电子工艺课件

1、内容概要内容概要二、防盗报警器二、防盗报警器三、灯光控制电路三、灯光控制电路一、基础知识一、基础知识1.1.1.1. NE555工作原理工作原理1.2.1.2.可控硅工作原理可控硅工作原理五、调试检测步骤与实例五、调试检测步骤与实例2.1.2.1.防盗报警功能与性能防盗报警功能与性能2.2.2.2.防盗报警电路原理分析防盗报警电路原理分析3.1 3.1 灯光控制电路原理图灯光控制电路原理图3.2 3.2 各模块工作原理各模块工作原理5.1.5.1.调试检测步骤调试检测步骤5.2.5.2.调试检测实例调试检测实例四、单片机控制四、单片机控制LED流动电路流动电路 4.1 LED4.1 LED显示

2、驱动显示驱动 4.2 LED4.2 LED显示原理图显示原理图1.1.1.1.电路框图电路框图一、基础知识一、基础知识1 16 6+ +- - -+ + + +2 25 58 8GNDTLTHCV4 4Rd11113 37 7OUTDISVCCA1A2555555定时器主要由定时器主要由比较器比较器、触发器触发器、反相器反相器和由和由三个三个5k5k 电阻电阻组成组成的的分压器分压器等部分构成，电路如图所示。等部分构成，电路如图所示。电阻分压器电阻分压器比较器比较器触发器触发器反相器反相器CC31VCC32V1.1.1.1.1.1. NE555的管脚介绍的管脚介绍87654321GNDGNDT

3、LTHVCCRduo555555定时器电路框图定时器电路框图555555定时器符号图定时器符号图地地低触发端低触发端高触发端高触发端放电端放电端电源端电源端清零端清零端输出端输出端电压控制端电压控制端1 16 6+ +- - -+ + + +2 25 58 8GNDTLTHCV3 31 13 31 1VCCVCC4 4Rd11113 37 7OUTDISVCCDISCVVC C 1uo1C123456785 55 55 55RARBC1D2D占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器C= =充充Rt tACRB=t放CRtA10.7=CRtB20.7=21ttT=振荡周期振荡周期: :1.1

4、.2 1.1.2 555 555定时器构成多谐振荡器定时器构成多谐振荡器多谐振荡器是将两个触发端多谐振荡器是将两个触发端2 2脚和脚和6 6脚合并在一起，放电端脚合并在一起，放电端7 7脚接于两电阻之间。脚接于两电阻之间。多谐振荡器的波形多谐振荡器的波形tuc ctuo oOOCC32VCC31Vt1t2U6UCC ; U3=0V ; r70U2UCC; U3=UCC-(23)V ; r71.1.3 1.1.3 占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器UCC6V-+RW1C2i充充i放放RW1D1RW186375552541ucu3R1D2 t1=0.7 (R1+RW1)C2 t2=0.7

5、RW1C2 T =t1+t2=0.7(R1+RW1)C27 7脚接地脚接地7 7脚悬空脚悬空大于大于Vcc小于小于VccuCuCCuCCu3T1T2T3 3脚变低脚变低3 3脚变高脚变高1 16 6+ +- - -+ + + +2 25 58 8GNDTLTHCV3 31 13 31 1VCCVCC4 4Rd11113 37 7OUTDISVCC四层半导体四层半导体: :三个三个PNPN结结N N1 1P2P2N NP1P1J1J2J3三个电极三个电极: :阳极阳极A A：从：从P1P1引出引出阴极阴极K K：从：从N2N2引出引出控制极控制极G G：从：从P2P2引出引出KG GA阳极阳极阴

