毕业设计,全自动充电器的设计与制作,毕业论文1

1、Xxxxx毕业设计任务书专业 电子工艺与管理年级 20xxx 班级 一班xxx 学号 20xxx0208018xxx 教 务 处 编 印下载于 就爱免费网 免费论文 栏目.9aifree./html/mflw/毕业设计指导须知一、毕业设计是高职教学过程中一个十分重要的环节。是锻 炼学生运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面， 也是高职培养应用型专门人才的要求。二、导教师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业人员， 且专业对口（指所指导专业应同所聘教师专业职称相一致） 。经系、 教务处审查同意后，才能指导学生的毕业设计。三、学生应以严肃认真，实事求是的态度完成设计。要独立 思考，自己动手

2、，不得抄袭或找人代笔。四、毕业设计选题要符合专业培养目标的要求。论文（任务 书）写作要做到论点明确、论据充分，论理透彻，语言准确恰当， 书面整洁、字迹工整，图纸应清晰、工整，符合设计要求，符合 国家有关标准和部颁标准。字数、图纸数量符合有关要求。并在 规定的时间完成。五、答辩过程中学生要严认真，文明礼貌，谦虚谨慎，认真 回答答辩主持人，委员等提出的问题。六、填报有关表格时，应按项目要求逐项填实、填全、填清学号20xxx0208018xxx学制三年专业电子工艺与管理年级20xxx教学班负责人xxx班级一班指导教师 xxx 职务或职称 助教设 计 题 目 全自动充电器指导教师评语：成绩： 指导教师

3、签名： 工作单位 年 月 日系复审意见：成绩： 复审人签名： 职称： 公章 年 月 日教务处终审意见：公章 年 月 日答辩情况记录答辩题目答辩情况正确基本正确经提示 回答不正确未回答答辩委员会（或小组）评语：下载于 就爱免费网 免费论文 栏目 .9aifree./html/mflw/成绩： 主持答辩人签名： 职称： 月 日、毕业设计的任务和具体要求：（1）本次毕业设计的具体任务是： 确定毕业设计的课题，并且利用图书和网络资源查出与该设计有关的资料从中挑 选出最佳的设计资料，作为该毕业设计的参考资料。制定出最佳的毕业设计方案，并 且根据预先制定的方案选用合适的元器件。 利用 protelDXP

4、软件根据选定的参考资料进 行绘制电路图和生成 PCB电路板。根据做好的电路图把元件插到电路板上并对电路板进 行正确连接和焊接，然后再组装成自动充电器成品。（2）本次毕业设计的要求是： 选定的方案要适合电子专业大专毕业生的制作，使用的必须是曾经学过或是见过 的元器件。生成的 PCB电路板，布线要合理不能交叉，而且还要考虑元件之间相互干扰 的因素，使易产生干扰的元件之间保持一定距离，且导线间距要稍大。焊接好的电路 板，焊点上的焊锡应呈锥形，且表面要光华，不能有虚焊现象。制成的成品要可以有 效的对可充动电池进行自动冲动，充电结束后自动停止。、毕业设计应完成的图纸：表 3-1 NE555 引脚功能介绍

5、，见 14 页表 3-2 LM7809 集成电路引脚功能及数据，见 14 页表 4-1 电阻器电位器型号命名 , 见 18 页表 4-2 电阻器允许偏差 , 见 19 页图 1-1 全自动充电器电路原理图，见 2 页图 2-1 稳压电源形成流程图，见 3 页图 2-2 变压器工作原理图，见 4 页图 2-3 桥式整流电路原理图，见 5 页图 2-4 电容器滤波原理图，见 6 页图 2-5 稳压电源方框图 , 见 7 页图 2-6 78* 系列电路符号及外形图 , 见 7 页图 2-7 电压比较器工作原理图 , 见 8 页图 2-8 555 时基电路部等效电路图 , 见 9 页图 2-9 555

6、 时基电路部等效功能图 , 见 9 页图 2-10 二极管发光原理图 , 见 11 页图 3-1 NE555 封装图，见 13 页图 3-2 NE555 引脚图，见 13 页图 3-3 相片曝光定时器，见 14 页图 3-4 三端稳压器管脚序号判断，见 15 页图 3-5 三端固定输出稳压器应用电路，见 16 页图 3-6 稳压器用做恒流源，见 16 页图 4-1 电阻电位器的图形符号，见 17 页图 4-2 电容器的图形符号，见 20 页图 4-3 变压器的图形符号，见 21 页图 4-4 二极管的图形符号，见 23 页图 4-5 PCB 板图，见 24 页三、其他要求：做毕业设计应该掌握好

