数电 光控音乐.docx
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数电光控音乐
《电子技术》课程设计报告
课题：
光控音乐门铃
班级电气1088学号1081206141
学生姓名周玉波
专业电气自动化
系别电子信息工程系
指导教师电子技术课程设计指导小组
淮阴工学院
电子与电气工程学院
2010年12月
光控音乐门铃
一、设计目的
a）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
b）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
c）进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
d）培养学生的创新能力。
二、设计要求
技术指标及要求
1.电路由光控电路和音乐门铃两部分。
2.当接通电源时，用手挡住光敏三极管的光线，通过控制电路使二极管发光变亮、扬声器发出门铃声。
3.画出总体电路图；
4.安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。
焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象；
5.调试电路；
6.电路性能指标测试；
7.提交格式上符合要求，内容完整的设计报告；
总体设计
直流电源部分为电路提供工作电流，让电路能正常工作，光敏电路用来接收光信号，通过光敏电路是否接受到光信号来控制控制回路是否动作，控制电路则用于控制发光二极管是否发光及电路是否报警（电路是否发出门铃声）。
直流电源由实验箱提供，光敏电路主要是由光敏三极管和普通三极管实现后面控制回路的动作与否，控制回路可由复合管导通与否来控制继电器是否得电，通过继电器的触点是否动作来控制后续电路是否工作（门铃是否发声）。
门铃电路由IC芯片和喇叭组成。
三、单元电路设计
1、试验元件
VD1二极管1N4148
VD2发光二极管
VD3，VD4稳压二极管2CW512
VT1光敏三极管3DU
VT2三极管9011
VT3，VT4三极管90132
VT5三极管9013
R1电阻3.3KΏ
R2.R4.R5电阻10KΏ3
R3电阻24KΏ
R6电阻1Ώ
R7电阻68KΏ
RP微调电位器1KΏ
C1电解电容47uF/10V
C2电解电容33uF/10V
K继电器
B8
ICKD-153
2、工作原理
把电源接上后，用手挡住VT1光敏三极管的光线，其内阻增大，使VT2集电极为高电位；这样使VT3、VT4复合管饱和导通，VD2发光二极管发光变亮。
同时电流流过继电器KR线圈，产生磁声，使Kr1—1常用触点吸合接通。
电流经VD3、VD4、R4、R5分压，C1滤波，通过R6限流电阻给IC音乐集成块提供3V左右的电压，此时，IC工作，音乐信号经IC的2脚输出，通过VT5放大，使扬声器发出锐耳的音乐家门铃声。
反之，若不用手挡住VT1，光敏三极管内阻较小，VT2基极为高电位，使VT2导通，其集电极为低电位，这样VT3、VT4复合管截止，发光二极管VD2不亮，继电器线圈中也没有电流通过，继电器不工作，常开触点断开，音乐集成没有电源，扬声器不发声。
VD1为继电器的保护二极管。
当VT3、VT4复合管从导通突然转变为截止时，继电器线圈中会产生一个圈套的反电动势，为了保护继电器线圈不受损坏，使反电动势产生的脉动电流，给VD1放电，从而达到保护继电器的作用。
3、元器件的判别
（1）三极管的判别：
将万用表欧姆档调制较大档,先假设晶体管某极为基极,并将黑表笔接在上面,再将红表笔先后接到其余两个电极上,如果两次测得的电阻值都很大（或者都很小）,约为几千欧至十几千欧（或约为几百欧至几千欧）,而对换表笔后测得的两个电阻值都很小（或很大）,则可确定假设基极是正确.反之则可肯定原假设的基极是错误的,这时必须重新假设另一点极为基极,再重复上述的测试.最多重复两次就可以找到真正的基极。
当基极确定以后，将黑表笔接基极，红表笔分别接其他两极。
此时若测得的电阻都很小，则该晶体管为NPN型晶体管，反之为PNP型晶体管。
（2）二极管的判别方法：
用万用表的黑红表笔反复测量二极管的两极，看万用表的指针当指针发生偏转时黑表笔一端的是二极管的阳极。
（3）板子是一种特殊的板子。
板子上有许多等势点，插元器件时要对此牢记。
观察不清连接时可能将元器件短路造成损失。
4、安装元件中注意的问题
（1）初次使用万能电路板，不太熟悉它的使用及电路连接。
经过学习了解了他的通路情况，对电阻.电容等元件插装。
（2）由于万能板和从前用过的电路板不一样，电路千万别连短路了。
（3）注意各个器件要合理布局在万能板上，尽量少用导线。
（4）安装元件，其中R7、VT5装配在IC音乐集成块上，集成块1至4脚用裸铜丝焊接在印刷电路板上，焊接要牢靠，高度适中。
5、查看电路：
检查无误后，将继电器的常闭触点临时短接，接上6V电源。
用万用表电压挡测量VD3、VD4中点电压，正常应为3V左右。
扬声器发出锐耳的音乐门铃声。
6、调试过程
去掉继电器常闭触点短接线，用手挡住VT1的光线，调节RP，使用权继电器刚好吸合。
手不遮挡VT1，继电释放。
然后在不同的光线下，调试光控音乐门铃的可靠性。
音乐集成块可任意选用，但引脚各不相同，安装时需加注意。
7、调试情况
先将继电器短接后发现喇叭发出悦耳的门铃声说明电路连接正确，然后用表笔测量了一下各点的电位发现都正常，然后将短接先取下后再次接上电源喇叭却不响了。
此时用手挡住光线喇叭依旧不想。
接着就用电表测量各点的电位发现VT2基极电位过高从而使它饱和导致后续电路不通复合管截止，继电器线圈不得电也就无法吸合，此时只要调节电位器RP使VT2基极电位下降使它由饱和变为截止，只要听到喇叭响了说明继电器吸合，此时停止调节继电器，然后把手拿开让光敏三极管接收到光照此时发现喇叭又不响了，因为光敏三极管在接收光照后阻值变小，又使VT2饱和，后续电路没得电所以电路不工作喇叭也就不叫了。
再次用手挡住光敏三极管时喇叭又叫了，因为光敏三极管没接收光照后阻值很大所以VT2截止，才使后续电路中的复合管深度饱和，继电器得电后吸合所以后续电路因得电而发出悦耳的铃声。
状态
电压值
铃响
铃不响
e
b
c
e
b
c
VT2（V）
0
0.5
5.5
0
0.78
5.97
VT3（V）
5
5.4.