6、极阴极控制极控制极P1N1N2P21.2.1.2.可控硅工作原理可控硅工作原理1.2.1.1.2.1.可控硅结构可控硅结构1.2.2.1.2.2.可控硅工作原理可控硅工作原理 T1T2EGEA+_R1Gi2BiG21iG2iG2Bii= =1BG22Ciii= = = 211CCii= =2BG21ii = = = 在极短时间内使两个三极管均饱和在极短时间内使两个三极管均饱和 导通，此过程称触发导通。导通，此过程称触发导通。R21. 1.功能功能防盗报警，适用于门窗监控报警防盗报警，适用于门窗监控报警2. 2.特点：电路结构简单、工作可靠、功耗低、安装简便特点：电路结构简单、工作可靠、功耗低、

7、安装简便R4C2R3R1C1R286375552541Q3C4Ui6VQ1R5RLR7Q2R6C32.1.2.1.防盗报警功能与性能防盗报警功能与性能二、防盗报警器二、防盗报警器R4C2R3R1C1R286375552541Q3C4Q1R5RLR7Q2R6C32.2.2.2.防盗报警电路原理分析防盗报警电路原理分析VccVcc1.放大器处于放大工作状态；放大器处于放大工作状态；2.由由R6、C3组成正反馈回路组成正反馈回路；3.由由L、R6、C3组成选频网络组成选频网络；+t1= (R1+Rw1+ Rw2)C2ln2 = 0.7 (R1+Rw1+Rw2 )C2 2.2.22.2.2多谐振荡器多

8、谐振荡器/ /锯形波电路锯形波电路/ /音频振荡器音频振荡器Q1R5RLR7Q2R6C3R3Q3C4Ui6V86375552541C1R1D1Rw2D2R2Rw1R4C2+t2=0.7(R2+Rw1+Rw2 )C2 T =t1+t2=0.7(2R1+Rw1+2Rw2)C2 R1 = R2 向电容向电容C1C1通电通电电容电容C1C1通通过过管脚管脚7 7放电放电1. 1. 电源端、输出端应设置于左侧边；电源端、输出端应设置于左侧边；2. 2. 电位器电位器RW1RW1、RW2RW2应设置于同侧应设置于同侧 ( (下侧下侧) )板边。板边。3. Rw13. Rw1顺时针旋转时，占空比增大；顺时针

9、旋转时，占空比增大；Rw2Rw2顺时针旋转时，多谐振荡器频率增高。顺时针旋转时，多谐振荡器频率增高。4. 4. 元件元件555555采取座装，座定位与元件定位应安装一致。采取座装，座定位与元件定位应安装一致。5. 5. 合理选择线宽：合理选择线宽：“地线地线”2.5mm2.5mm；其它；其它1.82mm (1.82mm (敷铜板安全载流量敷铜板安全载流量1A/1mm)1A/1mm)；布线要与板边平行。；布线要与板边平行。6. 6. 信号接入端靠近板边。信号接入端靠近板边。+-2mm2.3.2.3.防盗报警电路布版设计要求防盗报警电路布版设计要求 R4C2R3R1C1R286375552541Q

10、3C4Q1R5RLR7Q2R6C33.1 3.1 灯光控制电路原理图灯光控制电路原理图三、灯光控制电路三、灯光控制电路MIC音频音频放大放大倍压倍压整流整流光控光控电路电路电子电子开关开关延时延时电路电路移相电路移相电路“或或”门电路门电路控制电路控制电路RW交 流交 流开关开关主电路主电路220VD5D8D6D7Rw 470KR121KC73.350VR102.2KR111.5KR9110K0.5WC5103D91N4148R8150KD101N4148D31N4148Q39012R610KR73.3KQ29013R5220KRGMR4220KC3104D21N4148D11N4148C21

11、04Q19013R347KR21MC1104R110KRL60W/220V220VLND5 D8 IN4004KC410016VD4LEDZD15VC622025VMICMCR100-6电路组成原理图与方框图颜色相对应电路组成原理图与方框图颜色相对应D5D8D6D7RL60W/220V220VLND5D8 IN4004MCR100-63.2 3.2 各模块工作原理各模块工作原理3.2.1 3.2.1 主电路主电路主电路由单向可控硅主电路由单向可控硅MCRMCR、二极管、二极管D5D5D8 D8 组成交流开关通过组成交流开关通过MCRMCR的导的导通来控制灯的亮和灭。通来控制灯的亮和灭。3.2.

