自檢課程設(shè)計(jì)報(bào)告---雙色燈與百靈鳥電路

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論3</b></p><p>　　1．1電路簡略介紹4</p><p>　　1．1．1雙色閃光燈4</p><p>　　1．1．2光敏百靈鳥4</p><p>　　1．2．1雙

2、色閃光燈電路及其原理4</p><p>　　1．2．2光敏百靈鳥電路及其原理5</p><p>　　第二章 元器件介紹以及測試6</p><p>　　2．1電阻的測試6</p><p>　　2．1．1碳膜電阻6</p><p>　　2．1．2光敏電阻6</p><p>　　2．2電

3、容的測試7</p><p>　　2．2．1陶瓷電容7</p><p>　　2．2．2電解電容7</p><p>　　2．3三極管的測試8</p><p>　　2．4發(fā)光二極管8</p><p>　　2．5 555芯片9</p><p>　　第三章 制作與調(diào)試11</p>

4、;<p>　　3．1雙色閃光的制作與調(diào)試11</p><p>　　3．2光敏百靈鳥的制作與調(diào)試11</p><p>　　第四章 小結(jié)12</p><p><b>　　附錄13</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：13</b></p><p>

5、;<b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)主要是雙色閃光燈電路和光敏百靈鳥電路，這兩個(gè)電路結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜，主要是用到了555定時(shí)器。555定時(shí)器是一種含有兩個(gè)比較器A1（上）和A2（下），一個(gè)RS觸發(fā)器、一個(gè)放電晶體管。比較器的參考電壓由三只5K的電阻組成的分壓器提供。</p><p>　　當(dāng)正電源端8和接地端1之間加上電源電壓后，由于三個(gè)5

6、K電阻的分壓，在比較器A1的同相輸入端得到2/3UCC的參考電壓，比較器A2的反相輸入端得到1/3UCC的參考電壓。</p><p>　　當(dāng)比較器A2的觸發(fā)輸入端L端的輸入電壓低于1/3UCC時(shí)，A2輸出為低電平，這個(gè)低電平使基本RS觸發(fā)器的輸出為1，放電三極管截止，L端又稱低電平觸發(fā)端。</p><p>　　而當(dāng)A1的TH端輸入電壓大于2/3UCC時(shí)，A1輸出為低電平，這個(gè)低電平使基本R

7、S觸發(fā)器置0.通常稱TH端為高電平觸發(fā)器或閾值端。此時(shí)放電三極管導(dǎo)通。</p><p>　　D端（4腳）若為低電平，就強(qiáng)制RS觸發(fā)器復(fù)位，而不管比較器的輸出如何。UC（5腳）端是電壓控制端，如果在此引腳外加一電壓UREF。則A1的參考電壓就為VREF。A2的參考電壓為1/2UREF.</p><p><b>　　1．1電路簡略介紹</b></p><

8、;p>　　1．1．1雙色閃光燈</p><p>　　本電路可以有很多變通應(yīng)用，例如LED可以是串，并聯(lián)的多只發(fā)光二極管，適當(dāng)減小R4,R5的阻值，就可以組成閃爍與彩燈鏈，還可以自制成青少年假性近視預(yù)防治療：將兩管放置在一個(gè)長0.5m長的紙筒里。LED1放置在紙筒最里面，LED2放置在紙筒中間，單眼從紙筒端向里看，眼睛注視這燈的閃爍，可以有效調(diào)節(jié)眼肌，每天使用10分鐘，可以預(yù)防和治療青少年的假性近視。<

9、/p><p>　　1．1．2光敏百靈鳥</p><p>　　如果手拿實(shí)驗(yàn)電路板移動，揚(yáng)聲器就會隨這移動時(shí)光照強(qiáng)度的變化，發(fā)出多變的鳴叫，如果將本電路放置在霓虹燈前，則揚(yáng)聲器就會隨著光線強(qiáng)度變化無窮的音色。</p><p>　　1．2．1雙色閃光燈電路及其原理</p><p>　　圖1 雙色閃光燈原理圖</p><p>　　

10、本電路可以實(shí)現(xiàn)紅、綠兩只發(fā)光二極管交替閃爍，電路剛接通瞬間，由于電容 C1 還不及充電，因此 555的2腳為低電平，輸出端的 3 腳為高電平，發(fā)光二極管 LED1 截止，不點(diǎn)亮，LED2 兩端加有正向電壓點(diǎn)亮。隨著電源 VCC 經(jīng)過 R1、R3 對C1 充電，C1 兩端電壓逐漸升高，當(dāng)達(dá)到 2/3VCC 的閥值電平時(shí)，555 的 3 腳翻轉(zhuǎn),輸出低電平，從而使 LED1 點(diǎn)亮、LED2 熄滅。此時(shí)，C1 通過 R3 和 555 內(nèi)部的放