7、专业知识，并且要用心去做，这样才能做好。四、毕业设计的期限：自 2008 年 9 月 1 日至 2008 年 10 月 10 日五、毕业设计（论文）进度计划：起止日期工作容备注2008.9.01-2008.9.102008.9.10-2008.9.202008.9.20-2008.10.12008.10.1-2008.10.10确定方案、设计原理图、查资料、准备元器件调试电路、制作电路板、焊接元器件调试、检查效果修改并完成毕业论文全自动充电器摘要便携式电子产品的快度发展， 促使电池的品种增加及性能提高， 并且使可充电电池的产量 大增，同时对充电器的要求也趋于效率高、体积小、成本低、重量轻并且安

8、全实用。本设计主 要介绍用于镍镉可充电电池的全自动充电器。该充电电路用时基电路 NE555接成施密特触发器构成的充电器具有电路结构简单， 取材容 易，使用外围原件少，易于操作，电池充满后自动停止的特点，适合对26 节的镍镉电池充电，效果良好。关键词：电池；充电器； NE555前 言 1 设计方案 1.1 工作原理 . 1.2 电路原理图 2 电路的三大模块功能 2.1 电源电路模块 . 2.2 电压比较器模块 . 2.3 指示电路模块 . 3 集成块基本功能 3.1 NE555 3.2 三端集成稳压器 LM7809 4 元器件分析 4.1 电阻器与电位器 4.2 电容原件： 4.3 变压器 .

9、 4.4 二极管元器件 . 5 自动充电器电路模块连接、系统调试和完善 5.1 用 Protel DXP 软件设计 PCB板 5.2 制作电路板 5.3 电路调试 6 结束语 6.1 论文总结 . 6.2 工作展望 . 参考文献、资料索引 致 谢 前言从 18 世纪法拉第发现了电磁现象以来，人类社会便进入了电子时代。经过不断发展，电 子产品越来越多的呈现在我们面前。 由于电能的清洁高效、 易于转变成其它形式的能源的特点， 电子技术越来越被人们重视。 充电器是伴随着充电电池的发展而发展的， 早期出现的充电器多 为镍镉电池充电器，随着消费者和产业的环保意识增强， 碱性一次电池和含有有毒金属镉等二次

10、电池使用日益 受到限制，可充电电池得到了广泛的使用。镍镉电池作为一种便携式电源，具有体积小、容量 大、阻小、输出电压平稳以及可反复充电等特点，正被越来越广泛地应用于计算机、电子测量 仪表和各类通信设备中， 由于其价格比普通的锌锰电池昂贵， 因此科学合理地使用镍镉电池显 得非常重要，而选择正确、可靠的充电方式是充分发挥镍镉电池效能和保证其寿命的关键。下 面我们来介绍一种可以满足以上要求的全自动充电器。1 设计方案1.1 工作原理电路电源由变压器 T 降压，二极管 VD1VD4整流，三端稳压集成块 A1稳压及电 C1,C2滤波后供给， 通电后可输出稳定的 9V 直流电压供给充电器使用。电压比较器由

11、时基电路 A2 组成，在它的控制端 5 脚由一个稳压二极管 VS（稳定电压为 5.6V），所以将电路的复位电平定在 5.6V。发光二极管 VL 为充电指示器。1节 5号镍镉电池正常工作电压为 1.2V，充电终止电压为 1.4V 左右。G为 4节待充的镍 镉电池，所以充电终止电压为 41.4V=5.6V 。将电池装入充电支架后，合上电源开关 S，便可 开始充电。电路工作过程：由于电容 C3两端电压不能突变，刚通电时， A2的 2 脚为低电平， A2被触发置位， 3 脚输出高电平，此高电平经电位器 RP、二极管 VD5向电池 G充电，改变 RP 值可以调节充电电流的大小。此时 A2的 7 脚被悬空

12、， VL发光指示电路在充电。随着充电不断 进行， G两端电压逐渐升高，当升至 5.6V 时，A2复位，3 脚输出低电平，充电自动终止，同 时 A2 部放电管导通， 7 脚输出低电平， VL熄灭表示充电结束。1.2 电路原理图全自动镍镉电池充电器的电路如下图所示， 充电器主要由电源电路、 电压比较器及指示电 路等组成。图 1-1电路原理图2 电路的三大模块功能2.1 电源电路模块稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，变压器把市电交流电压变为所 需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变 为稳定的直流电压输出。 如下图所示：把 220V 交流变成

13、低压直流的四个组成部分：降压图 2-1稳压电源工作原理图1 整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电，二极管在电路中起开关的 作用。2 滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分，电容和电感 起滤波的作用。3 稳压电路对整流后的直流电压采用技术进一步稳定直流电压。 三端稳压器是常用的稳 压器件。2.1.1 电源变压器把输入 U1的有效值 220V，频率 50HZ的电网电压变换成所需要的电压 U1，一般情况下， 直流电压的数值和电网电压有效值相差很大， 因此需要通过电源变压器降压后， 再对交流电压 进行处理。下面介绍一下变压器的工作原理变压器是变换交流电压、电流