12、2 3.2.2 音频放大电路音频放大电路话筒话筒MICMIC和和Q1Q1、R1R1R3R3、C1C1组成声音拾组成声音拾取放大电路。取放大电路。R1R1给给MICMIC提供工作电压；提供工作电压；R2R2与与R3R3给三级管提供偏值电压；给三级管提供偏值电压；C1C1把把MICMIC的信号耦合给的信号耦合给Q1Q1以便放大信号；以便放大信号；C2C2：耦合放大的信号：耦合放大的信号Q19013R347KR21MC1104R110KMICuoC21043.2.3 3.2.3 倍压电路倍压电路C2C2、D1D1和和D2D2、C3C3构成倍构成倍压整流电路。把声音信号压整流电路。把声音信号变成直流控

13、制电压。变成直流控制电压。C3104D21N4148D11N4148C2104uouiR4R4、R5R5和光敏电阻和光敏电阻R RGMGM组成光控电路。组成光控电路。3.2.4 3.2.4 光控制电路光控制电路光敏电阻在光亮的环境下电阻值很小相当于短路，在黑暗的环光敏电阻在光亮的环境下电阻值很小相当于短路，在黑暗的环境下电阻值很大，相当于开路。因此在光亮时阻止声音信号继境下电阻值很大，相当于开路。因此在光亮时阻止声音信号继续往后送。续往后送。R73.3KQ29013R5220KRGMR4220KK级别级别电阻电阻M级别级别电阻电阻3.2.5 3.2.5 电子开关电路电子开关电路R8150KD3

14、1N4148Q39012R610KR73.3KQ29013R5220KRGMC410016VR5R5、 R RGM GM 上的压降是电子开关的控制电压：上的压降是电子开关的控制电压：2. 2.当无光照射时，当无光照射时， R RGMGM呈现很大的电阻，呈现很大的电阻， 加到加到Q2Q2的直流控制电压的直流控制电压使使Q2Q2导通并使导通并使Q3Q3也饱和，电子开关呈导通状态。也饱和，电子开关呈导通状态。1. 1.当光照较强时，由于当光照较强时，由于R RGMGM的阻值较小，直流控制电压被衰减，的阻值较小，直流控制电压被衰减， Q2Q2处于截止状态参数；处于截止状态参数；3.2.6 3.2.6

15、延时电路延时电路C5103R8220KC410016VMCR100-6C4C4、C5C5、R8R8、MCRMCR构成延时控制电构成延时控制电路。路。3cc15ln150100 10ln48t0.6VtRCksV=通过通过C4C4的充放电来实现灯亮的时间长短。的充放电来实现灯亮的时间长短。C4C4通过通过R8 R8 把触发电压加到把触发电压加到MCRMCR控制端，控制端，MCRMCR导通，灯泡点亮。导通，灯泡点亮。灯泡发光时间长短由灯泡发光时间长短由C4C4、R8 R8 的参数决定的参数决定D5D8D6D7Rw 470KR121KC73.350VR102.2KR111.5KR9110K0.5WC

16、5103D91N4148R8150KD101N4148D31N4148Q39012R610KR73.3KQ29013R5220KRGMR4220KC3104D21N4148D11N4148C2104Q19013R347KR21MC1104R110KRL60W/220V220VLND5 D8 IN4004KC410016VD4LEDZD15VC622025VMICMCR100-6D5 D8 IN4004D5D8D6D7Rw 470KR121KC73.350VR102.2KR111.5KC5103D101N4148RL60W/220V220VLNMCR100-63.2.6 3.2.6 调光电路调光