5.9
0
0.3
5.9
VT4（V）
3.1
5.1
5.9
0
0
5.91
VT5（V）
5.75
3.3
5.85
0
0
0
流过VD1的电流（mA）
2.5
调试中出现的故障及排除方法
灯不够亮时，调节电位器使其阻值变大，加在三极管上电压变小，则流过发光二极管的电流增大，灯则变亮。
喇叭由于在原先的电路中得到电压较小，如若加8V电压，则喇叭可以达到工作电压工作，也可省去稳压电路直接加5V电压。
8、设计总结
在过去的两周里我们进行了一次电子技术课程设计，此次课程设计正好安排在了临近期末之时，我们的学习生活十分紧张，在这种情况下我们必须抓紧一切时间设计自己的课题。
此时虽然学习很紧张，但我依旧非常感谢学校给我们安排了这次实训，训练了我们自己布局的思维能力。
我们的焊接工艺在这次实训中再次得到锻炼。
我还学到了许多以前不会的测量知识，比如继电器，稳压管等的测量等。
老师告诉我们调试是需要技巧和方法的。
我从中提炼出一点，我们要学会变换思维达到同样的目的。
当领完元件后我们要根据自己的测量知识测量各个元件以辨别其好坏。
遇到从前不懂的地方通过询问别人学会测量。
开始插件时感觉特别的发愁不知道该怎样下手插件。
在同学的帮助下知道了插件的基本知识。
插好件后就开始焊接了，在焊接铜线的时候，更能使大家发挥想象力，创作出很多优秀的作品，在焊接电路板时，也学到了很多东西，比如焊法、零件的形状和种类的基本常识等等。
在焊接时，我时刻默念老师教的焊接五步，遵循正确的步骤才是最简洁的方法。
虽然我多次失败，但我从不放弃，手多次被烫了，但我觉得这是接触电子的开始，以后还要接触更多的，为以后的学习打好基础与健康心理，所以我要多练习，多总结，多观察，记笔记，从经验中分析出要点与方法。
焊接工艺要求是非常高的，只要有一点错误就可能导致电路板不能指出工作，这是我这次实训深深体会到的一点。
调试是整个过程中最重要的部分，我的调试非常不成功。
当焊完所有焊点和导线后开始调试，板子不能工作。
慢慢检查板子，终于找到了两处错误，少连了两条线，赶紧焊好。
接着调试还是不能工作，继续查板子。
焊点不仅起连接作用，还要美观，修整了部分不好的焊点。
元件布局是整体美观的关键，如果布局不好板子看起来就会很乱，等到检查电路时也是非常麻烦的。
所以布局时进可能使其整齐美观，这就需要我们动脑筋好好考虑怎样插件。
当完成布局后我们的思维已经有了提高，这对我们以后的工作是非常有利的。
我们要抓紧在学校锻炼的一切机会锻炼自己。
遇到困难尽量自己解决，那样才能开发自己的潜能，实在不能解决再找别人帮忙。
在这次实训使我学到了许多，受益匪浅。
感谢实训中老师的指导和帮助。
而且还使我对电子学有了更新的认识，焊接中不能有一点的错误，否则整个板子可能就是成了废品，所以这就要求我们做到小心谨慎。
同时在电路一次次调节中锻炼了我的耐心，同时也锻炼了我不断思考能力和坚强的毅力，在遇到不懂或疑问时总是会和同学探讨，实在无法解决就会去请问老师，老师总是细心给我们指导，在老师的细心指导中总能找到解决的办法，所以本次实训中我学到了许多东西，同时对老师的细心指导也非常感谢。
对于学生的多次询问老师从未表示出一点的不耐烦，总是能给我们正确的指导！
在电路成功后心中充满了喜悦，看到自己的劳动成果对欣慰总是有的，在设计中同学的帮助和老师的指导都记忆深刻，让自己也感觉到了所学知识的一些实际用途，不在认为学习无用，要巧妙的将所学与实际联系这样才能让自己所学发挥出真正的光芒！
9．参考文献
[1]赵淑范.王宪伟.模拟电子实验与课程设计，[M]北京：
清华大学出版社2006年
[2]荆西京.模拟电子电路实验技术，[M]西安，第四军医大学出版社，2004年
[3]华成英等，模拟电子技术基础（第四版），[M]北京，高等教育出版社，2006年
[4]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）.北京：
高等教育出版社，2006年1月第五版
[5][美]A．R．.杰哈著张孝霖等译．红外技术应用（光电、电子器件及传感器）．化学工业出版社，2004年10月第一次北京印刷．
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