14、和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁 芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流） 。变压器由铁芯（或磁芯）和线 圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线 圈。如下图所示的原理图：变压器原理图变压器的基本原理是电磁感应原理， 现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理 （如 上图）：当一次侧绕组上加上电压 1时，流过电流 1，在铁芯中就产生交变磁通 ?1，这些磁 通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势1， 2，感应电势公式为： E=4.44fN?m式中： E- 感应电势有效值f- 频率N- 匝数?m- 主磁通最大值由于

15、二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和 E2 大小也不同，当略去阻抗压降后，电压 1和 2大小也就不同。当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（ 0），这个电流称为激磁电流。当 二次侧加负载流过负载电流 2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变 时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流0，一部分为用来平衡 2，所以这部分电流随着 2变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁势。上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用， 变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、 二次侧 的能量传递。2.1.2. 桥式整流电路：整流电路的目的是利用其具有单向导电性的整流元件，将正

16、负交替的正弦交流电压 U1 整 流成单方的脉动电压 U2。本设计中采用的是桥式整流电路，如图 2-3 ：图 2-3桥式整流原理图桥式整流电路，也可认为它是全波整流电路的一种， 变压器绕组按图 3 方法接四只二极管。D 1 D 4 为四只相同的整流二极管，接成电桥形式，故称桥式整流电路。利用二极管的导 引作用，使在负半周时也能把次级输出引向负载。具体接法如图所示，从图中可以看到，在正 半周时由 D1、D2导引电流自上而下通过 RL，负半周时由 D3、D4导引电流也是自上而下通过 RL ， 从而实现了全波整流。 在这种结构中，若输出同样的直流电压，变压器次级绕组与全波整流 相比则只须一半绕组即可，

17、但若要输出同样大小的电流，则绕组的线径要相应加粗。 至于脉 动，和前面讲的全波整流电路完全相同。由于整流电路的输出电压都含有较大的脉动成分。 为了尽量压低脉动成分， 另一方面还要 尽量保留直流成分，使输出电压接近理想的直流，这种措施就是滤波。滤波通常是利用电容或 电感的能量存储作用来实现的。2.1.3 滤波电路整流电路虽然可将交流电变成直流电， 但其脉动成分较大， 在一些要求直流电平滑的场合 是不适用的，需加上滤波电路，以减小整流后直流电中的脉动成分。为了减小电压 U2 的脉动， 需通过低通滤波使输出电压平滑，理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出电 压仅有直流电压，然而，由于滤波

18、电路为无源电路，所以，接入负载后势必会影响滤波效果， 对电源电源稳定性要求不高的电子电路滤波，整流后的直流电压 U3 可作为供电电源。下面介 绍一下电容滤波的原理 。在小功率整流电路中主要采用电容滤波。电容滤波的电路图如下所示，当电刚接通时， U2 从正半周的零值开始增加， 二极管 D1,D3 导通，导通电流一路向负载 RL供电+另一路向电容充 电，由于二极管的导通电阻很小，充电时间常数很小，电容两端电压UC几乎与 U2同步增大。当 UC=U2时， U2开始下降，此时 U2小于 UC。二极管收反向电压作用而截止，电容 C向 RL放 电，由于放电常数很小， UC按照指数规律缓慢下降当 UC=|U

19、2|时， U2的负半周使 D2,D4 正偏 导通。电容 C 又充电，重复上述过程，得出图中（ b ）的波形显然比没有滤波时平滑的多。电容滤波电路原理图如下所示：单向桥式整流电容滤波电路(a) 电路图 (b)U2 Uc Uo 波形 (c) 二极管电流 ID 波形2.1.4 稳压电路交流电压通过整流， 滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压， 但当电网波动或负载变化 时，平均值也将随之变化。因此，稳压电路的功能是：使输出直流电压U4 基本不受电网电压波动和负载变化影响，从而获得足够高的稳定性1 稳压电路概述引起输出电压变化的原因是负载电流的变化和输入电压的变化，参见图2-7 。 负载电流的变化会在整

20、流电源的阻上产生电压降，从而使输入电压发生变化。图 2-5稳压电源方框图即2 集成稳压器由于集成稳压器具集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压的集成电路。有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、重量轻等显箸优点，在各种电源电路 中得到了普遍的应用。 常用的集成稳压器有：金属圆形封装、金属菱形封装、塑料封装、带 散热板塑封、扁平式封装、双列直插式封装等。在电子制用中应用较多的是三端固定输出稳压 器。 78xx 系列集成稳压器是常用的固定正输出电压的集成稳压器，输出电压有5V、 6V、9V、12V、15V、18V、 24V 等规格，最大输出电流为 1.5A。它的部含有限流保护

