電子技能模塊5課件

模塊五電子實用技術(shù)與應(yīng)用電路●項目一固體語音錄放器●項目二人體感應(yīng)照明開關(guān)●項目三紅外自動水龍頭●項目四電子音叉電路●項目五高精度定時器項目一固體語音錄放器

本項目介紹的一種利用固體錄音技術(shù)的語音錄放電路就可滿足這類要求。而且隨著技術(shù)的進步，成本也大大降低，幾年以前要二百多元的現(xiàn)在只要二十幾元。其外圍電路簡單、體積小，很容易利用它開發(fā)其他的用品，擴展其用途?；顒右浑娐泛喗楸倦娐凡捎玫氖桥_灣產(chǎn)的APR9301高音質(zhì)單晶片語音錄放集成電路。它有兩種封裝方式：一種是雙列直插28腳；另一種是軟封裝，仍是28腳，但直接綁定在做好的印刷電路板上。本電路采用的是后一種。APR9301的特點是：單段，可循環(huán)錄放音；反復(fù)錄音可永久保存信息；錄音過程及放音結(jié)束有LED指示；操作簡單，只需外接少量阻容元件、喇叭和單5V電源即可工作；可通過更換振蕩電阻ROSC的大小來調(diào)節(jié)錄放語音時間的長短變化，從20s可調(diào)到30s；自動省電低功耗，工作電流25mA，等待電流1μA。完整的電路圖，如圖所示。

錄音時，按下“REC”鍵,此時LED點亮指示，語音信號通過駐極體麥克風(fēng)進入集成塊,由閃存存儲器貯存起來。第二次錄音時，上次錄入的信號將全部被覆蓋掉。放音時，按一下“PLAY”健，此時LED點亮指示，由集成電路內(nèi)“設(shè)備控制”發(fā)出指令，模擬讀電路從存儲器中“讀”出錄音時“寫”入的語音信號，經(jīng)過耦合電容進入放大器將語音信號放大，然后從外接喇叭中放出聲音來。放音過程中，再按一下“PLAY”鍵將中斷放音。下次再放時又從頭開始播放。3.二極管VD為LED紅色發(fā)光二極管。4.集成電路IC為APR9301。5.其他駐極體話筒為MIC駐極體話筒，開關(guān)為兩個微動開關(guān)。活動三制作技術(shù)1.印刷電路板為了能在其基礎(chǔ)上開發(fā)多種新用途，固體語音錄放器的印刷電路板采用雙面電路板，其面積只有34mm×22mm，而且部分阻容件還采用表面貼裝元件，以提高元件密度、減小體積。為了提高可靠性、降低安裝調(diào)試難度，表面貼裝元件都已焊好，剩下的元件安裝較簡單，而且?guī)缀醪挥谜{(diào)試。2.安裝與焊接元件布置如圖所示

