门铃实验报告电子线路课程设计实验报告Word文档格式.docx
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201170848
2013/6/6
一、实验目的
1、了解并掌握电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力。
2、掌握叮咚电子门铃的电路组成、工作原理。
3、学习protel绘图软件设计一个叮咚门铃电路。
4、在设计电路的过程中熟练地掌握各个元器件的用途.
5、熟悉电路板的制作流程.
6、学习电路板的焊接中的方法与技巧。
二、实验指标
设计一个叮咚门铃电路如:
当按下开关的按钮时,发出较高频率的“叮"
声,当松开按钮时,发出较低频率的“咚”声。
三、实验要求
电子门铃是音乐集成电路的最基本、最简单的应用。
实训要求在按下门铃开关按钮后,门铃会产生较高频率的“叮”声,当松开按钮后,则会发出较低频率的“咚”声。
四:
实验原理图
1、电路原理
叮咚门铃的开关K是门上的按钮开关,在没有按下开关时,电容无法接通则不进行充电,因而电容处的电压为0V,复位端一直处于低电平状态,导致扬声器无法工作。
当开关K闭合时,VCC的电流流过二极管对电容进行充电,使其两端电压升高,并且复位端的电压也开始逐渐升高。
当电容端电压上升为高电平时,即复位端口输入的是高电平,定时器启动,由电阻、电容和二极管组成的振荡器开始工作,输出频率为f1。
当断开开关K时,电阻和电容组成回路,电容开始放电。
同时由电阻、电容和二极管组成的振荡器开始工作,输出频率为f`2。
当电容放电完毕复位端恢复低电平,定时器停止工作。
在输出端接扬声器,输出端有电流时就会使扬声器发声。
输出端频率不同时,发出的声音就不同。
本电路中有两种不同的频率,因此扬声器就会发出“叮”“咚”两种不同的声音。
2、电路器件
电阻4个、电容3个、二极管2个、直流电源、按钮开关、扬声器
3、电路数据
IC555、LS1、D1、D2、R1=47K、R2=30K、R3=22K、R4=22K、C1=47uF、C2=0.05uF、C3=50uF.
五、制作电路图
(一)绘制原理图
1、我们需要下载并且安装一个protelDXP应用软件。
2、在protel中设计原理图。
3、画出原理图,并进行标注。
如:
4、检查所选元器件的封装形式,在实验中我们一般采用插孔式封装,所以,要将所有的封装形式更改为插孔式封装。
5、对原理图进行检验,如果发现错误,需要进行修改,直到没有错误为止.
(二)导入原理图
1、当原理图没有错误后,就将图导成电路板模式。
2、将导入的电路图中的元器件图进行合理的排列,排列合理后,进行自动布线,使各个元器件之间进行导线相连。
3、将布线后的电路图进行整理和调整,使导线不相交,导线的转角角度不得小于90度,如:
并且使导线与导线之间平行越少越好.
4、将线布好后,则进行线的调整,把线调粗一些,以有利与后面的操作.
5、在电路图上写上自己的学号或其他标志。
(三)打印图纸
1、将设计好并且调整好的电路图进行打印预览。
2、调出需要的层,如:
TopOverlay、TopLayer、BottomLayer等。
3、将设计好的印板图或文字用打印机打印(或复印)在转印纸的光滑面。
打印后的转印纸切勿折叠、触揍、划伤.
(四)印制图样
1、印制板预处理:
将无锈蚀敷铜板,用铜丝刷、去污粉等去油污、打光,清洗干净.
2、取出印制电路板和打印好的热转印纸,将图纸有图样的一面放在印制电路板上,并且使图纸上的图全部都在印制电路板上。
3、将图纸和印制电路板吻合放置好后,取熨斗对图纸有图的一面进行熨烫,直到图纸上的图全部转印到印制电路板上。
4、待转印完的敷铜板恢复常温后,轻轻揭掉转印纸,即制成待腐蚀的电路板。
六、制作电路板
(一)、腐蚀电路板
1、一般情况下,腐蚀电路板是用三氯化铁。
因为电路板的表面有一层铜,通过三氯化铁的腐蚀,会使未被炭粉覆盖的铜本反应掉,保留被炭粉覆盖的区域,这样就形成了连通的电路。
铁的化学性质有三价和二价,其实三价的铁有强氧化性,三氯化铁是一种强氧化剂,可以与铜起反应,别的东西很难与铜反应,按化学稳定性来说也可以用硝酸银等与之反应,但是代价太高了,而且反应后置换出的银等会留在电路板,只有三氯化铁最合适.