21、、过热保护和过压 保护电路，采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠。78xx 系列集成稳压器为三端器件： 1脚为输入端， 2脚为接地端， 3 脚为输出端，使用十 分方便它的电路符号外形如图下所示。 要特别注意，不同型号，不同封装的集成稳压器 , 它们 三个电极的位置是不同的，要查手册确定。图 2-678* 系列电路符号 78* 系列外形图三端稳压器件 ;78xx/79xx 系列三端稳压器件是最常用的线性降压型 DC/DC 转换器，目前 也有大量先进的 DC/DC 转换器层出不穷，例如低压差线性稳压器LDO 等 , （例如， NSC 的LM2940、LM2651、LM5020，MAX

22、IAM的 MAX1747 等等）。 78xx/79 系列简单易用、价格低廉， 直到今天还在大多电路中采用。 如 7805，78xxx， 7809，7812，7815， 7824，（79。）以及 三端可调稳压（ LM317,337,338 ）78xx/79xx 系列在降压电路中应注意以下事项：（ 1）输入输出压差不能太大 , 太大则转换效率急速降低，而且容易击穿损坏；（ 2）输出电流不能太大， 1.5A 是其极限值。大电流的输出，散热片的尺寸要足够大，否则 会导致高温保护或热击穿；（ 3）输入输出压差也不能太小 , 大小效率很差2.2 电压比较器模块2.1.1 电压比较器原理比较器是由运算放大器

23、发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。 由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门的比较器集成电路。图 2-7电压比较器原理图图 2-7(a) 由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压 VA经分压器 R2、R3 分压后接 在同相端， VB通过输入电阻 R1接在反相端， RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输 出电压 Vout 与 VA、VB及 4 个电阻的关系式为： Vout=(1+RF/R1)R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB 。 若 R1=R2，R3=RF，则 Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1 为放大器的增益。当 R1=R2=0(相当于

24、 R1、 R2短路) ，R3=RF= (相当于 R3、RF开路)时， Vout=。增益成为无穷大，其电路图就形成图 2-7(b) 的样子， 差分放大器处于开环状态， 它就是比较器电路。 实际上，运放处于开环状态时， 其增益并非无穷大，而 Vout 输出是饱和电压，它小于正负电源电压，也不可能是无穷大。从 图 2-7 中可以看出，比较器电路就是一个运算放大器电路处于开环状态的差分放大器电路。2.1.2 工作过程本设计中电压比较器由时基电路组成，在它的控制端接有一个稳压二极管VS所以将电路的复位电平定在 5.6V 。发光二极管 VL 为充电指示器。下面我们来介绍一下时基电路的工作过 程图 2-85

25、55 时基电路部等效电路图图 2-9555 时基电路等效功能电路图从 NE555时基电路的部等效电路图中可看到， VTl-VT4 、 VT5、VT7组成上比较器 Al ，VT7 的基极电位接在由三个 5k电阻组成的分压器的上端，电压为 ?VDD；VT9-VT13 组成下比较器 A2， VTl3 的基极接分压器的下端，参考电位为 ?VDD。在电路设计时，要求组成分压器的三个5k电阻的阻值严格相等， 以便给出比较精确的两个参考电位 ?VDD和?VDD。VTl4-VTl7 与一个 4.7k 的正反馈电阻组合成一个双稳态触发电路。 VTl8-VT21 组成一个推挽式功率输出级，能 输出约 200mA的

26、电流。VT8为复位放大级， VT6是一个能承受 50mA以上电流的放电晶体三极管。 双稳态触发电路的工作状态由比较器 A1、A2 的输出决定。555时基电路的工作过程如下：当 2 脚，即比较器 A2的反相输入端加进电位低于 ?VDD的 触发信号时，则 VT9、VTll 导通，给双稳态触发器中的 VTl4 提供一偏流，使 VTl4 饱和导通， 它的饱和压降 Vces箝制 VTl5 的基极处于低电平，使 VTl5 截止， VTl7 饱和，从而使 VTl8 截 止， VTl9 导通， VT20完全饱和导通， VT21截止。因此，输出端 3 脚输出高电平。此时，不管 6 端（ 阈值电压 ） 为何种电平

27、，由于双稳态触发器 （VTl4-VTl7） 中的 47k电阻的正反馈作用 （VTl5 的基极电流是通过该电阻提供的 ），3 脚输出高电平状态一直保持到 6 脚出现高于 ?VDD 的电平为止。 当触发信号消失后， 即比较器 A2反相输入端 2脚的电位高于 ?VDD，则 VT9、VTll 截止， VTl4 因无偏流而截止，此时若 6 脚无触发输入，则 VTl7 的 Vces饱和压降通过 4.7k 电阻维持 VTl3 截止，使 VTl7 饱和稳态不变，故输出端 3 脚仍维持高电平。同时， VTl8 的截 止使 VT6也截止。当触发信号加到 6 脚时，且电位高于 ?VDD时，则 VTl 、VT2、VT