焊接時要注意防止靜電危害，最好待烙鐵燒熱后再拔下電源插頭進行焊接。固體語音錄放電路的應(yīng)用范圍很廣，可用在很多領(lǐng)域?；顒铀臄U展應(yīng)用項目二人體感應(yīng)照明開關(guān)人體感應(yīng)照明開關(guān)是利用人體體溫產(chǎn)生的遠紅外線的能量去控制照明電路的一種開關(guān)。當(dāng)有人進入感應(yīng)范圍，開關(guān)就自動接通電源，使照明燈泡點亮；當(dāng)人離開后，則關(guān)閉電源，燈泡熄滅?；顒右浑娐泛喗槿梭w感應(yīng)照明開關(guān)的核心技術(shù)是應(yīng)用了一只熱釋電遠紅外線傳感器。當(dāng)它檢測到人體輻射出的遠紅外線后，就輸出一個電壓信號，此信號通過信號處理電路，然后觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，從而使燈泡點亮。一旦人離開，在延時電路的作用下，晶閘管截止而使燈泡熄滅。人體感應(yīng)照明開關(guān)電路圖示定時電路的作用是當(dāng)人體離開后，照明燈泡經(jīng)過多少時間即自動熄滅。當(dāng)人體留在檢測范圍內(nèi)活動時，定時電路不起作用。輸出電路采用的是一只晶閘管。熱釋電傳感器檢測到的人體信號經(jīng)過信號處理電路放大即可觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，使照明燈泡發(fā)光?；顒佣骷x擇與測試1.電阻器R1＝10kΩ（或22kΩ）R2＝2.4MΩ（或1MΩ）R3＝56kΩR4＝1MΩ（或15MΩ）R5＝22kΩR7＝1MΩ（或100kΩ）R8＝680kΩR9＝1MΩR10＝22kΩR11＝100kΩ（或1MΩ）R12＝22kΩR14＝100Ω，除R14為1／2W外，其余均為1／8W。3.可變電阻Rp1＝1MΩ、Rp2＝220kΩ4.二極管VZ1是型號為Z9.1或Z12的穩(wěn)壓管；VD2～VD4是型號為1N4004的二極管。5.光敏電阻RZ為光敏電阻器。6.晶閘管雙向晶閘管V5，型號為菲利浦公司的BT134。7.集成電路集成電路IC為HT7610B，是專為人體遠紅外線感應(yīng)照明開關(guān)設(shè)計的集成電路，為雙列直插16腳。8.熱釋電傳感器（PIR）電路采用的傳感器是RE200B。9.其他SW1為橋形電源開關(guān)250V，5A；SW2為單刀雙擲開關(guān)，250V，5A?；顒尤谱骷夹g(shù)1.印刷電路板（PCB板）印刷電路板及元件布置如圖。5.通電調(diào)式按圖接好線，通電5min后可進行調(diào)試。在較暗環(huán)境下，用手遮擋感應(yīng)開關(guān)，燈泡應(yīng)發(fā)光。若要調(diào)節(jié)人離開后燈泡熄滅的延長時間，可調(diào)節(jié)Rp1，調(diào)節(jié)范圍在30s～60s之間。活動四擴展應(yīng)用此感應(yīng)開關(guān)還可用作多路閃燈的感應(yīng)開關(guān)，人來五顏六色的彩燈就開始跳躍、閃動，人走即滅。也可帶動音樂IC、語言錄放IC，人來了即接通，且可自動播放。亦可與電動機正、反轉(zhuǎn)控制電路組合成自動門控制電路，實現(xiàn)人來自動開門，人走自動關(guān)門。項目三紅外自動水龍頭

