无线门铃电子实习报告河南理工大学版讲解.docx
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无线门铃电子实习报告河南理工大学版讲解
一、实习目的
1.熟悉无线音乐门铃的组成、工作原理，提高读懂电路图及电路板图的能力。
2.通过对无线音乐门铃的安装、焊接及调试，掌握无线音乐门铃的生产工艺流程，提高焊接工艺水平。
3.掌握电子元器件的识别及质量检验，学会故障判断及排除。
二、实习要求
1、分析并读懂无线音乐门铃电路图。
2、对照原理图能够看懂接线电路图。
3、认识电路图上的符号。
4、根据技术指标测试各元器件的主要参数。
5、认真仔细地安装焊接。
6、按照技术要求进行调试。
三、无线遥控音乐门铃的设计思路
无线遥控音乐门铃是利用电磁波的发射和接收，因此会有发射和接收电路。
发射板要先调制振荡产生方波信号，在经高频振荡产生正弦波的信号发射出去，接收板接信号以后，通过滤波、选频等电路选出接收的信号，在将其滤波、整形、放大，最后利用方波的高电平推动音乐芯片使得喇叭发声。
无线遥控音乐门铃设计流程：
调试振荡→→→→高频振荡→→→→发射信号→→→接收信号↓↓喇叭发声←←←推动音乐芯片←←←整形放大←←←选出信号
3.1TC4069UBP芯片简介
TC4069UBP是6反相器。
所谓反相器，反相器是可以将输入信号的相位反转180度，这种电路应用在摸拟电路，比如说音频放大，时钟振荡器等。
，
3.2发射器原理
发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。
调制级电路由一块TC4069UBP和32.768KHz晶体完成，发射器开关按下时，反相器6和5及晶振、电阻等相关元件组成振荡发生器，产生32.768KHz低频信号。
1.调制振荡极
过程：
充电时间由X1决定，等效电容为200P，现在也经常用电容代替晶振产生振荡信号。
由于X1的充电，X1上的电压逐渐上升，下正上负，当升至反相器5的翻转电平时，12脚就由原来的高电平转为低电平，10脚也同时转为低电平。
X1开始放电，放电通路为X1-R2-反相器5的10脚。
放电后X1上的电位降低，到一定程度时13脚降为低电平了，输出端又翻转成高电平，再次对X1充电，至此已完成一个充放电过程，即一个振荡周期，之后振荡一直持续下去，反相器5的10脚就会一直输出高低不断变化的电平信号。
这个信号的频率由晶体决定，此电路中的频率为32.768kHz。
2.放大
以上是反相器的5和6用于产生振荡信号，反相器的8脚输出后和其他反相器1、2、3并联使用，构成输出控制，能提供20-30mA的灌入电流，同时也使振荡信号放大。
反相器1、2、3的输出端由反相器的8脚输出端接在发射管Q1的发射极对Q1进行调幅，向外发射电磁波。
3.高频振荡级
Q1、L1、C3和6P电容组成高频振荡器，振荡频率由色环电感L1和C3及三极管的集电结电容决定。
一般为200-270MHz。
Q1的发射极如果直接接在负极时就能产生等幅高频波，再接在反相器的输出端就使输出受32.768KHz振荡信号调制，通过印刷电感发射信号。
按键每按一次就发射一次。
3.3接收器原理
1.接收信号
Q3、L2、C4、C16为超再生振荡接收器，超再生振荡电路具有自检波功能，可以从自然界中各种各样的波中检出此电路的电磁波。
L2为铜芯线圈，在直径5mm的骨架上绕制，用0.51漆包线绕3圈，骨架中间用铜芯调节。
当L2的振荡频率与发射端相同时，谐振，Q3的超再生信号就受发射端的调幅信号控制。
2.滤波
L1为色环电感，阻止高频信号通过，起到了滤波的作用。
C19滤波滤除检波后的高频杂波，使用检波后的有用信号信噪比最大。
3.线性放大
检波、滤波后的调制信号在R14上产生压降，经R3、C7送入反相器4069进行线性放大，这由三个反相器1和2、3和4、5和6管脚完成。
