漳职院电子技术课程综合实训报告

1、课程综合实训报告题 目： 声敏条形灯 年 级： 二年级 专 业： 应用电子技术 学 号： 1014001309 学生姓名： 赖裕华 指导教师： 目 录1.声敏条形灯的功能介绍32. 系统元件清单及部分介绍42.1系统元器件清单42.2核心器件介绍43. 系统焊装过程103.1 组焊工艺要点103.2 组焊步骤114. 调测过程125. 体会与收获131、声敏条形灯的功能介绍1) 通过咪头采集外界声音，根据声音强度大小LED会随着跳跃！非常具有互动效果！可用于测试环境的声音强度的不同，可用于音箱设备，互动性能效果佳。2) 按键可设置3种模式，内置单片机设置的模式掉电保存。是有记忆保存模式的芯片，

2、设计十分人性化。其三种模式分别是：a) 柱条模式模式b) 柱条+漂浮点模式 c) 单漂浮点模式 3) 精密可调电阻调整灵敏度，调整效果佳，可视环境不同自行调节。物件小巧科技含量高。4) 采用5V供电，24灯单色声控频谱，采用STM8贴片单片机控制，显示部分采用高亮0805单色LED。2、系统元件清单及部分介绍2.1 系统元件清单：2.2核心器件介绍STM8S103F3P6单片机的介绍1) 引脚分布图：2) 芯片特点:内核高级STM8内核，具有3级流水线的哈佛结构；扩展指令集；存储器程序存储器：8K字节Flash；10K次擦写后在55C环境下数据可保存20年；数据存储器；640字节真正的数据EE

3、PROM；可达30万次擦写； RAM：1K字节；时钟、复位和电源管理2.95到5.5V工作电压；灵活的时钟控制，4个主时钟源；低功率晶体振荡器外部时钟输入用户可调整的内部16MHzRC内部低功耗128kHzRC带有时钟监控的时钟安全保障系统；电源管理；低功耗模式(等待、活跃停机、停机)外设的时钟可单独关闭永远打开的低功耗上电和掉电复位；中断管理带有32个中断的嵌套中断控制器；6个外部中断向量，最多27个外部中断；定时器高级控制定时器：16位，4个捕获/比较通道，3个互补输出，死区控制和灵活的同步；16位通用定时器，带有3个捕获/比较通道(IC、OC或PWM)；带有8位预分频器的8位基本定时器；

4、自动唤醒定时器；2个看门狗定时器：窗口看门狗和独立看门狗；通信接口带有同步时钟输出的UART，智能卡，红外IrDA，LIN主模式接口；SPI接口最高到8Mbit/s；I2C接口最高到400Kbit/s；模数转换器 10位，1LSB的ADC，最多有5路通道，扫描模式和模拟看门狗功能；I/O端口32脚封装芯片上最多有28个I/O，包括21个高吸收电流输出；非常强健的I/O设计，对倒灌电流有非常强的承受能力开发支持；单线接口模块(SWIM)和调试模块(DM)，可以方便地进行在线编程和非侵入式调试；3) STM8S103F3P6单片机在声敏条形灯中的作用： STM8S103F3P6单片机性能优良，在实

5、际应用中十分广泛，大多数用以需要记忆功能，多钟模式的电子产品当中。 STM8S103F3P6单片机在声敏条形灯用于调节0805单色LED灯的的三种闪烁模式，即柱条模式、柱条+漂浮点模式 、单漂浮点模式。使用者可通过开关控制，方便快捷。LM386音频功率放大器介绍1) LM386音频功率放大器引脚分布图2) LM386音频功率放大器简介：制造商：美国国家半导体公司种类：音频功率放大器封装形式：LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。特性：静态功耗低，约为4mA，可用于电池供电；工作电压范围宽，4-12V or 5-18V；外围元件少；电压增益可调，20-200；低失真度；3) 应用特

6、点：LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至 200。输入端以地为参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386内部电路：LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的

7、基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定

8、的电压增益。MIC(咪头)咪头，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，是和喇叭正好相反的一个器件（电声）。是声音设备的两个终端，咪头是输入，喇叭是输出。又名麦克风，话筒，传声器。咪头的结构： 1、防尘网：保护咪头，防止灰尘落到振膜上，防止外部物体刺破振膜，还有短时间的防水作用。2、外壳：整个咪头的支撑件，其它件封装在外壳之中，是传声器的接地点，还可以起到电磁屏蔽的作用。3、振膜：是一个声-电转换的主要零件，是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜粘在一个金属薄圆环上,薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层,薄膜可以充有电荷，也是组成一个可变电容的一个电极板，而且是可以振动的极板。4、垫片：支撑电容两极