活動一電路簡介紅外自動水龍頭的方框圖如圖，由六部分組成。具體電路如圖。VD2是紅外光電二極管，當(dāng)它受到紅外光脈沖照射時，其電阻隨紅外光脈沖變化，且頻率與紅外光脈沖相同。VD3，VD4，C8將C7送來的具有一定幅值的交流信號進行整流和濾波，變?yōu)橹绷麟妷鹤饔糜赩T3基極，VT3導(dǎo)通，通過VD5驅(qū)動晶閘管V導(dǎo)通，則進水電磁閥YV得電吸合放水。同時，發(fā)光二極管VD5也發(fā)光，指示出此刻的電路狀態(tài)?；顒佣骷x擇與測試1.電阻器R1＝10kΩ、R2＝100kΩ、R3＝470Ω、R4＝62kΩ、R5＝62kΩ、R6＝27kΩ、R7＝470Ω、R8＝100Ω，1W金屬膜R9＝2kΩ、R10＝330kΩ、R11＝150kΩ、R12＝1MΩ、R13＝470Ω、R14＝100kΩRp1＝10kΩ可調(diào)電阻、Rp2＝1kΩ、要檢查與上述阻值是否相符。2.電容器C1＝3900pF、C2＝0.1μF、C3＝470pF、C4＝470pF、C5＝1000pF、C6＝0.1μF、C7＝1μF、C8＝10μF，50V、C9＝100μF，50V、C10＝2μF，400V風(fēng)扇電容，C11＝220μF，50V。也要檢查檢測其充放電性能。3.二極管VD1是型號為HG411的二極管；VD2是型號為HPT605C的二極管；VD3，VD4是型號為1N4148的二極管；VD5是紅色發(fā)光二極管；VD6，VD7是型號為1N4007的二極管；VZ為6V～9V，1W的硅穩(wěn)壓管。4.三極管VT1，VT2，VT3均是型號為9013的三極管，β≥100。5.晶閘管V是型號為TLC336A的晶閘管。6.集成電路IC74HC04或CD4069等非門集成電路均可。7.進水電磁閥YV是型號為DF-1的電磁閥或其他洗衣機用進水電磁閥。8.壓敏電阻MY是型號為10K391或10D391的壓敏電阻?；顒尤谱骷夹g(shù)1.印刷電路及元件布置印刷電路板及元件布置如圖示2.元件安裝與焊接首先將元件按照先低后高、先小后大、先輕后重的原則，將元件都裝在印刷電路板上。3.檢查與調(diào)試先輕輕搖動各元件，看有無虛焊、假焊，再進入調(diào)試。調(diào)整完畢，將電路板及反射式發(fā)射接收裝置安裝在外殼中，接上原自來水進水管，當(dāng)有人洗手或用水時，水龍頭便自動出水，離開時自動斷水。4.整體安裝5.注意事項①由于電路采用電容器降壓，電路板某些地方帶有市電，調(diào)試安裝時，人體不得觸及，以免發(fā)生觸電危險。②電路要用絕緣材料封好，底面與底板要有一定距離，以防止進水。③引至盒內(nèi)的電源線，一定要用塑料槽板配線。6.擴展應(yīng)用本裝置除了可在家庭、學(xué)校、醫(yī)院及賓館酒樓等處的水龍頭安裝以節(jié)約用水外，還可直接用于照明電路，如油畫上的燈，只有人們走近燈才會亮，此時晶閘管驅(qū)動的不是電磁閥線圈而是直接接燈具了。項目四電子音叉電路電子音叉電路是利用集成電路及石英晶體等組成的振蕩電路，能產(chǎn)生440Hz的國際標(biāo)準(zhǔn)A音，可作為樂隊的校音器使用及用于聲學(xué)實驗等?；顒右浑娐饭ぷ髟韴D所示的電路是由12位二進制串行計數(shù)器／分頻器CC4040、六反相緩沖／變換器CC4049及三極管VT構(gòu)成的電子音叉電路。電路中，由集成電路CC4049的IC2A門及石英晶體等組成電容三點式晶體振蕩器，振蕩頻率為1MHz（由石英晶體決定），用微調(diào)電容C2可進行頻率微調(diào)（1MHz±120Hz）以校準(zhǔn)頻率?；顒佣骷x擇與測試1.電阻器R1＝2MΩ、R2＝1kΩ、R3＝10kΩ、R4＝200Ω、R5＝200Ω以上電阻均選用1／4W的金屬膜電阻。2.電容器C1＝22pF、C2＝20pF（調(diào)整后確定）C3＝1000μF、C4＝1000μF、C1，C2為高頻陶瓷電容，C3，C4為電解電容。3.晶體管VT1應(yīng)選擇NPN型硅材料三極管，型號為9013；VT2可選擇PNP型硅材料三極管，型號為9012。VD1～VD5均選用1N4148的硅開關(guān)二極管。4.集成電路IC1是型號為CC4040的六反相緩沖／變換器。IC2是型號為CC4049的12位二進制串行計數(shù)器／分頻器。5.其他JT選用1MHz的石英晶體。B選用8Ω，0.25W揚聲器。活動三電路制作1.印刷電路及元件布置印刷電路板及元件布置如圖。2.電路安裝該電路采用CMOS集成電路CC4040（12位二進制串行計數(shù)器／分頻器）作為分頻電路的核心元件。12個輸出端，電路只需用到Q1、Q6、Q7、Q8、Q11、Q12等輸出端，剩余輸出端可以懸空電路中的C2為校準(zhǔn)電容?；顒铀臄U展應(yīng)用本電路可作為標(biāo)準(zhǔn)的音源（440Hz的國際標(biāo)準(zhǔn)A音）使用，如可用作樂隊校準(zhǔn)樂器或物理聲學(xué)試驗的標(biāo)準(zhǔn)音源。也可作為電子琴的部分音源使用。電子音叉還可以作為聲納系統(tǒng)的聲源來使用。還可以產(chǎn)生噪音信號，噪音可以用來除草、驅(qū)蟲等。

項目五高精度定時器高精度數(shù)字定時控制器是主要用于控制電器設(shè)備工作時間延時的裝置。該電路具有性能穩(wěn)定、定時精度高、可調(diào)定時間范圍寬及功耗低等優(yōu)點。定時范圍為15min～135min，可按個人需要而設(shè)置延時時間?；顒右浑娐饭ぷ髟砣鐖D所示電路活動二元器件選擇與測試1.電阻器R1＝10MΩ、R2＝1kΩ、R3＝100kΩ、R4＝100kΩ、R5＝100kΩ、R6＝5.6kΩ、R7＝1kΩ以上電阻均選用1／4W金屬膜電阻。2.電容器C1＝5／35pF、C2＝35pF、C3＝2.2μF、C4＝1000μF、C5＝0.022μF、C6＝0.022μF、C7＝100μF、C1為微調(diào)電容器；C2、C5，C6為瓷片電容器；C3，C4，C7為電解電容器。3.二極管VD1～VD6均選用1N4148硅開關(guān)二極管，VD7是型號為1N4001的二極管，LED為發(fā)光二極管，U為四只整流二極管或整流硅橋。

