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文檔簡介

1、.目 錄電子技術課程設計任務書3課題1 斷線防盜自動報警器設計3課題2 MF47型萬用表裝配3課題1 斷線防盜自動報警器設計4(一)方案論證:對所采用電路進行工作原理闡述4(二)電路分析:分單元對電路進行詳細的參數(shù)計算,選用元件4(三)各單元電路和電路總圖(電腦作圖)6課題2 MF47型萬用表裝配9(一)課題的任務和要求9(二)萬用表原理簡要說明9(三)裝配過程記錄10(四)安裝、調試過程記錄11課題總結13參考文獻16電子技術課程設計任務書課題1 斷線防盜自動報警器設計 一、 課題任務:在教師指導下,獨立完成斷線防盜自動報警器的電路原理圖的設計,并且通過Multisim軟件仿真。二、 技術指

2、標要求:1、用一根極細漆包銅線連續(xù)橫穿盜賊可能出入的多個門、窗,這樣,盜賊進入時細漆包線即被絆斷,防盜報警器發(fā)出聲光報警;2、報警后即使盜賊將斷線部分重新接上,報警仍繼續(xù);3、消除報警和恢復監(jiān)控的方法:接通斷線部分并按下復位按鈕;4、報警器由220v交流和直流12v 1000mAh的鎳氫蓄電池共同供電,要求如下:(1)電網(wǎng)供電正常時,報警器全部由220v交流轉換為+15v 0.35A的直流穩(wěn)壓電源供電,同時交流電源向鎳蓄電池浮充電;電網(wǎng)停電瞬間,報警器自動轉換為12v 2000mAh的鎳氫蓄電池供電,轉換過程不間斷供電。(2)鎳氫蓄電池采用恒流方式浮充電,充電電流200mA,充足電后(端電壓1

3、4.4v)充電電路自動斷開以保證電池不過充損壞。5、在監(jiān)控狀態(tài)下,報警器總電流(直流)小于0.2mA,報警時總電流小于200mA。6、Multisim軟件仿真:(1)Multisim仿真演示;(2)Multisim環(huán)境下電路原理截圖;(3)Multisim環(huán)境下不同電路參數(shù)情況時數(shù)據(jù)分析截圖。課題2 MF47型萬用表裝配任務和要求:1、 完成MF47型萬用表裝配;2、 實現(xiàn)其功能。課題1 斷線防盜自動報警器設計(一)方案論證:對所采用電路進行工作原理闡述斷線防盜自動報警器主要通過細漆包線來判斷是否有盜賊的進入,一旦有盜賊進入絆斷漆包線,電路就馬上轉為報警狀態(tài),開始聲光報警。當將斷線接好并按下復

4、位按鈕是恢復正常時,系統(tǒng)停止聲光報警。在正常情況下,指示燈發(fā)光二極管不亮,報警器蜂鳴器不響。當漆包線斷開時,三極管處于工作狀態(tài),從而驅動發(fā)光二極管發(fā)光,蜂鳴器鳴叫報警。報警電路需要的是15V 0.35A的直流穩(wěn)定電源,利用整流濾波電路將220V交流轉換成所需直流電源,并利用公式就可得到20V的直流電源,大介于電網(wǎng)供電的不穩(wěn)定性,我們輸入18V的電源會比較合適。整個電路中還需要設計充電模塊,當端電壓小于14.4V時交流電源對鎳氫蓄電池充電,而當端電壓大于14.4V時充電電路斷開,充電停止,如此循環(huán)達到恒流方式浮充電的效果同時也不會損壞電池,此模塊可利用比較電路來控制充電放電。(二)電路分析:分單

