電子電路焊接技術(shù)

1、1電子電路焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告電子電路焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告 系別：系別：自動(dòng)化工程系自動(dòng)化工程系 班級(jí)：班級(jí)：1313 嵌入式系統(tǒng)班嵌入式系統(tǒng)班 姓名：姓名：陳陳 秋秋 娥娥 學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：131202105131202105 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：李殊驍李殊驍 日期：日期：2015-1-82015-1-8 2目錄目錄紅外反射開(kāi)關(guān)紅外反射開(kāi)關(guān)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2二、 元件清單.2三、 實(shí)驗(yàn)原理.3四、 電路分析.44.1 紅外發(fā)射接收電路分析： .44.2 LM393 芯片電路分析 .5五、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程.7六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì).8震動(dòng)探測(cè)器震動(dòng)探測(cè)器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?9二、 元件清單.9三、 實(shí)驗(yàn)原理.10四、

2、 電路分析.124.1 水銀開(kāi)關(guān)工作原理 .124.2 LM393 芯片電路分析 .12五、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程.14六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì).1531 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饧t外反射開(kāi)關(guān)的工作原理和性能。2 2、元件清單元件清單元件名稱(chēng)元件型號(hào)數(shù)量三極管S90141三極管S85501電阻1201電阻1.5K5電阻10K7電容10uF1雙比較器LM393P1紅外反射開(kāi)關(guān)TCRT500001LED 燈/23 3、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理紅外反射開(kāi)關(guān)能夠利用紅外線反射方式作出識(shí)別動(dòng)作，常用于智能小車(chē)避障、尋線、計(jì)數(shù)、報(bào)警器等場(chǎng)合，其電路如下圖所示。當(dāng)紅外傳感器的紅外接收管接收到紅外線時(shí)，發(fā)光二極管 LED1 發(fā)光，否

3、則熄滅。調(diào)節(jié)電阻 R4 和 R5 的比例或者調(diào)節(jié)電阻 R2 的大小，可調(diào)節(jié)發(fā)光二極管 LED1 的發(fā)光時(shí)間。當(dāng)增大 R4與 R5 之間的比例或者增大 R2 的電阻值時(shí)，發(fā)光二極管 LED1 的發(fā)光時(shí)間變長(zhǎng)，否則變短。1）電路板使用電阻 R8 和發(fā)光二極管 LED2 構(gòu)成電源指示燈；電阻 R21 和紅外傳感器的藍(lán)色發(fā)射管構(gòu)成紅外線發(fā)射電路，向外發(fā)出紅外線；電阻 R22 和紅外傳感器的黑色接收管構(gòu)成紅外線接收電路；電阻 R23 和 R24 構(gòu)成參考信號(hào)4PB+；參考信號(hào) PB+與紅外接收信號(hào) PB-進(jìn)行電壓比較，當(dāng)接收到反射的紅外線時(shí)，電壓比較器 PBO 輸出高電平，否則輸出低電平；2）當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)

4、到反射的紅外線時(shí)，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽 PBO 輸出低電平，三極管 Q2和 Q1 都截止，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽 PA-為低電平，與參考信號(hào) PA+進(jìn)行電壓比較，電壓比較器 PAO 輸出高電平，發(fā)光二極管 LED1 熄滅；3）當(dāng)檢測(cè)到反射的紅外線時(shí)，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽 PBO 輸出高電平，三極管 Q2 和 Q1都導(dǎo)通，電容 C1 兩端有電壓差而開(kāi)始充電，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽 PA-為高電平，與參考信號(hào) PA+進(jìn)行電壓比較，電壓比較器 PAO 輸出低電平，發(fā)光二極管 LED1 點(diǎn)亮；當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到反射的紅外線時(shí)，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽 PBO 輸出低電平，三極管 Q2 截止。因?yàn)殡娙?C1 兩端保持電壓差，令三極管 Q1 繼續(xù)導(dǎo)通。電阻 R2 會(huì)消耗電能，令