并最终由6号管脚输出信号。
4.选频及整形放大
经三极管放大后的调制信号与发射端（低频32.768KHz）同频，X1在电路中起选频作用，同频率的信号能顺利通过，进一步免除了许多不需要的各种外界信号的干扰，选频后的信号送入Q2放大。
5.高频放大
该信号的幅度还较低，经最后两级开路反相放大后输出等幅方波信号。
Q2的射极接地，集电极接到反相器13脚，由C8,D2,C12,R4和反相器4、5、6组成的电路进一步对信号放大。
最终由反相器8号脚输出信号。
6.声响电路
R21限流，C11滤波，对方波进行平滑滤波，并有数十毫秒的延时，也能消除外界尖脉冲对触发电路的干扰，由反相器8号脚输出来的信号送入到音乐芯片TQ33G中。
四、绘制电路图和印刷电路板
图3.1发射板电路图
图3.2接收板电路图
五、制作与调试
4.1元件说明
1.电阻
在焊接之前，可以使用色环识别法或者数字万用表测量测出元件清单中电阻的阻值并记录，在误差允许的范围内最后使用电阻。
色环电阻每种颜色代表的数值如下表所示：
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2.电解电容和瓷片电容
和电阻一样，电容在焊接之前也要使用数字万用表进行测量。
在安装电解电容时要求电容的管脚长度要适中，要正确判断管脚的正，负极，否则不能完成实现接收功能。
判断方法：
正级管脚长，负级管脚短。
并且电解电容要紧贴电路板立式安装焊接，太高就会影响后盖的安装。
瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适。
在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。
3.发光二极管和喇叭
二极管在使用之前要先对它检验，利用二极管的单向导电性看它是否能够正常工作。
发光二极管主要用来进行发射端和接收端开关的指示，当开关打开时发光二极管亮，反之则不亮。
为使二极管正好露出头，当电路基本焊接好后，适当和外壳比较，使其管脚的长度正好适合其露出头。
焊接时要注意二极管的正负极。
把喇叭放好后，可用电烙铁将其周围的塑料靠近喇叭的边缘烫下去把喇叭压紧，以免其松动不稳。
4.TC4069UBP六相反相器
我们此次实习采用的是TC4069UBP集成块来作发射和接收主电路。
TC4069UBP是6反相器。
所谓反相器，就是用6个非门构成的集成块。
输入端是高电平时输出端就转为低电平，输入端是低电平时输出端就为高电平，输入和输出端的电平总是相反。
4.2元件清单
1.发射板元件清单
表4-1发射板清单
发射板清单
元件
名称规格
用量
位号
线路板
0802R
1块
集成电路
TC406UBP
1块
IC1
发光二极管
方灯
1只
D1
晶振
32.768KHZ
1只
X1
三级管
9018H
1只
Q1
色环电阻
10UH
1只
L1
开关
MS118
1只
SW1
电阻
470R
1只
R4
电阻
10K
1只
R3
电阻
47K
1只
R1
电阻
1M
1只
R2
瓷片电容
4P
1只
C2
瓷片电容
6P
1只
C1
瓷片电容
12P
1只
C3
瓷片电容
222P
1只
C4
电池极片
0802R
1套
螺丝
PT2*4MM
3个
螺丝
PA3*10MM
3个
弹弓
1个
塑胶
1套
电池
23A12V
1只
2.接收板元件清单
表4-2接收板清单
接收板清单
元件
名称规格
用量
位号
线路板
0802
1块
集成电路
TC4068UBP
1块
U1
门铃IC
TQ33G
1块
U2
发光二极管
Φ3绿色
1只
D1
晶振
32.768KHZ
1只
X1
三级管
9018H
1只
Q3
三级管
9014C
1只
Q2
三级管
9015
1只
Q1
二极管
1D4148
3只
D2.D5.D6