28、3皆导通。 此时，若 2 脚无外加触发信号使 VT9、VTl4 截止，则 VT3 的集电极电流供给 VTl5 偏流，使该 级饱和导通，导致 VTl7 截止，进而 VTl8 导通， VTl9、VT2。都截止， VT21饱和导通，故 3 脚 输出低电平。当 6 脚的触发信号消失后，即该脚电位降至低于 ?VDD时，则 VTl、 VT2、VT3皆 截止，使 VTl5 得不到偏流。此时，若 2 脚仍无触发信号，则 VTl5 通过 4.7k 电阻得到偏流， 使 VTl5 维持饱和导通， VTl7 截止的稳态，使 3 脚输出端维持在低电平状态。同时， VTl8 的导 通，使放电级 VT6饱和导通。通过上面两

29、种状态的分析， 可以发现：只要 2脚的电位低于 ?VDD， 即有触发信号加入时，必使输出端 3 脚为高电平；而当 6 脚的电位高于 ?VDD时，即有触发信 号加进时，且同时 2 脚的电位高于 ?VDD时，才能使输出端 3 脚有低电平输出。 4 脚为复位端。 当在该脚加有触发信号，即其电位低于导通的饱和压降 0.3V 时，VT8 导通，其发射极电位低 于 lV，因有 D3接入， VTl7 为截止状态， VTl8、VT21饱和导通，输出端 3 脚为低电平。此时， 不管 2脚、6脚为何电位，均不能改变这种状态。因 VT8的发射极通过 D3及 VTl7 的发射极到 地，故 VT8的发射极电位任何情况下

30、不会比 1.4V 电压高。因此，当复位端 4 脚电位高于 1.4V 时， VT8处于反偏状态而不起作用，也就是说，此时输出端 3 脚的电平只取决于 2脚、6脚的 电位。根据上面的分析， NE555时基电路的部等效电路可简化为如图所示的等效功能电路。 显然，555电路（或者专 556电路）含两个比较器 A1和 A2、一个触发器、一个驱动器和一个放电晶体管。两个比较器分别被电阻 R1、R2和 R3 构成的分压器设定的 ?VDD和?2.3 指示电路模块LED被广泛用于种电子仪器和电子设备中，可作为电源指示灯、电平指示或微光源之用。 红外发光管常被用于电视机、 录像机等的遥控器中 , 本设计中采用了以

31、发光二极管为主的自动 充电器的充电显示电路。2.3.1 发光二极管的发光原理图 2-10发光二极管的构造图发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片，在 p 型半导体和 n 型 半导体之间有一个过渡层，称为 p-n 结。在某些半导体材料的 PN 结中，注入的少数载流子与 多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来， 从而把电能直接转换为光能。 这种利 用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管， 通称 LED。 当它处于正向工作状态时 （即 两端加上正向电压） ，电流从 LED 阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色 的光线，光的强弱与电流有关。2.

32、3.2 数字电路控制 LED灯指示电路工作过程在自动充电器的电路运行中，当电池处于充电状态时 NE555的 7 脚被悬空， 发光二极管 P-N 节导通 VL 发光指示电路在充电。随着充电不断进行，充电电池G 两端电压逐渐升高，当升至 5.6V 时，NE555复位，它的 3 脚输出低电平，充电自动终止，同时 NE555部放电管导通， 7 脚输出低电平，发光二极管 P-N 节自动截止， VL熄灭表示充电结束。注：由于发光二极管的颜色、尺寸、形状、发光强度及透明情况等不同，所以使用发光二 极管时应根据实际需要进行恰当选择。由于发光二极管具有最大正向电流IFm、最大反向电压VRm的限制，使用时，应保证

33、不超过此值。为安全起见，实际电流IF 应在 0.6IFm 以下；应让可能出现的反向电压 VR0。 6VRm。3 集成块基本功能3.1 NE555NE555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产 品中都有应用。 NE555的作用是用部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。 NE555时基电路有两种封装形式有，一是 DIP双列直插 8 脚封装，另一种是 SOP-8小型（ SMD） 封装形式。 NE555 的部结构可等效成 23个晶体三极管 .17 个电阻.两个二极管 .组成了比较 器.RS 触发器.等多组单元电路 .特别是由三只精度较高 5k 电阻构成

34、了一个电阻分压器 ,NE555 属于 COMS工艺制造 .利用 NE555可以组成相当多的电路， 例如家用电器控制装置， 报警器， 门铃，信号发生器， 自动控制装置及其他应用电路，这是因为NE555 巧妙的将数字电子和模拟电子结合起来的缘故，下面我们将对其进行介绍。3.1.1 NE555 的外形图图 3-1NE555的两种封装形式3.1.2 引脚介绍图 3-2NE555引脚图表 3-1 NE555 引脚功能介绍：12345678地 GND触发输出复位控制电压门限（阈 值）放电电源电压Vcc3.1.3 下面是 NE555的一个简单应用图 3-3相片曝光定时器电路3.2 三端集成稳压器 LM780

