MP3扩音器.docx
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MP3扩音器
新疆工业高等专科学校
实训报告
实训科目电子实训
系部机械工程系
专业
班级
姓名
实训地点A207实验室
指导教师段英
完成日期2011年12月29日
新疆工业高等专科学校教务处印制
说明
一、报告封面必须按指定封面用钢笔或炭素笔填写，字体要规范。
二、报告应含有以下内容：
1、前言
2、实习目的及要求
3、实习时间
4、实习地点
5、实习单位和部门
6、实习内容：
按实习大纲、实习进度计划的要求和规定，并结合自己的体会写。
7、实习总结
《电子设计》实训任务书
2011/12学年上学期2011年12月21日
专业
班级
任务名称
电子设计
设计题目
指导教师
段英
起止时间
2011.12.26—2011.12.31
周数
1
设计地点
专业实验室
实训目的：
1、掌握安全用电的理论和方法。
2、贯彻理论联系实际的教学原则，巩固和扩大已学过的电工基础知识，为技术基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识并提高学生的工程实践能力。
3、了解电工电子产品的生产过程，包括生产工艺流程，电子元器件的识别、老化、筛选、测试、焊接、装配及调试，掌握电子线路的安装、焊接和调试的基本技能。
4、培养学生的劳动观念，加强组织性和纪律性，促进学生综合素质的全面提高。
实训任务或主要技术指标：
1、计算机软件应用能力及Protel99SE训练
2、电工电子电路设计能力训练---熟悉所制作电路的工作原理，能画出原理图并进行仿真。
3、电工电子电路制作能力训练---搭接电路并记录测试结果。
了解和掌握电路的设计、安装和调试过程。
实训进度与要求：
第一、二天：
软件学习（即Protel99SE学习）
要求：
掌握Protel99系统需求、安装及环境设置；Protel99原理图绘制；Protel99电路仿真设置及过程。
第三、四、五天：
电路设计及制作
要求：
独立设计电路。
初步掌握简单电路的设计制作过程和方法；学习常用电子元件的识别和测试方法；掌握常用电工电子仪器仪表的使用方法。
参考文献：
1、顾永杰主编，《电工电子技术实训教程》，上海交通大学出版社，2005。
2、范会灵主编，《电子产品工艺》，机械工业出版社，2005。
3、郭勇主编，《Protel99SE印刷电路板设计教程》机械工业出版社2005
教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日
指导教师评语及成绩评定
教师评语：
2011年月日
评定结果
教师签字：
摘要
本报告介绍了本人实训的基本过程和学习Protel99SE的基本内容，电子设计技术在各个领域应用越来越广泛，地位也越来越重要，为各个领域的进步和发展提供了保障。
本报告分为三个部分：
第一部分；介绍Protel99SE的界面、基本组成、使用环境等，着重介绍了电路原理图和印刷电路板的设计方法，以及详细的操作过程讲解在Protel99SE环境下电路仿真的设置方法、具体应用和实例分析。
第二部分；是在第一部分基础知识的了解学习完后进行了个人设计探究，详述了设计过程和设计中遇到的问题。
第三部分；主要介绍了双色花样彩灯的制作，不仅详细提出了设计目的、设计内容还对所能实现功能的电路进行了方案选定，加深了对电路的理解及应用。
在设计中对于元器件也进行了相应的介绍，如多谐震荡器NE555、十进制计数器CD4017、LED双色二极管显示电路等。
以此为基础进行了整机电路的组成及工作原理的分析，从而对整体的设计及分析有了比较完善的阐述说明。
另外也对元器件的检测有详细的说明，这样在一定程度上保证了制作的成功。
1Protel99SE的软件学习
1.1Protel99SE的概述
1.1.1Protel99SE的组成
Protel99SE软件具有极为全面的工具、文档管理和设计项目的组织功能，使用户更轻松的驾驭电子电路设计的全过程，成为众多电子电路设计自动化的首选。
Protel99SE主要由两部分组成，每个部分各有几个模块：
第一部分是由电路设计部分，包括：