铜芯线圈
2T5
1只
L2
色环电阻
10UH
1只
L1
开关
SK-23D06EG6
1只
K1
电阻
1R
1只
R9
电阻
100R
1只
R21
电阻
560R
1只
R19
电阻
4.7K
1只
R20
电阻
5.6K
1只
R3
电阻
6.8K
1只
R1
电阻
10K
2只
R15.R18
电阻
47K
1只
R17
电阻
120K
1只
R14
电阻
270K
1只
R16
电阻
1M
3只
R2.R4.R5
瓷片电容
4P
2只
C4.C16
瓷片电容
27P
1只
C8
瓷片电容
102P
3只
C5.C9.C17
瓷片电容
222P
2只
C7.C10
瓷片电容
104P
3只
C12.C13.C14
电解电容
1UF
1只
C19
电解电容
220UF
1只
C15
电池极片
0802
1套
导线
50MM
2只
SP+SP-
导线
100MM
1支
B+
导线
100MM
1支
B-
跳线
1条
J
螺丝
BT2.6*4MM
4个
螺丝
BT2.6*8MM
2个
喇叭
8Ω0.5W
1只
塑胶
1套
说明书
1份
4.3制作
4.3.1.安装工艺及焊接注意事项
1、元器件的装插焊接应遵循先小后大，先轻后重，先低后高，先里后外的原则，这样有利于装配顺利进行。
2、在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时，引线不能太长，否则降低元器件的稳定性；但也不能过短，以免焊接时因过热损坏元器件。
一般要求距离电路板面2mm，并且要注意电解电容的正负极性，不能插错。
3、集成电路的焊接：
TC4096为双列14脚扁平式封装，在焊接时，首先要弄清引线脚的排列顺序，并与线路板上的焊盘引脚对准，核对无误后，先焊接1、14脚用于固定IC，然后再重复检查，确认后再焊接其余脚位。
由于IC引线脚较密，焊接完后要检查有无虚焊，连焊等现象，确保焊接质量。
4.3.2.步骤：
1、按材料清单清点全套零件，并负责保管。
2、用万用表检测元器件，电阻可以用万用表测量，也可以读出来。
3、对元器件引线或引脚进行镀锡处理。
。
4、检查印制板的铜箔线条是否完好，有无断线及短路，特别要注意板的边缘是否完好。
5、焊接元器件
4.4调试
发射电路和接收电路的安装完成后，要认真检查电路有无错焊,漏焊，短路等不正常现象，并及时更正。
然后先测试近距离的实验，在近距离多次按下发射器按键，如果门铃能够发声，说明电路基本正常。
这时进行远距离实验，本电路的遥控距离应该可以达到20到30米。
如果只在近距离发声或者不发声则应该检查相关电路。
五、总结与收获
5.1设计总结
从基本元器件的认识到焊接技术的练习，再到产品设计，在每一步的操作过程中，都学到很多新的知识。
一方面巩固了自己的基础，充实了自己的理论知识，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了芯片的工作原理及具体的使用方法。
同时也锻炼了自己的动手能力，并且在此过程中还锻炼了自己在制作产品上的逻辑思维，知道了要设计一个产品需要什么必备条件和设计该产品时候的逻辑步骤。
5.2心得体会
这次实习给我们提供了一个自主学习、探索创新的机会，成为理论学习以外的有益补充。
以下是我的这次心得体会;
1.要未雨绸缪：
要把芯片的功能弄清楚以及如何提前做好准备，要脚踏实地的把基础知识掌握牢，才能顺利完成接下来的设计。
2.要锲而不舍：
自己动手的过程中，会遇到或多或少的困难，这是很正常的事，我们应该坚持不懈，不轻言放弃。
3.要团结合作：
这次的实习培养了团队合作，有时候当我们遇到问题时很难自己找出，就需要互相帮忙，潜移默化中培养了与人交流沟通的能力。
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