35、93.2.1 概述将线性串联稳压电源和各种保护电路集成在一起就得到了集成稳压器。 早期的集成稳压器 外引线较多，现在的集成稳压器只有三个外引线：输入端、输出端和公共端。3.2.2 LM7809美国国家半导体公司生产的三端固定稳压集成电路，用于将输入的电压稳压为9V 后提供给有关电路，其应用相当广泛，在音视频设备、计算机及其显示器等各种电器上均有应用。表 3-2 LM7809 集成电路的引脚功能及数据：三端稳压器管脚判断： 在 78* ，79* 系列中最常用的是 TO220和 TO202两种封装，这 两种封装的引脚功能及引脚序号如下图：图 3-4三端稳压器（ 78， 79 系列）管脚判断方法 图

36、中的引脚号的标注方法是按照引脚电位从高到低的顺序标注的， 引脚为最高电位， 脚为最低电位， 脚居中。从图中可以看出，不论 78系列、还是 79系列， 脚均为输出端。 对于 78 正压系列，输入是最高电位，为 脚，地端为最低电位，为 脚。对于 79 负压系列，输入为最低电位，自然是 脚，而地端为最高电位，为 脚，输出为中间电位，为 脚。 此外，还应注意，散热片总是和最低电位的第 脚相连，这样在 78 系列中，散热片和地 相连接，而在 79 系列中，散热片和输入端相连接。用万用表判断三端稳压器的方法与三极管 的判断方法相同，三端稳压器类似于大功率三极管。3.2.3 线性三端集成稳压器的分类CW78

37、-/CW78M-/CW78L-CW79-/CW79M-/CW79L-CW117-/CW117M-/CW117L-三端集成稳压器有如下几种：三端固定正输出集成稳压器，国标型号为三端固定负输出集成稳压器，国标型号为三端可调正输出集成稳压器，国标型号为CW217-/CW217M-/CW217L-CW317-/CW317M-/CW317L-3.2.4 应用电路1 三端固定输出集成稳压器的典型应用电路如图( a)所示 , 三端可调输出集成稳压器的典型应用电路如图 (b) 所示。图 3-5(a) 三端固定输出稳压器应用电路 (b) 三端可调输出稳压器应用电路2 利用三端集成稳压器组成恒流源如图所示。图 3

38、-6稳压器作恒流源4 元器件分析4.1 电阻器与电位器4.1.1 图形符号：图 4-1电阻器电位器图形符号电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在 R 的后面再加一个说明它有调节 功能的字符“ P ”。符号详见图 4-1 所示，其中（ a ）表示一般的阻值固定的电阻器， （ b ）表示半可调或 微调电阻器；（ c ）表示电位器；（ d ）表示带开关的电位器。在某些电路中，对电阻器的功 率有一定要求，可分别用图 1 中（ e ）、（ f ）、（ g ）、（ h ）所示符号来表示。还有几种特殊电阻器的符号， 第 1 种是热敏电阻符号， 热敏电阻器的电阻值是随外界温 度而变化的。它的

39、符号见图（ i ），第 2 种是光敏电阻器符号，见图 （ j ），第 3 种是压 敏电阻器的符号。符号见图（ k ），第 4 种特殊电阻器符号是表示新近出现的保险电阻，它的图形符号见图 4-1 （ 1 ） .4.1.2 基本单位：电阻的文字符号是 R。电阻大小的基本单位是欧姆 （符号），还有较大的单位千欧 （ K）， 和兆欧（ M）。它们的换算关系是：1M103K1K 1034.1.3 型号命名表 4-1 电阻器电位器的型号命名：第一部分：主称第二部分：材料第三部分：特征第四部 分：序号符号意义符号意义符号电阻器电位器RW电阻器电位器T碳膜1普通普通对主称、 材料相 同，仅性 能指标尺 寸大小

40、有 区别，但 基本不影 响互换使 用的产 品，给同 一序号； 若性能指 标、尺寸 大小明显 影响互换 时，则在 序号后面 用大写字H合成膜2普通普通S有机实芯3超高频N无机实芯4高阻J金属膜5高温Y氧化膜6精密精密C沉积膜7高压特殊函数I玻璃釉膜8特殊特殊P硼酸膜9高功率U硅酸膜G可调X线绕T微调M压敏W多圈G光敏D温度补偿用R热敏B温度测量用C旁热式P稳压式W正温度系数母作为区别代号。Z4.1.4 电阻器的主要参数有两个：1 标称阻值和允许误差 在电阻上标注的电阻数值叫作标称阻值。 它的实际阻值允许有固 定的误差，叫允许误差，分为级（ 5），级（10），级（20）。2 额定功率 指电阻器正常