5、C1 開(kāi)始放電，其兩端電壓也在降低。當(dāng)電容 C1 兩端電壓太小而令三極管 Q1 截止時(shí)，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽 PA-為低電平，與參考信號(hào) PA+進(jìn)行電壓比較，電壓比較器 PAO輸出高電平，發(fā)光二極管 LED1 熄滅；根據(jù)上述工作原理，紅外探測(cè)開(kāi)關(guān)利用電容 C1 和電阻 R2 的充放電原理（這也稱(chēng) RC 延時(shí)電路），產(chǎn)生延時(shí)效果。發(fā)光二極管 LED1 只發(fā)光一段時(shí)間就自行熄滅。54 4、電路分析電路分析4.14.1 紅外發(fā)射接收電路分析：紅外發(fā)射接收電路分析： 圖 1 TCRT5000 電路原理圖 傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)發(fā)射出的紅外線沒(méi)有被反射回來(lái)或被反射回來(lái)但強(qiáng)度不夠大時(shí)，光敏三極管一直

6、處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)模塊的輸出端為低電平，指示二極管一直處于熄滅狀態(tài)；被檢測(cè)物體出現(xiàn)在檢測(cè)范圍6內(nèi)時(shí)，紅外線被反射回來(lái)且強(qiáng)度足夠大，光敏三極管飽和，此時(shí)模塊的輸出端為高電平，指示二極管被點(diǎn)亮。 4.24.2 LM393LM393 芯片電路分析芯片電路分析圖 1 LM393 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖LM393 引腳功能排列表：引出端序號(hào)功能符號(hào)引出端序號(hào)功能符號(hào)1 1輸出端 1OUT15 5正向輸入端 21N+(2)2 2反向輸入端 11N-(1)6 6反向輸入端 2 1N-(2)3 3正向輸入端 11N+(1)7 7輸出端 2OUT24 4地GND8 8電源VCC應(yīng)用說(shuō)明: LM393 是高增益,寬頻帶器件,

7、象大多數(shù)比較器一樣,如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合,則 很容易產(chǎn)生振蕩.這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí),輸出電壓過(guò)渡的間隙.電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問(wèn)題,標(biāo)準(zhǔn) PC 板的設(shè)計(jì)對(duì)減小輸入輸出寄生電容耦7合是有助的.減小輸入電阻至小于 10K 將減小反饋信號(hào),而且增加甚至很小的正反饋量(滯回 1.010mV)能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換,使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩.除非利用滯后,否則直接插入 IC 并在引腳上加上電阻將引起輸入輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩,如果輸入信號(hào)是脈沖波形,并且上升和下降時(shí)間相當(dāng)快,則滯回將不需要。 比較器的所有沒(méi)有用的引腳必須接地。 LM393 偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其

8、靜態(tài)電流與電源電壓范圍 2.030V 無(wú)關(guān)。 通常電源不需要加旁路電容。 差分輸入電壓可以大于 Vcc 并不損壞器件.保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過(guò)-0.3V。 LM393 的輸出部分是集電極開(kāi)路,發(fā)射極接地的 NPN 輸出晶體管,可以用多集電極輸出提供或 OR ing 功能。輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上,不受 Vcc 端電壓值的限制.此輸出能作為一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)地 SPS 開(kāi)路(當(dāng)不用負(fù)載電阻沒(méi)被運(yùn)用),輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動(dòng)和器件的 值所限制.當(dāng)達(dá)到極限電流(16mA)時(shí),輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升.輸出飽和電壓被輸出晶體管大約 60oh