11、電管放電，當(dāng) C1 放電至 1/3Vcc 觸發(fā)電平時(shí)，555 的 3 腳再次翻轉(zhuǎn)，LED1 熄滅，LED2 重新點(diǎn)亮。因此，紅綠兩只發(fā)光二極管就這樣輪流導(dǎo)通與截止，閃爍不停。改變 R1 和 C1 可以改變 LED 的頻率。 </p><p>　　1．2．2光敏百靈鳥電路及其原理</p><p>　?。ü饷舭凫`鳥原理圖）</p><p>　　電路中，555 和 R1、

12、RG1、C1 等組成多諧振蕩器，光敏電阻 RG1 是利用光致導(dǎo)電的特性，它的阻值會隨照射光的強(qiáng)度而變化，當(dāng)光照射時(shí)阻值小，光照弱時(shí)阻值大。本電路利用這一光敏特性，來改變振蕩器的充放電的時(shí)間的常數(shù)，從而改變多諧振蕩器的頻率，本電路的振蕩頻率為：=1.44(R1+RG1)C1，555輸出的可變頻率信號經(jīng)過 R2限流后，驅(qū)動三極管 VT1帶動揚(yáng)聲器發(fā)出多變的鳴叫聲。</p><p>　　第二章 元器件介紹以及測試&l

13、t;/p><p><b>　　2．1電阻的測試</b></p><p><b>　　2．1．1碳膜電阻</b></p><p>　　碳膜電阻器是膜式電阻器中的一種。它是采用高溫真空鍍膜技術(shù)將碳緊密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加適當(dāng)接頭切割，并在其表面涂上環(huán)氧樹脂密封保護(hù)而成的。其表面常涂以綠色保護(hù)漆。碳膜的厚度決定阻值的大小，通

14、常用控制膜的厚度和刻槽來控制電阻器。</p><p>　　碳膜電阻的測試：（1）將萬用表打到歐姆檔根據(jù)電路圖中的電阻阻值將萬用表打到所用電阻的最大阻值檔，分別測量所用電阻，測量時(shí)再根據(jù)萬用表的示數(shù)選擇合適的檔位。（2）待萬用表的示數(shù)穩(wěn)定時(shí)讀取所測電阻的阻值，然后與圖中所標(biāo)阻值進(jìn)行比較，讀取值與標(biāo)稱阻值之間分別允許有±5%、±10%或±20%的誤差。如不相符，超出誤差范圍，則說明該電阻

15、不對或測量有誤。（3）將測好的電阻按位置放好，為電路焊接做準(zhǔn)備。</p><p>　　注意事項(xiàng)：（1）測試時(shí)，手不要觸及表筆和電阻的導(dǎo)電部分以免造成測量錯(cuò)誤；</p><p>　　測量時(shí)要根據(jù)電阻值的不同選擇合適的電阻檔，以免造成誤差過大。</p><p><b>　　2．1．2光敏電阻</b></p><p>　　光敏

16、電阻器又稱光導(dǎo)管，特性是在特定光的照射下，其阻值迅速減小，可用于檢測可見光。 光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。</p><p>　　光敏電阻的測試：（1）用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，此時(shí)萬用表的指針基本保持不動,阻值接近無窮大。此值越大說明光敏電阻的性能越好。若此值很小或接近為零說明光敏電阻已燒穿損壞。</p>

17、;<p>　　將一光源對準(zhǔn)光敏電阻的透光窗口，此時(shí)萬用表的指針應(yīng)有較大幅度的擺動，阻值明顯減小。此時(shí)阻值越小說明光敏電阻性能越好。若此值很大甚至無窮大，表明光敏電阻內(nèi)部開路損壞。</p><p>　　將光敏電阻透光窗口對準(zhǔn)入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動，使其間斷受光，此時(shí)萬用表指針應(yīng)隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動而擺動，說明光敏電阻的光敏材料已經(jīng)

18、損壞。</p><p><b>　　2．2電容的測試</b></p><p><b>　　2．2．1陶瓷電容</b></p><p>　　它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器，用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用，或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗

19、要求不高的場合。</p><p>　　陶瓷電容的測試：本實(shí)驗(yàn)中的陶瓷電容均為0.01uF的固定電容，所以可用萬用表的RX10K檔直接測試電容器有無充電過程以及有無內(nèi)部短路或漏電，并可根據(jù)指針擺度的幅度大小估計(jì)出電容器的容量。</p><p><b>　　2．2．2電解電容</b></p><p>　　本實(shí)驗(yàn)所用的為鋁電解電容，鋁電解電容是由鋁圓