2、但是,三氯化铁的腐蚀速度有些慢,一般需要5~7天完成,所以还可以用盐酸+双氧水+水来腐蚀,腐蚀速度会比三氯化铁快上许多。
(二)、加工电路板
1、取出腐蚀好的印制电路板,用清水清洗干净,并把水渍擦干.
2、打孔:
用专用的打孔工具,对腐蚀好的电路板进行打孔。
3、打孔完成后,用磨砂纸将印制电路板表面上的炭粉擦净,则印制电路板的加工完成。
注意事项:
转印后,印板着有缺陷,可用油性记号笔或指甲油进行修补。
环境温度过低时,可先用电熨斗把敷铜板预热后再转印,效果更好。
转印在印板上的图形墨粉,可用汽油清洗。
转印纸一次性使用,不可复用。
七、元器件的安装
1、电子元器件在安装前应将引脚擦除干净,最好用细砂布擦光,去除表面的氧化层,以便焊接时容易上锡。
但引脚已有镀层的,视情况可以不擦。
2、根据元器件本身的安装方式,可采用立式或卧式安装,见下图.对于两种安装方式都可以采用的元器件,当工作频率不太多时,两种安装方式都可以采用;
工作频率较高时,元器件最好采用卧式安装,并且引线尽可能短一些,以防产生高频寄生电容影响电路。
3、元器件的安装要美观。
立式安装时,元器件要与电路板垂直,卧式安装时,要与电路板平行或贴服在电路板上。
4、安装各种电子元器件时,应将标注元器件型号和数值的一面朝上或朝外,以利于焊接和检修时查看元器件型号数据,这样能一目了然,见下图:
5、如果不知道电阻的阻值,可用万用表的欧姆档进行测量。
注意:
电容、二极管的正负极不要弄错,芯片不要装反。
八、元器件的焊接
1、用电烙铁焊接元件是基本的装配工艺,它对保证电子产品的质量起着关键的作用。
2、焊接最好是松香、松香油或无酸性焊剂。
不能用酸性焊剂,否则会把焊接的地方腐蚀掉。
3、焊接前,把需要焊接的地方先用小刀刮净,使它显出金属光泽,使容易焊接。
4、焊接时电烙铁应有足够的热量,才能保证焊接质量,防止虚焊和日久脱焊。
5、烙铁在焊接处停留的时间不宜过长.
6、烙铁离开焊接处后,被焊接的零件不能立即移动,否则因焊锡尚未凝固而使零件容易脱焊.
电烙铁的过热,焊接时间长,焊锡过多,都会造成线路板上的覆铜翘起.焊接时注意烙铁的温度不能过高,焊接时间尽量短。
焊接质量的好坏,关键取决于焊接表面是否很干净,如果很干净,涂上助焊剂,焊接会很迅速、很坚固。
可以使用细砂纸打磨焊接表面,打磨后立刻涂上助焊剂防止再次氧化.
九、心得体会
通过这次实验我了解了叮咚门铃的制作过程,和怎样运用各种工具制作出门铃电路,并且学习了焊接的各个步骤。
实验中其它应注意的事项:
1、三级管在安装时,要注意极性不要插反.
2、安装几个电容和三极管时,由于考虑到位置太高,容易碰到扬声器,因此在安装元件时,最好采用卧式安装。
电烙铁焊接技巧:
一:
焊接时第一步要将电烙铁停在待焊处稍许,预热
二:
焊接时第二步要将焊锡丝及时紧贴电烙铁边,让焊锡丝自然融化在焊接处
三:
紧接第二部焊锡丝先离,然后将电烙铁拿开
这次门铃实验,是我第一次实验尝试.这个实验在老师的指导与带领下,终于完成了实验。
第一次实验的感觉还是很不错。
这次初步尝试,虽然只是做了一个“叮咚门铃”,可是让我深深体会到自己亲手制作成功的那种喜悦。
当然,在实验过程中,也有一些问题:
1、焊接时,点焊掌握的不是很到位,常常焊短路。
3、在将扬声器与电池正负极进行焊接时,正负极接反了,后来经过检查才发现正确的焊接位置.
4、连接时,忘了连通某些元器件,使门铃无法工作,后来仔细排查,终于发现错误,并及时纠正。
通过本次实验,我们掌握了“叮咚门铃“的基本工作原理.虽然实验简单,却提供了我们自己动手制作的机会,对我们还是很有好处的!
通过这次试验,我学习到很多,在以后的实验中,我相信我还能学习到更多、进步更大!