（1）电路原理图设计软件AdvancedSchematic99。
（2）印制电路板图设计软件AdvancedPCB99。
（3）印制电路板图自动布线软件AdvancedRoute99。
在Protel99SE中提供了大量的元器件模型，同时允许用户通过网络下载更新元器件模型，通过该软件提供的元器件库管理工具，用户可以方便的对设计中常用的元器件进行分类整和，可大大提供工作效率。
除此之外，还有如下特性：
方便的查找功能，优越的混合信号电路仿真，简便的同步设计，强大的规则检查功能，增强的手动推挤步线方式，新的步线到脚分格，精确的信号完整性分析，增强的元器件布局工具，可以实现对原理图的自动布局。
第二部分是电子电路的仿真和可编程逻辑元器件设计部分，包括：
（1）电子电路仿真软件AdvancedPLD99。
（2）高级信号完全性分析软件AdvancedIntegrity99。
（3）可编程逻辑元器件设计软件AdvancedPLD99。
1.1.2Protel的发展
Protel99SE是Protel公司近10年来致力于Windows平台开发的最新结晶，能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。
因而今天的Protel最新产品已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是一个系统工具，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。
最新版本的Protel软件可以毫无障碍地读Orcad、Pads、Accel（PCAD）等知名EDA公司设计文件，以便用户顺利过渡到新的EDA平台。
CAD技术的应用，大推动了电子\微电技术的进步，技术的进步和市场竞争，又导致CAD技术的不断完善，构成了计算机应用技术的一个重要分支：
包括时间辅助工程（ComputerAidedEngineering，CAE）、计算机辅助制造（ComputerAidedManufacturing，CAM）、计算机辅助测试（ComputerAidedTest，CAD）、计算机辅助质量保障（ComputerQualityAssuranee，CAQ）。
这些技术相互交叉，密不可分，因此，有人CAD的复数形式把它们统称CADS，在CAD之前冠以电子（Electronic）的英文字头，用ECAD表示电子领域CAD系统。
尽管ECAD技术的应用获得了巨大成绩，但并没有把人从繁重的设计工作中彻底解放出来。
在设计工作中，始终是人和计算机协同工作，人是设计工作的主体，计算机是辅助人工作的工具。
由人确定设计要求，进行总体设计，提出很具体的方案，计算机接受“人”给的设计信息后，靠高存储量的记忆能力和高速运算，对设计方案进行模拟、检验、数据处理。
整个设计过程中，计算机完成某些设计步骤的自动化程度还不高，各设计环节间的衔接不够通畅，设计资源的利用还不够充分，出现错误或设计不理想时，要由人进行大量、繁琐的修改。
也就是说，人的积极因素和智慧因素未得到更充分的发挥。
Protel99SE中提供了两种文件管理方式，一种是标准的WindowsFilesystem方式，该方式该文件分散组织在用户指定的文件夹中，另外一中方式就是采用综合数据库来管理文件，所有与设计有关的文件，如文本文件，原理图文件，PCB文件，输出文件等，均以数据库的形式集中组织在一起，可以实现高度有效，快捷的管理。
使用项目组促进设计协作项目组的所有成员可同时访问同一个设计数据库的信息，确保整个设计组的工作协调配合，可大大提高设计效率，同时通过设定权限保证文件系统的安全。
Protel99SE适应电子技术的发展，是目前电子CAD领域应用最为广泛的辅助设计软件之一。
Protel99SE主要应用于电子电路原理图的设计、电路板的设计和绘制以及电子电路逻辑分析和仿真等，他具有丰富多样的编辑功能、强大便捷的自动化设计能力、完善有效的检测工具、灵活有序的设计管理手段，它为用户提供了极其丰富的原理图元器件苦、PCB元器件库以及出色的在线库编辑和库管理，良好的开放性还使他可以兼容多种格式的设计文件，使用户可以轻松地控制电子线路设计的全过程。