9、m 的 SAT 限制。當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí),輸出晶體管的低失調(diào)電壓(約1.0mV)允許 輸出箝位在零電平。85 5、實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)就緒實(shí)驗(yàn)就緒 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果96 6、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)本電路的制作主要應(yīng)用到了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電源設(shè)計(jì)、電子工藝等多方面的知識(shí)，所焊接的紅外反射開(kāi)關(guān)也達(dá)到了想要的結(jié)果，同時(shí)也使我的電子電路焊接能力得到了極大鍛煉。特別是一些在之前學(xué)習(xí)中沒(méi)有學(xué)好的課程，在這次實(shí)訓(xùn)中都得到了很好的再次學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，畫(huà)原理圖都比以前來(lái)的熟練的多。幾天的實(shí)訓(xùn)時(shí)間真的讓我學(xué)會(huì)了好多，之前很多不懂的問(wèn)題在老師和同學(xué)的幫助下都很好的解決了。 在這個(gè)電路制作的過(guò)程

10、使我更進(jìn)一步的了解到了，理論與實(shí)踐是有很大的區(qū)別的。要想做好一個(gè)電子產(chǎn)品，必須要有非常好的理論基礎(chǔ)。如果你只會(huì)懂理論不會(huì)動(dòng)手，那你是不會(huì)做成一個(gè)完整的電子產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)了這一次的實(shí)訓(xùn)，使我對(duì)理論知識(shí)有了更深刻的了解，同時(shí)鍛煉了我的動(dòng)手能力培養(yǎng)了我對(duì)這門(mén)技術(shù)的興趣和愛(ài)好。101 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庹饎?dòng)探測(cè)器的工作原理和性能。2 2、元件清單元件清單元件名稱(chēng)元件型號(hào)數(shù)量三極管S90141三極管S85501電阻1K5電阻1.5K2電阻10K2電容10uF1雙比較器LM393P1水銀開(kāi)關(guān)/1LED 燈/2閘刀開(kāi)關(guān)/13 3、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理震動(dòng)探測(cè)器能夠根據(jù)環(huán)境的震動(dòng)情況作出識(shí)別動(dòng)作，其電路如下圖所

11、示。當(dāng)環(huán)境在震動(dòng)時(shí)，發(fā)光二極管 LED1 發(fā)光，否則熄滅。調(diào)節(jié)電阻 R8 和 R12 的比例，或者調(diào)節(jié)電阻 R7 的大小，可調(diào)節(jié)發(fā)光二極管 LED1 的發(fā)光時(shí)間。當(dāng)增大 R8與 R12 之間的比例或者增大 R7 的電阻值時(shí)，發(fā)光二極管 LED1 的發(fā)光時(shí)間變長(zhǎng)，否則變短。111）電路板使用電阻 R14 和發(fā)光二極管 LED2 構(gòu)成電源指示燈；2）當(dāng)環(huán)境不震動(dòng)時(shí)，水銀開(kāi)關(guān) S1 處于斷開(kāi)狀態(tài)；三極管 Q3 截止，同時(shí)三極管 Q1 也截止，POUT1 通過(guò)電阻 R9 接地而電壓為零，POUT2 通過(guò)電阻 R8 和R12 分壓。顯然，POUT1 比 POUT2 小，根據(jù)電壓比較器 LM393 的工作

12、原理，POUT3 輸出高電平，發(fā)光二極管 LED1 熄滅。3）當(dāng)環(huán)境在震動(dòng)時(shí)，水銀開(kāi)關(guān) S1 處于閉合狀態(tài)，根據(jù)電阻 R11 和 R13 的分壓，三極管 Q3 導(dǎo)通，電容 C1 兩端形成電壓差而開(kāi)始充電，同時(shí)三極管 Q1 也導(dǎo)通，POUT1 通過(guò)三極管 Q1 和電阻 R9 分壓而升高電壓。當(dāng) POUT1 比 POUT2 大時(shí)，根據(jù)電壓比較器 LM393 的工作原理，POUT3 輸出低電平，發(fā)光二極管 LED1發(fā)光。當(dāng)環(huán)境不震動(dòng)時(shí)，水銀開(kāi)關(guān) S1 處于斷開(kāi)狀態(tài)；三極管 Q3 截止。電容 C1 兩端保持電壓差，而令三極管 Q1 繼續(xù)導(dǎo)通。電阻 R7 消耗電能，令 C1 開(kāi)始放電，其兩端電壓也在降低