5、元對電路進行詳細的參數(shù)計算,選用元件1、電源部分(1)整流濾波電路220v交流電通過變壓器得到低電壓,再通過整流濾波電路得到直流電流,以此初步得到報警器所需的直流。(2)穩(wěn)壓、調壓電路通過三端可調集成穩(wěn)壓電路W7815實現(xiàn)穩(wěn)壓調壓。將整流濾波得到的較為平緩的直流電壓經(jīng)過W7815穩(wěn)壓和電位器RW1調壓而得到穩(wěn)定的可調輸出電壓。W7815的主要特性是1、2端電壓恒定為1.25V,在1、2端接一個固定電阻R1(200),可在電阻R1上形成恒流,于是2端對地的電壓為1.25V + RW1上的電壓,即: (式1)RW1:0 2.2K 所以,調壓范圍為1.2515V。正常情況下,W7815 輸入1518

6、V,輸出1.2515V。所以1端電位應低于2端,1端電位也應低于3端。當發(fā)生異常情況,如電源短路等,為保護7815,加入二極管VD2,VD3起保護作用。(3)比較電路充電保護電路采用了一個比較電路,通過蓄電池電壓和預設電壓的比較來控制電網(wǎng)電路對蓄電池的充電或不充電,以此防止蓄電池過充電而損壞。2、報警部分根據(jù)設計要求監(jiān)控狀態(tài)下要求有報警器總電流(直流)小于0.2mA, 則有:令I總0.2mA即 R512V/0.2mA60K所以,當R5大于60K時監(jiān)控狀態(tài)下的總電流都符合設計要求。于此,為了保險,我們可取電阻R5為100K.因為報警時總電流小于200mA。則三極管T2的發(fā)射極電流Ie小于200m

7、A 令Ie200mA,三極管T2的基極電流Ib=(200/100)mA=2mA (根據(jù)需要,設計取三極管T1、T2的放大倍數(shù)都是100) 在電路開始正常工作時,T1管和T2管均處于導通放大狀態(tài),此時,對于T2管,由于之前T1管和T2管對電流的放大使得T2管的集電極電流變得很大,繼而導致T2管在瞬間狀態(tài)就達到飽和狀態(tài),在此時,T2管發(fā)射極和集電極間的電壓很低(幾乎可以達到0.2V或者0.3V左右),這使得連接發(fā)光二極管支路和R4的節(jié)點電壓達到很高,進而,可以保證發(fā)光二級管導通發(fā)光時的電流和電壓,實現(xiàn)報警。并且,此時使得T1管保持在導通放大狀態(tài)。為了保證流過發(fā)光二極管的電流在13mA以上,而T2管

8、集電極下的節(jié)點電壓大致在15V左右。令三極管的Uce和發(fā)光二極管的端電壓和為1V,通過發(fā)光二極管的電流為最小13mA。則有,R6=【(15-1)/13】K=1.07K. 在由R3、D2、D3、R5以及電源構成的回路中,回路電流I2=(15-3*0.7)V/100K(令R1100K,三極管T1處于導通狀態(tài)。則R5兩端的電壓U0.7V)0.129mA,此電流值相對于總電流很小,可忽略.并且, 而當細漆包線再次由斷而接上仍舊報警。 因為,通過R1的電流小于2mA所以,R1大于7.5K令R28.2K.則有,三極管T1的集電極電流Ic=(0.7/8.2)mA0.08mA(令三極管T1處于臨界飽和狀態(tài)Uc

9、e0.7V)則有,三極管T1的基極電流Ib(0.08/100)mA0.0008mA遠小于0.129mA,則,通過R5的電流近似為0.129mA.則有,R5(0.7/0.129)K近似等于6K(R5與三極管并聯(lián),所以R5兩端的電壓與三極管的導通電壓相同為0.7V).(其他沒有特別說明的電阻等元器件的選取均由仿真所得。) R4 最大取4.7K,R3 取值范圍較大。(三)各單元電路和電路總圖(電腦作圖)1電橋單元2電壓比較器單元3. 電源部分 4.報警部分4電路總圖 課題2 MF47型萬用表裝配(一)課題的任務和要求 1.完成MF47型萬用表裝配; 2.實現(xiàn)其功能。(二)萬用表原理簡要說明MF47型