20、筒做負(fù)極，里面裝有液體電解質(zhì)，插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經(jīng)過直流電壓處理，使正極片上形成一層氧化膜做介質(zhì)。它的特點(diǎn)是容量大，但是漏電大，穩(wěn)定性差，有正負(fù)極性，適宜用于電源濾波或者低頻電路中。使用的時(shí)候，正負(fù)極不要接反。</p><p>　　電解電容的測試：將萬用表紅表筆接負(fù)極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬用表指針即向右偏轉(zhuǎn)較大刻度（對于同一電阻檔，容量越大，擺幅越大），接著逐漸向左回轉(zhuǎn)，直到停在某一

21、位置。此時(shí)的電阻值便是電解電容的正向漏電阻，此值略大于反向漏電阻。實(shí)際使用時(shí)表明，電解電容的漏電阻一般應(yīng)在幾百KΩ以上，否則，將不能正常工作。在測試中，值很小或?yàn)榱?，說明電容漏電打或已擊穿損壞，不能再使用。</p><p>　　2．3三極管的測試</p><p>　　半導(dǎo)體三極管又稱“晶體三極管”或“晶體管”。在半導(dǎo)體鍺或硅的單晶上制備兩個(gè)能相互影響的PN結(jié)，組成一個(gè)PNP（或NPN）結(jié)

22、構(gòu)。中間的N區(qū)（或P區(qū)）叫基區(qū)，兩邊的區(qū)域叫發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分別叫基極B、發(fā)射極E和集電極C，是能起放大、振蕩或開關(guān)等作用的半導(dǎo)體電子器件。</p><p>　　三極管的測試：（1）判別基極B和管型由于基極對集電極和發(fā)射極的PN結(jié)方向相同，所以可先確定基極。將黑（紅）表筆接到某個(gè)假定基極的引腳上，用紅（黑）表筆先后接到其余兩個(gè)引腳上，如果兩次測的的阻值都很大（或都很小），即PN結(jié)反偏（或

23、正偏），則可確定假定基極是正確的。如果兩次測的阻值一大一小，則可確定假定基極不是基極，重新假定另一引腳為基極，重復(fù)上述測試。</p><p>　　當(dāng)基極確定后，將黑表筆接基極，紅表筆分別接其他兩個(gè)電極，若兩次測的的電阻只都較小，則三極管為NPN型，兩次測得的電阻值都較大，則三極管為PNP型。反過來，如果將紅表筆接基極，黑表筆接其他兩個(gè)電極，兩次測得的阻</p><p>　　值都很大的為NP

24、N型，兩次測得的阻值都很小的為PNP型。</p><p>　?。?）判斷集電極C和發(fā)射極E</p><p>　　在基極與假定集電極之間接一個(gè)100KΩ的電阻。對NPN管，黑表筆接假定集電極，紅表筆接假定發(fā)射極；對PNP管，紅表筆接假定集電極，黑表筆接假定發(fā)射極。測得一電阻值，將假定的集電極與假定的發(fā)射極對調(diào)，又測得一電阻值，比較兩值的大小，可確定電阻值較小的那次的假定是正確的。</p

25、><p><b>　　2．4發(fā)光二極管</b></p><p>　　發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。</p><p>　　發(fā)光二

26、極管的測試：利用具有RX10K檔的指針式萬用表可以大致判斷發(fā)光二極管的好壞。正常時(shí)，二極管正向電阻阻值為幾十至200KΩ,反向電阻值為正無窮。如果正向阻值為零或?yàn)檎裏o窮，反向阻值很小或?yàn)榱?，則已損壞。</p><p>　　2．5 555芯片 </p><p>　　555定時(shí)器是一種數(shù)字與模擬混合型的中規(guī)模集成電路，其內(nèi)部框圖和引腳圖如下圖：</p><p>　　55

27、5定時(shí)器內(nèi)部框圖 555定時(shí)器引腳圖</p><p>　　由上圖可見它含有兩個(gè)比較器A1（上）和A2（下），一個(gè)RS觸發(fā)器、一個(gè)放電晶體管。比較器的參考電壓由三只5K的電阻組成的分壓器提供。</p><p>　　當(dāng)正電源端8和接地端1之間加上電源電壓后，由于三個(gè)5K電阻的分壓，在比較器A1的同相輸入端得到2/3UCC的參考電壓，比較器A2的反相輸

28、入端得到1/3UCC的參考電壓。</p><p>　　當(dāng)比較器A2的觸發(fā)輸入端L端的輸入電壓低于1/3UCC時(shí)，A2輸出為低電平，這個(gè)低電平使基本RS觸發(fā)器的輸出為1，放電三極管截止，L端又稱低電平觸發(fā)端。</p><p>　　而當(dāng)A1的TH端輸入電壓大于2/3UCC時(shí)，A1輸出為低電平，這個(gè)低電平使基本RS觸發(fā)器置0.通常稱TH端為高電平觸發(fā)器或閾值端。此時(shí)放電三極管導(dǎo)通。</p&