41、工作时允许的最大功率。 超过这个值， 电阻器将过分发热而烧 毁。4.1.5 电位器的主要参数1 标称阻值 是电位器上面标注的阻值 .2 额定功率 是指它在直流或交流电路中，当大气压为 87-107KPa，在规定的额定温度下， 长期连续负荷所允许消耗的最大功率3 分辨率也称分辨力 是指电位器在电路工作中转动时输出的电压变动量与输出电压的比 值为分辨率。4 滑动噪声 是指当电位器在外加电压的作用下，其接触点在电阻上滑动时，产生的电噪 声称为电位器的动噪声。4.1.6 阻值和误差的标注方法1 直标法： 将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上， 其允许偏差则用百分 数表示，末标偏差值的即为

42、20%的允许偏差。2 文字符号法：文字符号法是将电阻器的标称值和允许偏差值用数字和文字符号法按一定 的规律组合标志在电阻体上。允许偏差见表 4-2 所示允许偏差（ %）文字符号允许偏差（ %）文字符号0.001Y0.5D0.002X1F0.005E2G0.01L5J0.02P10K0.05W20M0.1B30N0.25C-3 数码标注法： 在产品和电路图上用三位数字来表示元件的标称值的方法称之为数码标志 法。常见于贴片电阻或进口器件上。4 色环标注法：色环标注法简称色标法，普通的电阻器一般用四色环表示，精密电阻用五 色环表示。紧靠电阻体一端头的色环为第一环，露着电阻体本色较多的另一端头为末环。

43、4.2 电容原件：电容器是组成电路的基本电子原件之一，在各种电子产品和电力设备中被广泛应用。4.2.1 图形符号（ a ）（ b ） （ c ） （ d ）（ e ）图 4-2电容原件图形符号如图所示，其中（ a ）表示容量固定的电容器， （ b ）表示有极性电容器，例如各种电 解电容器，（ c ）表示容量可调的可变电容器。 （ d ）表示微调电容器， （ e ）表示一个双连 可变电容器。4.2.2 基本单位电容量的基本单位是法拉（用 F 表示），还有较小的单位微法（ F）和皮法（ PF），这三 个单位的换算关系是： 1F 1xxx F 1F1xxxPF4.2.3 型号命名国产电容器的型号命名

44、一般由 4 部分构成（不适合于压敏，可变，真空电容）依次分别代 表名称，材料，分类和序号。第一部分：名称，用字母表示，电容器用 C 第二部分：材料，用字母表示第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。 第四部分：序号，用数字表示。用字母表示的材料： B-聚苯乙烯等非极性薄膜 C-高频陶瓷 D-铝电解 E-其他材料电解 G- 合金电解 H-复合介质 I- 玻璃釉 J-金属化纸 L-涤纶等极性有机薄膜 O-玻璃膜 Q-漆膜 T-低频陶 瓷 V-云母纸 Y-云母 Z- 纸介。4.2.4 电容器的主要参数有两个：1 标称电容量和允许误差，标称电容量指电容器上标注的电容量。允许误差分三级，同于 电

45、阻器误差的表示方法。微调电容器和可变电容器标出了它的电容量的最小值和最大值，2 耐压，指电容器正常工作时，允许加在电容器上的最高电压值。不能超过，否则将损坏 电容器。4.2.5 电容器主要技术参数的标注方法1 直标法 指在电容器的表面直接用数字和单位符号或字母标注出标称容量和耐压等。2 数字加字母标注法 指用数字和字母有规律的组合来表示容量， 字母既表示小数点， 又 表示后缀单位。3 数码标注法 数码标注法多用于非电解电容器的标注， 它采用三位数标注和四位数标注：1）三位数标注法 采用三位数标注的电容器，前两位数字表示标称值的有效数字，第三 位表示有效数字后缀零的个数，它们的单位是pF。这种标

46、注法中有一个特殊的，就是当第三位数字是时，它表示有效数字乘以 -1 。2）四位数标注法 采用四位数标注的电容器不标注单位。这种标注方法是用 14 位数字 表示电容量，其容量单位是 pF；若用 0.0X 或 0.X 时，其单位为 F。4 电容器容量允许误差的标注方法 电容器容量允许误差的标注方法主要有三种：1）用字母表误差。2）直接标出误差的值。3）直接用数字表示百分比的误差。4.3 变压器4.3.1 图形符号图 4-3变压器图形符号变压器的图形符号见图 4-3 。其中（ a ）是空芯变压器， （ b ）是滋芯或铁芯变压器，c ）是绕组间有屏蔽层的铁芯变压器， （ d ）是次级有中心抽头的变压器