10、萬用表的顯示表頭是一個直流A表,WH2是電位器用于調節(jié)表頭回路中的電流大小,D3、D4兩個二極管反向并聯(lián)并與電容并聯(lián),用于保護限制表頭兩端的電壓起保護表頭的作用,使表頭不至電壓、電流過大而燒壞。電阻檔分為×1、×10、×100、×1k、×10k、幾個量程,當轉換開關打到某一個量程時,與某一個電阻形成回路,使表頭偏轉,測出阻值的大小。它由5個部分組成:公共顯示部分;直流電流部分;直流電壓部分;交流電壓部分和電阻部分。(三)裝配過程記錄1清點材料。參考材料配套清單,小心打開,不要將塑料袋撕破,以免材料丟失,清點材料時請將表箱后蓋當容器,將所有的東西

11、都放在里面 。2找出二極管、電容、電阻。根據(jù)萬用表盒子里的說明書及裝配說明,按順序依次選擇元器件,先找出對應的電阻、二極管、電容,將其插入電路板,并折彎管腳將其固定在電路板上。3焊接前的準備工作。準備好一根適當長度的焊錫絲,加熱電烙鐵,若電烙鐵是新的,則無需鍍錫,若是使用過的,且其尖部變黑了,則需要進行鍍錫操作,電烙鐵的清洗工作需要松香做助燃劑,準備一小塊松香。4元器件的焊接。做好焊接準備之后,對照圖紙插放元器件,檢查每個元器件插放是否正確、整齊,二極管、電解電容極性是否正確,電阻讀數(shù)的方向是否一致,全部合格后方可進行元器件的焊接。開始焊接,擺好電路板,快速接觸焊錫絲和電烙鐵,時間控制在一秒鐘

12、左右最好,一般不超過三秒鐘,一面弄壞電路板,先從電路板的外側開始焊接,最后焊接中間軌道部分,因為中心軌道部分對焊接要求比較高,焊點高度不能超過兩三毫米,否則會影響旋鈕轉動;焊接的管腳用鉗子剪掉,焊接完電阻之后,再焊接幾個較大的元器件。焊接完后的元器件,要求排列整齊,高度一致。為了保證焊接的整齊美觀,焊接時應將線路板板架在焊接木架上焊接,兩邊架空的高度要一致,元件插好后,要調整位置,使它與桌面相接觸,保證每個元件焊接高度一致。焊接時,電阻不能離開線路板太遠,也不能緊貼線路板焊接,以免影響電阻的散熱。焊接時如果電路板未放水平,應重新加熱調整。電路板未放水平,使二極管兩端引腳長度不同,離開線路板太遠

13、;藍電阻放置歪斜;電解電容折彎角度大于90,易將引腳彎斷。應先焊水平放置的元器件,后焊垂直放置的或體積較大的元器件,如分流器、可調電阻等。焊接時不允許用電烙鐵運載焊錫絲,因為烙鐵頭的溫度很高,焊錫在高溫下會使助焊劑分解揮發(fā),易造成虛焊等焊接缺陷。錯焊元件的拔除。當元件焊錯時,要將錯焊元件的拔除。先檢查焊錯的元件應該焊在什么位置,正確位置的引腳長度是多少,如果引腳較短,為了便于拔出,應先將引腳剪短。在烙鐵架上清除烙鐵頭上的焊錫,將線路板綠色的焊接面朝下,用烙鐵將元件腳上的錫盡量刮除,然后將線路板豎直放置,用鑷子在黃色的面將元件引腳輕輕夾住,在綠色面,用烙鐵輕輕燙,同時用鑷子將元件向相反方向拔除。