1.1.3Protel的特点
Protel99SE是32位代码优化的电子电路图设计软件，其集成了超过6000种元件于电路原理图设计系统中，它有如下特点：
（1）支持网络设计
这个功能在进行大规模电路设计时特别有用，在智能工作组软件的管理下，可以吧一个大的电路设计任务分成若干个子电路，让多个设计者通过网络安全的进行设计，最后在统一起来，适应了大工业生产发展。
（2）添加了自动布局和信号完整性规则设计
虽然在设计电路时电路元件的布局往往是依赖于电路设计者的经验，但Protel99SE得此项功能已经达到专家级水平。
（3）添加了更新功能
从电路原理图到印制电路版图的更新功能，使两个设计软件之间的联系得以加强。
（4）改进了电路的仿真功能
使用Protel99SE时，在电路原理图设计完毕后可直接进行电路仿真。
电路仿真技术是电路的设计周期大为缩短，极大的降低了研制成本，提高了工厂的效益，受到了厂家的一致欢迎。
（5）添加了智能化自动布线技术
在自动布线规则的引导下，Protel99SE自动布线的成功率几乎达到80%，即便是不能完成正确布线，软件也会指出错误的地方，供操作人员进行改正。
1.1.4Protel99SE存在的问题
尽管Protel99SE表现出众，但任然存在一些问题，尤其对中文使用者来说，至今在印制电路板的设计中无法放置汉字，给生产带来了诸多不便。
现在这个问题国内已有人在进行研究并取得了一些成果。
此外，Protel99SE对计算机系统的资源消耗过大，对计算机的系统配置要求较高，否则自动布线的运行速度就会很慢。
1.1.5运行Protel99SE的计算机的硬件配置：
1.建议硬件基本配置
CPU：
PentiumⅡ。
内存：
64MB以上。
显示：
在16位真彩色下分辨率要能达到824×768。
硬盘：
安装完Protel99SE后，至少还有300M以上的空间。
显示器：
最好是17英寸。
2.操作系统
MicrosoftWindowsNT4.0或以上版本（含中文版）。
MicrosoftWindows95/98/2000或以上版本（含中文版）。
1.2原理图设计基础
1.2.1电路原理图的设计步骤
在Protel99SE中，设计电路板最基本过程有以下3个步骤：
1.电路原理图的设计
电路原理图的设计主要是利用Protel99SE中的原理图设计系统AdvanceSchematic99来绘制一张电路原理图。
在这一部中，可以充分利用其所提供的各种原理绘图工具、丰富的在线库、强大的全局编辑能力以及便利的电气规则检查,来达到设计目的。
2.产生网络表及其他报表
网络表是电路板自动布线的灵魂,也是原理图设计与印制电路板设计的主要接口。
网络表可以从电路原理图中获得,也可以从印制电路板中提取。
其他报表则存放了原理图的各种信息。
3.印制电路电路板的设计
印制电路板设计是电路设计的最终目标.利用Protel99SE的强大功能实现电路板的版面设计,完成高难度的布线以及输出报表等工作。
概括地说,整个电路板的设计过程先是编辑电路原理图,并且生成网络表,然后进行布局,再人工布线或根据网络表进行自动布线.前面谈到的这些内容都是设计中最基本的步骤。
在此补充一下,原理图设计完成后,我们可用电路信号仿真进行验证调整,电路信号仿真是原理图设计的扩展,为用户提供一个完整的从设计到验证的仿真设计环境。
它与Protel99SE原理图设计服务器协同工作以提供一个完整的前端设计方案。
除此以外,用户还可以用Protel99SE的其它服务器,如创建、编辑元器件和零件封装库等。
1.3进行电路原理图绘制的操作步骤
1.3.1Protel99SE的界面介绍
在确认计算机已经安装Protel99SE软件后，用鼠标点击桌面上的“开始”→“程序”→“Protel99SE”图标，即可进入Protel99SE。
如图1.1所示：
图1.1Protel99SE界面
1.3.2Protel99SE的菜单栏
1.File菜单
主要用于文件的管理,包括文件的打开、新建等.选项及功能如下:
（1）New新建一个空白文件,文件的类型为综合型数据库,格式“ddb”.
（2）Open打开并装入一个已经存在的文件,以便进行修改.
（3）Exit退出Protel99SE.