29、gt;<p>　　D端（4腳）若為低電平，就強(qiáng)制RS觸發(fā)器復(fù)位，而不管比較器的輸出如何。UC（5腳）端是電壓控制端，如果在此引腳外加一電壓UREF。則A1的參考電壓就為VREF。A2的參考電壓為1/2UREF.</p><p>　　555定時(shí)器的功能表如下圖所示：</p><p><b>　　制作與調(diào)試</b></p><p>　

30、　3．1雙色閃光的制作與調(diào)試</p><p>　　制作：首先根據(jù)紙上的原理圖，對原圖進(jìn)行修改，避免有交叉的線路，在草稿紙上將修改好的圖畫出；然后在電路板上將各個(gè)元器件按修改好的原理圖放好，再將它們調(diào)整到合適的位置讓線路更加美觀；最后按照原理圖焊接電路，焊接時(shí)應(yīng)先焊接小器件，而且要避免虛焊。以保證焊接順利、成功。</p><p>　　調(diào)試：先用萬用表簡單的檢測一下焊接好的電路是否有斷路和短路

31、現(xiàn)象；然后插上芯片將電路板接到5V的電壓上，觀察板子中的兩個(gè)發(fā)光二極管是否交替閃亮。</p><p>　　3．2光敏百靈鳥的制作與調(diào)試</p><p>　　制作：修改原來的原理圖，盡量避免壓線，畫出修改后的電路圖；然后按圖布置好元器件的位置，測出各電阻的阻值，按要求選取器件進(jìn)行焊接，焊接時(shí)應(yīng)先焊接芯片引腳架，然后焊接電阻和陶瓷電容，最后在焊接蜂鳴器。然后按圖將各個(gè)器件按要求用導(dǎo)線焊接起來。

32、</p><p>　　調(diào)試：用萬用表檢測電路板是否有斷路和短路現(xiàn)象，然后插上芯片將電路板接到5V的電壓上，聽蜂鳴器是否發(fā)出不同的聲音。</p><p><b>　　個(gè)人小結(jié)</b></p><p>　　此次的檢測與變換課程設(shè)計(jì)持續(xù)了一周，課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是用555定時(shí)器控制的雙色閃光燈電路和光敏百靈鳥電路，這兩個(gè)電路的連接并不復(fù)雜，但是想要避免壓

33、線就不是很容易了。拿到電路原理圖后看到圖中用到了555定時(shí)器，于是就翻數(shù)電書重新了解555定時(shí)器的各個(gè)引腳，然后就按照原來的原理圖重新布置各個(gè)元件和導(dǎo)線的位置，經(jīng)過很長時(shí)間的修改才將線路圖重新修改好，避免了壓線。 </p><p>　　經(jīng)過以前的焊接練習(xí)，對于焊接電路板已經(jīng)有了一些經(jīng)驗(yàn)，焊接過程中首先大致布置好各個(gè)元器件的位置，以保證板子的外觀美觀，然后測試了焊接所需的各個(gè)元器件，保證各個(gè)元件是好的，最后按照

34、從小到大的順序依據(jù)修改好的原理圖進(jìn)行了焊接，焊接過程總體比較順利。</p><p>　　但是在測試時(shí)發(fā)現(xiàn)百靈鳥電路的板子接到5V的電壓后，發(fā)出的聲音很小，而且斷斷續(xù)續(xù)，一開始以為是喇叭出了問題，不過換了一個(gè)喇叭之后還是一樣的結(jié)果，最后，用萬用表對板子的各個(gè)焊接處和布線出進(jìn)行了仔細(xì)的檢測，發(fā)現(xiàn)有一處的焊接不好，導(dǎo)致整個(gè)線路接觸不好，才會時(shí)蜂鳴器的聲音很低而且斷斷續(xù)續(xù)。有了第一次的教訓(xùn)后在焊接雙色閃光燈電路時(shí)就格外注

35、意這方面的問題了，每焊好一處后都會用萬用表對焊接處和布線進(jìn)行檢測避免接觸不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。最后焊接好的板子終于在一次測試中就成功了。</p><p>　　經(jīng)過此次課程設(shè)計(jì)，我對于焊接電路板有了更多的經(jīng)驗(yàn)，焊接的過程速度較以前有了提升，而且對于一些引腳的處理更順利了。并且在這次課程設(shè)計(jì)中，加深了對555定時(shí)器的認(rèn)識，對于555定時(shí)器了解的更多也更詳細(xì)了，為馬上要進(jìn)行的數(shù)電考試打下了一些基礎(chǔ)。</p>&

36、lt;p><b>　　五、附錄</b></p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]楊志忠 數(shù)字電子技術(shù)第2版 高等教育出版社</p><p>　　[2]電工電子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 </p><p>　　[3]現(xiàn)代“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)實(shí)踐</p>