14、拔除后,焊盤孔容易堵塞,有兩種方法可以解決這一問題。烙鐵稍燙焊盤,用鑷子夾住一根廢元件腳,將堵塞的孔通開;將元件做成正確的形狀,并將引腳剪到合適的長度,鑷子夾住元件,放在被堵塞孔的背面,用烙鐵在焊盤上加熱,將元件推入焊盤孔中。注意用力要輕,不能將焊盤推離線路板,使焊盤與線路板間形成間隙或者使焊盤與線路板脫開。(四)安裝、調試過程記錄1校正表頭。將焊接好的電路板與萬用表的外殼對接,然后請老師校準表頭。2安裝過程(1)電位器的安裝。電位器安裝時,應先測量電位器引腳間的阻值,電位器共有五個引腳,其中三個并排的引腳中,兩點為固定觸點,一點可動觸點,當旋鈕轉動時,阻值發(fā)生變化。電位器實質上是一個滑線電阻

15、,電位器的兩個粗的引腳主要用于固定電位器。安裝時應捏住電位器的外殼,平穩(wěn)地插入,不應使某一個引腳受力過大。不能捏住電位器的引腳安裝,以免損壞電位器。注意電位器要裝在線路板的焊接綠面,不能裝在黃色面。(2)分流器的安裝。安裝分流器時要注意方向,不能讓分流器影響線路板及其余電阻的安裝。(3)輸入插管的安裝。輸入插管裝在綠面,是用來插表棒的,因此一定要焊接牢固。將其插入線路板中,用尖嘴鉗在黃面輕輕捏緊,將其固定,一定要注意垂直,然后將兩個固定點焊接牢固。(4)晶體管插座的安裝。晶體管插座裝在線路板綠面,用于判斷晶體管的極性。在綠面的左上角有6個橢圓的焊盤,中間有兩個小孔,用于晶體管插座的定位,將其放

16、入小孔中檢查是否合適,如果小孔直徑小于定位突起物,應用錐子稍微將孔擴大,使定位突起物能夠插入。將晶體管插片插入晶體管插座中,檢查是否松動,應將其撥出并將其彎成圖44中b的形狀,插入晶體管插座中,將其伸出部分折平。晶體管插片裝好后,將晶體管插座裝在線路板上,定位,檢查是否垂直,并將6個橢圓的焊盤焊接牢固。(5)電池極板的焊接。焊接前先要檢查電池極板的松緊,如果太緊應將其調整。調整的方法是用尖嘴鉗將電池極板側面的突起物稍微夾平,使它能順利地插入電池極板插座,且不松動。電池極板安裝的位置。平極板與突極板不能對調,否則電路無法接通。焊接時應將電池極板撥起,否則高溫會把電池極板插座的塑料燙壞。為了便于焊

17、接,應先用尖嘴鉗的齒口將其焊接部位部分銼毛,去除氧化層。用加熱的烙鐵沾一些松香放在焊接點上,再加焊錫,為其搪錫。將連接線線頭剝出,如果是多股線應立即將其擰緊,然后沾松香并搪錫(我們提供的連接線已經(jīng)搪錫)。用烙鐵運載少量焊錫,燙開電池極板上已有的錫,迅速將連接線插入并移開烙鐵。如果時間稍長將會使連接線的絕緣層燙化,影響其絕緣。連接線焊接的方向。連接線焊好后將電池極板壓下,安裝到位。(6)電刷的安裝。將電刷旋鈕的電刷安裝卡轉向朝上,V形電刷有一個缺口,應該放在左下角,因為線路板的3條電刷軌道中間2條間隙較小,外側2條間隙較大,與電刷相對應,當缺口在左下角時電刷接觸點上面2個相距較遠,下面2個相距較

18、近,一定不能放錯。電刷四周都要卡入電刷安裝槽內,用手輕輕按,看是否有彈性并能自動復位。如果電刷安裝的方向不對,將使萬用表失效或損壞。開口在右上角,電刷中間的觸點無法與電刷軌道接觸,使萬用表無法正常工作,且外側的兩圈軌道中間有焊點,使中間的電刷觸點與之相磨擦,易使電刷受損;使開口在左上角或在右下角,3個電刷觸點均無法與軌道正常接觸,電刷在轉動過程中與外側兩圈軌道中的焊點相刮,會使電刷很快折斷,使電刷損壞。3萬用表測試。將萬用表交予老師檢查、測試。測量交流電壓:測量交流電壓時將檔位開關旋鈕打到交流電壓檔,表棒不分正負極,與測量直流電壓相似進行讀數(shù),其讀數(shù)為交流電壓的有效值。測量直流電流:把萬用表兩