2.View菜单
用于切换设计管理器、状态栏、命令行的打开与关闭，每项均为开关量，鼠标单击一次，其状态改变一下。
3.Help菜单
用于打开帮助文件。
1.3.3新建文件夹
如图1.2在Protel99SE主窗口中，单击菜单File-New,弹出“新建设计数据库”对话框：
图1.2菜单File-New
如图1.3所示。
在该对话框中，DesignStorageType选项表示数据库形式，默认选择是MSAccessDatabase（数据库形式）；DatabaseFileName选项表示数据库文件名；点击Browse…按钮，可选择文档放置路径，点击OK按钮确认，关闭该对话框，并
双击文件夹Documents，进入该文件夹，单击菜单File-New，在弹出的“新建文件类型选择”对话框中，如图1.4所示，选中SchematicDocument图标，以建立一个原理图文件（.Sch）。
点击OK按钮。
7
图1.4新建文件类型选择
回到Proetl99SE窗口后，修改原理图文件名，然后双击该文件图标，进入原理图设计窗口，如图1.5所示。
图1.5原理图设计窗口
1.4.1设置图纸
Protel99SE默认的图纸尺寸是B型图纸，用起来不方便，应当根据实际电路的大小来设置图纸的尺寸的类型。
这里以A4为例。
在如图1.8所示，在画图区下点击鼠标右键。
图1.6原理图设计窗口
点击后会出现图1.7所示，单击DocumentOptions…后出现图1.10所示，在它上面可以改图纸大小。
图1.7DocumentOptions…菜单
1.4.2添加仿真元器件库
在设计电路原理图时，要先装入元器件库，然后才能在元器件库中取出元器件将其放入图纸中。
步骤1：
首先在设计管理器中选择Browse.Sch页面，如图1.11所示。
在该页面的Browse区域的下拉框中选择Librarie
图1.11Browse.Sch页面
步骤2：
单击Add/Remove按钮，在弹出的窗口上部搜索下拉框中，选择Protel99SE所在的文件夹，再选择路径：
Protel99SE文件夹/Libraries\Sch,在元器件库显示窗口找到Sim，如图1.12所示，单击窗口下部的Add按钮，就可以看到在窗口中的SelectedFiles区域将显示仿真元器件库Sim的路径，最后单击OK按钮，添加完毕。
图1.12添加Sim库
此时在Browse.Sch标签的元器件库列表中，会发现MySchLib.lib，表示该库已经被加载，其中的元器件可以被使用了。
1.4.3原理图仿真：
MP3扩音电路
功能：
接上电源和ＭＰ３能够播放音乐，即达到扩音的效果。
原理：
LM386集成电路特性：
该电路采用8引线双列直插封装，该集成电路由于外接元件少、电源电压VCC使用范围宽（VCC=4-12V）、静态功耗低（VCC=6V时为24mW），当1脚和8脚之间开路时，电压增益为26DB；若在1脚和8脚之间接阻容串联元件，则增益可达46DB，改变阻容值则增益可在26DB-46DB之间任意选取。
电阻值越小增益越大。
扬声器是能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器。
音箱产生共鸣箱的作用这里喇叭是声源，它发出的声波由于音箱的谐振引起共鸣，声音就加强了，滤掉电容或者整流管损坏引起的噪音。
电路利用电容的滤波原理，把声音把输入的声音滤波，其中N1是声音输入的端口，LM386是把声音进行放大，然后通过喇叭把放大的信号输出来。
电容C2是过滤电容，C1为容值较小的电容，加上C1可以使滤波更为精确。
电路图：
制作调试过程：
制作扩音器的过程中，注意分清电容的容值，正负极，电路连接正确，连接好电源和MP3接口就可以听到喇叭发出的MP3音乐声，达到扩音的效果
11．MP3调频无线转发电路
功能：
把声音电信号转化成较高频率的无线信号发射出去。
原理：
在MP3输出插头处输入声音电信号，经过晶体管VY放大后驮载在由C3、L自激震荡产生的高频信号上由天线Y发射出去。
制作调试：
电路相对而言是比较简单的。
按照电路图连接，就会产生振荡，然而，因为频率的关系，就需要对自制的线圈L做适当的调节，线圈的匝数为5匝，线圈的宽度，密集等都会影响磁场的大小，在制作的过程中有很多同学因为线圈没有调节好，因此没有收到MP3的信号，我在制作的过程中参考了成功的同学线圈制作，没有出现问题，试了一次就收到了。
虽然信号不怎么好，不过我估计是因为天线的问题。
实训总结
一个多月的电子实训转眼即过，在这六周里，我过得忙碌而又充实。