17、电路uAKuGuD过程：过程：ui (t) =0（MCR关断，灯灭）关断，灯灭）uiuC7（充电）（充电） MCR导通灯亮导通灯亮 uG（至触发值）（至触发值）4334420uD042425 3t475 342t74ui4025 342t745243t47uAK3443uG042RwRw，MCRMCR导通角增导通角增大绿线向右移大绿线向右移四、单片机控制四、单片机控制LED流动电路流动电路 复位复位模式转换模式转换运行快慢运行快慢电源电源74LS13889C51单片机控制单片机控制LEDLED流动电路流动电路 4.1 LED4.1 LED显示驱动显示驱动 4.1.1 4.1.1 静态法静态法4

18、.1.2 4.1.2 动态法动态法4.2 LED4.2 LED显示原理图显示原理图4.2.1 4.2.1 电源部分原理图电源部分原理图4.2.2 4.2.2 89C51部分原理图部分原理图复位复位模式转模式转换换运行快运行快慢慢4.3.3 4.3.3 74LS138部分原理图部分原理图五、调试检测步骤与实例五、调试检测步骤与实例5.1.5.1.调试检测步骤调试检测步骤2. 2.先独立单元先独立单元局部电路局部电路整机整机1. 1.通电前观察通电前观察3. 3. 先静态后动态先静态后动态5.1.1 5.1.1 检验调整并使电路达到设计的性能指标检验调整并使电路达到设计的性能指标1. 1. 测试：

19、检验电路是否在性能上达到要求测试：检验电路是否在性能上达到要求; ;3. 3.检测检测检查、测量查找和排除电路故障检查、测量查找和排除电路故障; ; 如某个元件参数变值或某个焊点脱焊。如某个元件参数变值或某个焊点脱焊。2. 2.调整：电子元器件参数的离散性调整：电子元器件参数的离散性; ;5.1.2 5.1.2 调试准备调试准备1. 1.了解电路功能和基本结构、熟悉电路原理：了解电路功能和基本结构、熟悉电路原理： 概略图、电路图、印制电路板图、安装接线图概略图、电路图、印制电路板图、安装接线图2. 2.制订调试方案和流程：制订调试方案和流程： 测试什么参数、调哪个元件、先后次序测试什么参数、调

20、哪个元件、先后次序3. 3. 选择仪表仪器、工夹具、选择仪表仪器、工夹具、 场地设施要求场地设施要求4. 4.做好记录：做好记录： 为电路改进提供依据为电路改进提供依据MIC音频音频放大放大倍压倍压整流整流光控光控电路电路电子电子开关开关延时延时电路电路移相电路移相电路“或或”门电路门电路控制电路控制电路RW交 流交 流开关开关主电路主电路220V5.2.1 5.2.1 报警器检测判断（报警器检测判断（按照教材步骤实施按照教材步骤实施）5.2.5.2.调试检测实例调试检测实例R4C2R3R1C1R286375552541Q3C4Ui6VQ1R5RLR7Q2R6C31. 1.检查：先局部后整体，

21、首先确定音频部分是否正常检查：先局部后整体，首先确定音频部分是否正常3 3、8 8两脚短接两脚短接5.2.1.15.2.1.1通电后没报警声通电后没报警声2. 2.做法：把做法：把555555电路从插座拔出，通电后将镊子插入插座的电路从插座拔出，通电后将镊子插入插座的8 8脚和脚和3 3脚（将二脚电气短接）。若有报警声，音频部分正常，前级多谐脚（将二脚电气短接）。若有报警声，音频部分正常，前级多谐电路不正常电路不正常练习用示波器观察多谐振荡器练习用示波器观察多谐振荡器 和音频振荡器输出波形和音频振荡器输出波形V3=1/32/3V2V4=05VV6=00.7V按按V1到到V6顺序进行测试顺序进行