4.三極管VT是型號為8550的PNP型硅材料晶體三極管。5.集成電路IC1是型號為CC4060的14位二進制異步串行計數(shù)器／分頻器和振蕩器，IC2是型號為CC4040的12位二進制串行計數(shù)器／分頻器，IC3是型號為CC4001的四2輸入端或非門集成電路，IC4是型號為CC4017的十進制計數(shù)器／脈動分配器，IC5是型號為LM7809的三端集成穩(wěn)壓器。

6.其他JT是頻率為32768Hz的石英晶體；J是9V小型繼電器；T為220V／12V，10W電源變壓器；SW為單刀九擲轉(zhuǎn)換開關(guān)；SB為按鈕開關(guān)；FU1為2A保險絲，F(xiàn)U2為500mA保險絲。活動三電路制作1.印刷電路及元件布置印刷電路板及元件布置如圖2.電路安裝與調(diào)試在該電路中，采用的是CMOS集成電路CC4060、CC4040、CC4017、CC4001等元件，這些集成電路有的只用部分輸出端，剩余輸出端全部懸空。所有元器件及電源進線的接線柱按圖要求焊接好，電路只要連接無誤，就能達到預(yù)期的效果?；顒铀臄U展應(yīng)用本電路可直接用于控制照明燈、音響、電視機等電器的定時控制，能在達到設(shè)定好的時間后實現(xiàn)自動關(guān)閉電源。電路中設(shè)定的延時時間為15min一組，實際上延時時間可以根據(jù)需要進行調(diào)整。改變CC4040的各輸出的組合的分頻數(shù)，就可改變延時時間。項目六動態(tài)掃描數(shù)字時鐘的制作

動態(tài)掃描數(shù)字時鐘是一種利用數(shù)字顯示的計時裝置。動態(tài)掃描數(shù)字時鐘具有掃描顯示電路功耗低、顯示器件壽命長、計時準(zhǔn)確及無傳動裝置等優(yōu)點，它優(yōu)于一般的靜態(tài)數(shù)字時鐘，可用于公共場所的大型數(shù)字時間顯示，以及家庭、個人的計時?；顒右还ぷ髟韴D示為動態(tài)掃描數(shù)字時鐘電路原理圖。按其功能可分為五個部分，包括1Hz信號發(fā)生、計數(shù)、譯碼、動態(tài)掃描顯示、調(diào)時和調(diào)分控制等部分。1.1Hz信號發(fā)生電路這部分電路由CC4060和CC4040這兩塊CMOS集成電路，以及4．19MHz晶體振蕩器組成。從CC4040的5腳輸出1Hz信號，1腳輸出50Hz信號，3腳輸出100Hz信號。2.計數(shù)電路電路由三片CC4518和一片CC4081組成，CC4518是十進制BCD碼計數(shù)器。秒、分、時計數(shù)分別用一片CC4518和一片與門構(gòu)成六十進制或二十四進制的計數(shù)電路，其計數(shù)信號經(jīng)過控制電路向上傳遞。3.四個位動態(tài)掃描電路兩片CC4539和一片CC4555構(gòu)成。CC4539是雙四選一電路，CC4555是雙四路數(shù)據(jù)分配器。4.譯碼、驅(qū)動、顯示部SM420564型芯片是四位共陰極LED動態(tài)數(shù)碼顯示器，其段驅(qū)動電流為5～10mA，故可由CC4543七段譯碼器直接驅(qū)動。5.控制部分控制部分即為調(diào)整分和時的電路。只要按住調(diào)時按鈕，顯示器上的分（時）顯示數(shù)字就會不斷地加1，每秒加一次。當(dāng)加的數(shù)字到位后松開按鈕即調(diào)整完畢。調(diào)整電路由雙與或非門（CC4085）、非門、按鈕、電阻、電容組成?；顒佣骷x擇與測試

1.電阻器R1＝20Ω、R2＝20Ω、R3＝20Ω、R4＝20Ω、R5＝20Ω、R6＝20Ω、R7＝20Ω、R8＝20Ω、R9＝4.7kΩ、R10＝4.7kΩ、R11＝2.2MΩ以上電阻均用1／4W金屬膜電阻器。2.電容器C1＝30pF、C2＝30pF