47、， （ e ）是耦合可变的变压器，f ）是自耦变压器， （ g ）是带可调磁芯的变压器， （ h ）中的小圆点是变压器极性的标记。4.3.2 分类按冷却方式分类：干式变压器、油浸变压器、氟化物变压器。按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类： 电源变压器、 调压变压器、 音频变压器、 中频变压器、 高频变压器。4.3.3 电源变压器的特性参数1 工作频率变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。额定功率在规定的频率和电

48、压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。5 空载电流 变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载 电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。6 空载损耗 指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是 空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损） ，这部分损耗很小。7 效率 指次级功率 P2与初级功率 P1 比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率 就愈高。8 绝缘电阻 表示变压器

49、各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与 所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。4.4 二极管元器件4.4.1 图形符号图 4-4二极管图形符号半导体二极管在电路图中的图形符号见图 4-4 其中（ a ）为一段二极管的符号， 图（ b ） 是稳压二极管符号，图（ c ）是变容二极管符号，图（ d ）是热敏二极管符号，图（ e ） 是发光二极管符号，图（ f ）是磁敏二极管符号。4.4.2 型号命名国际电子联合会半导体器件的型号命名分四部分组成： 第一部分用字母表示半导体器件的材料。第二部分用字母表示半导体器件的类别。第三部分用数字或字母与数字混合表示序号第四部分用字母

50、表示器件的规格号5 自动充电器电路模块连接、系统调试和完善5.1 用 Protel DXP 软件设计 PCB板5.1.1 PCB 设计过程：1 绘制电路原理图2 规划电路板3 设置参数4 元器件封装5 元器件布局6 自动布线7 手工调整8 保存输出经过以上步骤制作出如下图所示 PCB板（注：图中线路引出部分外接 220V 交流电压）图 4-5PCB板图5.2 制作电路板5.2.1 元器件的引脚识别及元器件使用中应注意的问题1 元器件引脚识别安装之前一定要对元器件进行测试， 参数性能指标应满足设计要求， 要准确识别元器件的 引脚，以免造成人为故障甚至损坏元器件。（ 1）集成电路 双列直插式集成电

51、路一般是顶视图，集成电路上有小孔标记，它是用来表 示管教 1 的位置的，本设计中所用的集成电路引脚见论文第三部分。（2）二极管，稳压管，电容器等原件的识别方法见论文第四部分2 原件使用中应注意的问题：（1）电容器电容器在使用前要先检查是否引线开路或部短路， 可用万用表的电阻挡测， 检查电解电容 时，因为容量大，可将万用表置于 R*1K 挡当表笔在电容两端测量时，点半指针很快摆到小电 阻位置后逐渐摆到大电阻位置，并达到无穷时，表明有容量且漏电。若退布到无穷位置说明漏 电。表笔根本不动说明电容开路。（2）电阻及电位器 电阻的功率，阻值，精度满足设计要求，而且要逐一经过测试，测量电阻时不要把人体电

52、阻并人测量电位器是以个可变电阻， 它是由电阻材料制成的电阻轨道和电刷组成， 要保证两者的良好 接触才能使电位器正常的发挥作用。5.2.2 依照电路图进行安装，焊接1 安装 依照 PCB版图进行各元器件的安装，连接， . 装配时注意不要扭动固定爪拆卸。2 焊接 依照焊接的三个步骤首先净化金属表面， 然后将被焊金属的表面加热到焊锡融化 的温度，加焊料使其形成合金层。焊接时注意：温度小于280焊接时间要少于 3 秒，避免电路板的损坏；使用恒温焊锡； 重复焊接少于 3次，间隔大于 5分钟。尽量使焊接达到一下几点： （1）金属表面焊锡充足，焊盘大小适中。（2）焊点表面光亮，光滑。（3）焊锡均薄，隐约可见

53、导线的轮廓。（4）焊点干净，无裂纹或针孔。5.3 电路调试5.3.1 调试前检查1 不通电检查（ 1）检查连线 电路安装完毕之后布急于通电，先认真检查接先是否正确，包括错线，少线 和多线。把电路图上的连线按一定顺序在安装好的线路中注意对应检查（2）直观检查电源，地线，信号线，元件引脚之间有无短路。二极管，电容引脚有无错接， 集成电路是否插对等。2 通电检查把经过准确测量的电源电压加入电路，信号源暂不接入，电源接通后观察有无异样，如冒 烟，异常气味等。然后测量各元件引脚的电源电压。5.3.2 系统调试组装完毕经检查无误后，即可进行调试。首先用万用表检查电源是否正常。在G位置两端加一可调电压，如 6V。用万用表监视 3 脚电位，调节 G 两端的可调电压由大到小，当其值大于 5.6V 时，测量 3 脚是否输出低电平，调节 G两端电压之间减小，当该值小于 5.6V