因为我在这六周里学习了Protel99SE的基础知识，学习了运用Protel99SE进行绘图、仿真、制作PCB板。
在这个过程中贯彻理论联系实际的学习原则，巩固和扩大已学过的电子技术的基础知识，为技术基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识并提高自己的工程实践能力。
通过这次一个综合设计训练的机会，我学到了很多的知识，掌握了Protel99SE软件系统的相关知识，按自己步骤完成了设计，画出了原理图和仿真图，掌握了有关电路的画图方法，对它的原理和作用有了进一步的了解，虽然在这次设计中遇到了一些困难，但是经过我们组之间的相互配合，相互讨论，上网查数据，看一些与设计相关的书籍，不懂的方面向其它组和老师请教，得到了他们的热心帮助，我学到了很多知识。
在此次设计中，我做的是画原理图和生成PCB板的工作，在这个过程中，我遇到了很多的问题，在解决这些问题的过成中，既有老师的帮助也有同学的帮助，在老师的指导、同学的商讨和自己的坚持不懈的努力下，我解决了这一系列的难题，从中也学到了很多在上课中学不到的知识，电子实训锻炼了我的动手能力。
这次设计使我把理论和实际有机的结合起来，锻炼了分析解决实际问题的本领，真正由知识到智能的转化。
这对我以后的工作和生活有很大的帮助。
虽说我们设计的时间上有些短暂，但我并没有因为这些困难而不认真做，相反我都在利用课余时间做这个设计竟自己最大的努力去完成设计，去查找相关的数据。
同时我们还能很好的分工，也体现了我们的团队精神。
但这其中也有不足之处因为时间仓促我们设计的电路不是很专业，如在原件的布局上海不是很合理，再有由于我们欠缺很多专业知识，设计上出现了很多问题而我们却无从下手。
在这次设计中我们也一一暴露自身学也上的缺点。
因此我们还应该深刻的检讨自己，不论是现在，还是今后在工作单位都应认真谦虚,刻苦钻研专业知识。
在我们的制作中，当然也存在着不足之处，在焊盘大小上设置得不太合理，负责焊接的组员在焊接中也相应的出现了一些失误——把焊盘给焊坏了，在调试过程中，为了找出电路的问题，进行了元件的拆除，以至于把电路路板弄得不整洁。
在这次设计中我学到做人应踏踏实实的，一步一个脚印。
就如同电子设计中的原理图——仿真——PCB板得一步一步的来一样，否则就会适得其反。
反观那一位科学家不是踏踏实实的在实验室里搞科研？
没一步就成功的研究，因此在以后的学习中我会把“踏踏实实”做为我的座右铭。
致谢
一周的电子设计已经接近尾声，在这一周的实训过程中老师和同学们给了我很大的帮助和指导，让我顺利的完成了这次电子设计。
本论文是在我的老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。
她以严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。
从课题的选择到项目的最终完成，段老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。
在这段时间里，段老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向段老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
在此，我还要感谢在一起愉快的度过设计生活的小组成员们,正是由于他们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。
在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入设计到论文的顺利完成，有多少可敬的老师、同学及朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!
参考文献
[1]顾永杰，《电工电子技术实训教程》，上海交通大学出版社，2005。
[2]范会灵，《电子产品工艺》，机械工业出版社，2005。
[3]郭勇，《Protel99SE印刷电路板设计教程》机械工业出版社，2005。
[4]《电路原理图与电路板设计教程PROTEL99SE》夏路易石宗义北京希望电子出版社2002年6月
[5]《模拟电子技术》胡宴如、耿苏燕高等教育出版社2008年6月第三版
[6]《数字电子技术》阎石高等教育出版社2005年5月第五版
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