22、测试5.2.1.2 5.2.1.2 在保障直流在保障直流6 69V9V正确输入后，喇叭不响正确输入后，喇叭不响R4C2R3R1C1R286375552541Q3C4Ui6VQ1R5RLR7Q2R6C3UCC6V-+RW1C2i充充i放放RW1D1RW186375552541ucu3R1D2uCuCCuCCu35.2.1.35.2.1.3一直响，不间断一直响，不间断3 3脚一直输出高电平，而不是方波脚一直输出高电平，而不是方波可能的原因：可能的原因：1. 1.放电回路中有开路；放电回路中有开路；2. 2. 二极管接反了。二极管接反了。采用低压调试，电源为采用低压调试，电源为15V15V；R9R9

23、并入并入100100电阻；灯泡为电阻；灯泡为24V24V；先检测调光电路先检测调光电路后检测声光控制电路后检测声光控制电路低压调试正常后，低压调试正常后，拆除拆除100100电阻！电阻！电路待装机壳加工（灯座或插座盒钻电路待装机壳加工（灯座或插座盒钻孔）；整机接线安装孔）；整机接线安装5.2.25.2.2灯光控制电路调试灯光控制电路调试( (按照教材步骤实施按照教材步骤实施) )D5D8D6D7Rw 470KR121KC73.350VR102.2KR111.5KR9110K0.5WC5103D91N4148R8150KD101N4148D31N4148Q39012R610KR73.3KQ290

24、13R5220KRGMR4220KC3104D21N4148D11N4148C2104Q19013R347KR21MC1104R110KRL60W/220V220VLND5 D8 IN4004KC410016VD4LEDZD15VC622025VMICMCR100-6K K断开调光，断开调光，K K闭合声光控闭合声光控D5D8D6D7Rw 470KR121KC73.350VR102.2KR111.5KR9110K0.5WC5103D91N4148R8150KD101N4148D31N4148Q39012R610KR73.3KQ29013R5220KRGMR4220KC3104D21N4148D

25、11N4148C2104Q19013R347KR21MC1104R110KRL60W/220V220VLND5 D8 IN4004KC410016VD4LEDZD15VC622025VMICMCR100-6高压调试高压调试1. 1.采用双绕组变压器与市电隔离，采用双绕组变压器与市电隔离，单手带电操作是安全的单手带电操作是安全的2. 2.操作步骤与低压相同：操作步骤与低压相同： 先静态后动态先静态后动态CECE短接替短接替代代Q3Q3饱和饱和灯亮可延时灯亮可延时短接灯灭短接灯灭K K断开调光，断开调光，K K闭合声光控闭合声光控D5D8D6D7Rw 470KR121KC73.350VR102.2

26、KR111.5KR9110K0.5WC5103D91N4148R8150KD101N4148D31N4148Q39012R610KR73.3KQ29013R5220KRGMR4220KC3104D21N4148D11N4148C2104Q19013R347KR21MC1104R110KRL60W/220V220VLND5 D8 IN4004KC410016VD4LEDZD15VC622025VMICMCR100-6 5.2.2.15.2.2.1调光正常，声光控制不正常调光正常，声光控制不正常1. 1.方法：逐级排除故障方法：逐级排除故障2. 2.操作：检查待命状态相关点电位是否正常（静态）。从

27、后级开操作：检查待命状态相关点电位是否正常（静态）。从后级开始逐级注入信号，哪级反映不正常即进检查排除。始逐级注入信号，哪级反映不正常即进检查排除。K K断开调光，断开调光，K K闭合声光控闭合声光控1. 1.调光电路：长亮调光电路：长亮a. a.断电，测断电，测MCRMCR、各二极管是否坏，各电阻安装是否对、各二极管是否坏，各电阻安装是否对2. 2.如果不亮，查调光电路如果不亮，查调光电路. .a. a.测测MCRMCR的的U UAKAK 和灯泡两端电压来分析。和灯泡两端电压来分析。b. b.断电，测断电，测MCRMCR、各二极管是否、各二极管是否坏，各电阻安装是否对坏，各电阻安装是否对D5D8D6D7Rw 2.2KR121KC73.350VR102.2KR111.5KC5103R121KD101N4148RL60W/220Vui220VLND5 D8 IN4004MCR100-6 uDuAKuG5.2.2.2 5.2