19、表棒插好,紅表棒接“”,黑表棒接“”,把檔位開關旋鈕打到直流電流檔,并選擇合適的量程。當被測電流數(shù)值范圍不確定時,應先選用較高的量程。把被測電路斷開,將萬用表兩表棒串接到被測電路上,注意直流電流從紅表棒流入,黑表棒流出,不能接反。根據(jù)測出電流值,再逐步選用低量程,保證讀數(shù)的精度。測量電阻:插好表棒,打到電阻檔,并選擇量程。短接兩表棒,旋動電阻調零電位器旋鈕,進行電阻檔調零,使指針打到電阻刻度右邊的“0”處,將被測電阻脫離電源,用兩表棒接觸電阻兩端,從表頭指針顯示的讀數(shù)乘所選量程的分辯率數(shù)即為揮發(fā)油電阻的阻值。如選用R×10檔測量,指針指示50,則被測電阻的阻值為:50×10

20、500。如果示值過大或過小要重新調整檔位,保證讀數(shù)的精度。課題總結在這兩周的短學期里學校為我們安排了電子設計課程設計的任務,雖然只有短短兩周的時間,但在這兩次的課程設計讓我學到了很多東西。課程設計的重點不是再去學習理論只是而是讓我們學習如何將我們已學過的理論正確的應用到實際應用中去,這項安排不但能讓我們鞏固以前的知識,更能提高我們的動手能里、應用能力。使我們進一步了解電子技術,提高實踐能力,培養(yǎng)我們學習的興趣,為進一步學習好專業(yè)知識做鋪墊。我們做的第一個課程設計是斷線防盜自動報警器,初次接觸這些,感覺這個設計是一個十分困難的工程。然而,此時也感到挺好奇,這次設計能將我們學過的知識真正的應用到實

21、際中,讓我們了解到模擬電子技術理論知識的重要性、實用性。根據(jù)老師的指導,我們了解報警器的參考電路,我們需要根據(jù)課程設計的要求計算確定各個原件的參數(shù)使電路能工作在正常狀態(tài)。在我們設計斷線防盜自動報警器的時候我們首先必須明確整個電路的原理。如電源部分設計,首先我們要清楚如何將220v的交流電壓轉變成15v 0.35A的直流穩(wěn)壓電源,這就需要用到我們以前模電課上學過的穩(wěn)壓濾波電路及調壓;其次,根據(jù)電路要求我們還要實現(xiàn)電網(wǎng)跟蓄電池的無間斷轉換,這就要用到二極管的特性;最后要實現(xiàn)電池的浮充電功能,在這里我們需要用到比較電路,通過電壓的比較我們才能合理的控制充電。當我們弄清了這些原理過程之后,我們就要根據(jù)課程設計任務書對電路的要求,計算各個元件的參數(shù),并在模擬中校正整個電路的正確性。在整個設計中能學到很多課本上所不能學到的東西。對于一個實用電路的設計我們要做到實現(xiàn)的可行性,如電阻,我們在整個電路中都要實用標準電阻,而我們的理論常常會使用一些非標準電阻,這樣使電路實現(xiàn)制作更加困難。另外我們在設計的時候還要考慮到經(jīng)濟性,對于要實現(xiàn)同樣功能的一個電路,我們可以使用很多方法,但有些方法明顯會提高制作成本。除了這些我們在這個設計中還能的到其他的鍛煉。以上說的是模電設計這塊的認識,另外在軟件上我也學到了新東西。在本次設計中我們使用了Mult

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