增加一个计数。
2.5.2频率与时间的调试
用万用表的频率档，测量电路中多谐振荡器的频率。
万用表的黑表笔连接地，红表笔连接555定时器的3脚，万用表显示的频率值就是振荡器频率。
调节旋转电位器上面的螺丝，使振荡器频率改变，刚好调节为100Hz。
电路中的多谐振荡器频率为100Hz时，一个脉冲为0.01秒，最低位增加一个计数，100个脉冲后刚好使个位计时1秒。
只要振荡器频率调准，秒表计时就会准确。
2.6电子秒表外壳的设计
在设计电子秒表的尽量将减少材料的用量，注意要把电子秒表的数字显示清楚的露出来，还有将启动和暂停开关叶涛清楚的露出来。
图2.13为外壳设计好的电子秒表图。
图2.13电子秒表实物图
图2,14为实现计数功能的电子秒表图。
图2.14电子秒表实现功能图
3实训的收获与体会
通过实训我学会了耐心，我是一个缺少耐心和毅力的学生，所以一开始我很着急，本来技术就不成熟，自己还那么着急，所以焊的漏洞百出。
经过后期的调整，技术上和心态上都变得稳定，才完成学习任务，面对自己的作业我觉得自己成长了。
更重要的是我通过本课程有了对电子实训的进一步的了解，对以后的电子实训课程有很大的帮助，在日常生活中也有着很大的用处。
通过实训我领会到：
（1）电装是一个需要耐心的工作，看似简单的过程里带着很多的讲究。
我现在做的还不够，还要继续努力。
（2）电装还需要细心，对焊件的预热，引脚和烙铁的处理都至关重要。
（3）电装的技术需要联系，只有多多练习才能提高自己的技术，完善产品质量。
（4）有的时候需要团队合作，比如焊接电子秒表的芯片是，需要同学扶着芯片才能焊好。
实训悄悄的结束了，虽然时间不是很长我却觉得对的感触挺大的，我觉得只有实践真正的与理论相结合了我们才能成功，所以在以后的学习中我将更加注重实践能力也会着重培养自己的实践能力。
我也真心的感谢德老师在整个实训过程中对我们的认真指导和细心的帮助。
实训课还让我学会了认真，如果疏忽了任何细节都会影响产品的质量，焊的少或者虚焊都会影响电路，如果不注意保护产品外壳就会影响产品的销售，如果不注意配件的存放，导致零件的丢失就会影响产品的组装，一切都需要认真的态度。
实训过程中，我逐渐认识将理论知识转化为实践、动手能力的重要性，并且对自己在实践中出现的问题有了更深刻的认识，能够吸取教训，这将对我以后的学习和工作打下坚实的基础，为以后能学好专业课积累经验。
升级会员 