13、。當(dāng)電容 C1 兩端電壓太小時(shí)，三極管 Q1 截止，POUT1 通過(guò)電阻 R9 接地而電壓為零。顯然，POUT1 比 POUT2 小，根據(jù)電壓比較器 LM393的工作原理，POUT3 輸出高電平，發(fā)光二極管 LED1 熄滅。12根據(jù)上述內(nèi)容，震動(dòng)探測(cè)器電路利用電容 C1 和電阻 R7 的充放電原理（這也稱(chēng) RC 延時(shí)電路），產(chǎn)生延時(shí)效果。發(fā)光二極管 LED1 只發(fā)光一段時(shí)間就自行熄滅。4 4、電路分析電路分析4.14.1 水銀開(kāi)關(guān)工作原理水銀開(kāi)關(guān)工作原理因?yàn)橹亓Φ年P(guān)系，水銀水珠會(huì)向容器中較低的地方流去，如果同時(shí)接觸到兩個(gè)電極的話，開(kāi)關(guān)便會(huì)將電路閉合，開(kāi)啟開(kāi)關(guān)。4.24.2 LM393LM393

14、 芯片電路分析芯片電路分析13圖 1 LM393 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖LM393 引腳功能排列表：引出端序號(hào)功能符號(hào)引出端序號(hào)功能符號(hào)1 1輸出端 1OUT15 5正向輸入端 21N+(2)2 2反向輸入端 11N-(1)6 6反向輸入端 2 1N-(2)3 3正向輸入端 11N+(1)7 7輸出端 2OUT24 4地GND8 8電源VCC應(yīng)用說(shuō)明: LM393 是高增益,寬頻帶器件,象大多數(shù)比較器一樣,如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合,則 很容易產(chǎn)生振蕩.這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí),輸出電壓過(guò)渡的間隙.電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問(wèn)題,標(biāo)準(zhǔn) PC 板的設(shè)計(jì)對(duì)減小輸入輸出寄生電容耦合是有

15、助的.減小輸入電阻至小于 10K 將減小反饋信號(hào),而且增加甚至很小的正反饋量(滯回 1.010mV)能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換,使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩.除非利用滯后,否則直接插入 IC 并在引腳上加上電阻將引起輸入輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩,如果輸入信號(hào)是脈沖波形,并且上升和下降時(shí)間相當(dāng)快,則滯回將不需要。 比較器的所有沒(méi)有用的引腳必須接地。 LM393 偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 2.030V 無(wú)關(guān)。 通常電源不需要加旁路電容。 差分輸入電壓可以大于 Vcc 并不損壞器件.保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過(guò)-0.3V。 LM393 的輸出部分是集電極開(kāi)路,發(fā)射極接地的 NPN

16、 輸出晶體管,可以用多集電極輸出提供或 OR ing 功能。輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上,不受 Vcc端電壓值的限制.此輸出能作為一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)地 SPS 開(kāi)路(當(dāng)不用負(fù)載電阻沒(méi)被運(yùn)用),輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動(dòng)和器件的 值所限制.當(dāng)達(dá)到極限14電流(16mA)時(shí),輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升.輸出飽和電壓被輸出晶體管大約 60ohm 的 SAT 限制。當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí),輸出晶體管的低失調(diào)電壓(約 1.0mV)允許 輸出箝位在零電平。5 5、實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程未接通電源，水銀開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，指示燈和顯示燈都滅接通電源，水銀開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，指示燈亮接通電源，水銀開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，指示燈和顯示燈都亮156 6、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)這次實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、提出、分