9、板之间的距离，留有间隙，为振膜振动提供一个空间，从而改变电容量。5、背极板：电容的另一个电极，并且连接到了FET（场效应管）的G（栅）极上。6、铜环：连接极板与FET（场效应管）的G（栅）极，并且起到支撑作用。7、腔体：固定极板和极环，从而防止极板和极环对外壳短路（FET（场效应管）的S（源极），G（栅）极短路）。8、PCB组件：装有FET，电容等器件，同时也起到固定其它件的作用。9、PIN：有的传声器在PCB上带有PIN（脚），可以通过PIN与其他PCB焊接在一起，起连接另外前极式，背极式在结构上也略有不同。工作原理：由静电学可知，对于平行板电容器，有如下的关系式：C=S/4kd即电容的容量

10、与介质的介电常数成正比，与两个极板的面积成正比，与两个极板之间的距离成反比。另外，当一个电容器充有Q量的电荷，那么电容器两个极板要形成一定的电压，有如下关系式：C=Q/V 对于一个驻极体咪头，内部存在一个由振膜，垫片和极板组成的电容器，因为膜片上充有电荷，并且是一个塑料膜，因此当膜片受到声压强的作用，膜片要产生振动，从而改变了膜片与极板之间的距离，从而改变了电容器两个极板之间的距离，产生了一个d的变化，因此由公式可知，必然要产生一个C的变化，由公式又知，由于C的变化，充电电荷又是固定不变的，因此必然产生一个V的变化。这样初步完成了一个由声信号到电信号的转换。由于这个信号非常微弱，内阻非常高，不

11、能直接使用，因此还要进行阻抗变换和放大。FET场效应管是一个电压控制元件，漏极的输出电流受源极与栅极电压的控制。由于电容器的两个极是接到FET的S极和G极的，因此相当于FET的S极与G极之间加了一个v的变化量，FET的漏极电流I就产生一个ID的变化量，因此这个电流的变化量就在电阻RL上产生一个VD的变化量，这个电压的变化量就可以通过电容C0输出，这个电压的变化量是由声压引起的，因此整个咪头就完成了一个声电的转换过程。3、系统焊接过程3.1组焊工艺要点 本声敏条形灯为全贴片式焊接工艺，焊接难度较大，对焊接工艺要求较高。根据实体电路板，有几个焊接要点需要格外注意。3.2组焊步骤 焊接时按照体积小和

12、引脚复杂的优先焊接原则，使用尖头电烙铁在有良好照明设备的环境下焊接。1) 按照体积小和引脚复杂的器件优先焊接的原则，先将较为复杂的单片机和运放进行焊接。单片机和运放皆为贴片式器件，在焊接时要格外注意，小心防止焊锡过多，将周围引脚粘连，致使出现无法使用的情况。2) 在本声敏条形灯中，LED和电阻皆为贴片式，但是二者无引脚，焊接只要相对小心，故而焊接优先级较次。二者需要并排焊接成条形灯的形状，所以二者焊接整齐与否，直接影响焊接后成片的美观程度。因此，在这次焊接中要主要二者的整齐性。3) 电容的焊接同LED以及电阻的焊接方式无异，且焊接的位置较为分散，故而在焊接是只需要注意焊接过程中没有正负焊接，按

13、照正常的方式焊接即可。4) 最后是咪头、滑动变阻器及5V的接口，这三个器件是本声敏条形灯组件当中唯一的非贴片式器件，焊接难度较小，按照正常的方式焊接基本就能够准确无误。4、调测过程 在整个电路顺利焊接完成之后，我们要对整个电路进行调测，用以确保组装完成后能够正常工作。 此次调测我们进行三次，三次调测能够正常工作则为焊接成功，若三次调测不能够正常工作则需要整体重新校正焊接。 首次调节，接上直流电源，放在较为安静的环境。我们发现按键模式切换不顺利，MIC（咪头）感应不正常，整个器件只有一只LED等正常工作。我们对可调电阻进行调节，发现问题没有解决。之后我们对各个器件的焊点进行检查，运放器件焊点松动，对运放器件进行重新焊接，再次调测。 二次调测，我们将运放器件重新焊接后，再次接上直流电源，放在较为安静的环境，进行噪声测试。我们发现LED灯追随噪声大小亮起，但是LED等灵敏度较高，处在居高不下的高位置状态。之后，对可调电阻进行灵敏度调试，我们再次进行调测。 三次调测。我们将可调电阻调整到较为不灵敏状态，重新接上直流电源进行调测。我们发现，处在高位的LED位置明显下降，对周边环境声音检测灵敏度明显，整个器件达到预期测试的理想状态，电路各器件运转正常，电路焊接成功。调测完毕！5、体会与收获通过这次课程设计，