电子技术课程设计报告

电子技术课程设计报告设计题目：模拟警笛声响电路的设计专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：胡设计时间：2011-6-6～6-17一、电子技术课程设计目的、意义；意义：电子技术综合课程设计是电子技术课程的实践性教学环节，既涉及到许多理论知识（设计原理与方法），又强调动手和硬件实验应用能力的锻炼，培养工程实践和电子创新设计的能力，养成理论联系实际和一丝不苟的工作作风，为今后从事电子工程师的工作打下基础。电子技术课程设计目的：1.通过课程设计巩固、深化和扩展理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。2.培养正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。3.培养获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。4.提高运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。电子技术课程设计要求：1、能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题，了解并掌握电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；。2、根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。3、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。初步掌握对普通电子线路安装、布线、焊接、调试等基本技能；4、学会电子电路的安装与调试技能，进一步掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。5、学会撰写课程设计总结报告。6、通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。7、在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。二、电子技术课程设计；1、设计题目：模拟警笛声响电路的设计1、任务：设计一个能驱动扬声器发出有节奏的，高低变化的警笛声，设计调节开关，对声音的音调高低、高低音调的变化快慢都能随意控制，伴随声音的同时，有灯光的闪烁。2，要求：用555电路作为主控元件，利用555多谐振荡器，一个555多谐振荡器产生低频信号（调节范围：0.5～3Hz）输入另一个555多谐振荡器的控制电路端，用来调制其产生的高频信号（调节范围：500Hz～1000Hz）。3，建议选用器件：555定时器2个；发光二极管1个；扬声器1个；100K电位器2个；电阻电容若干。2、设计题方案比较、论证；结构框图：低频产生电路低频产生电路高频产生电路灯光闪烁电路扬声电路最初自行设计电路图(方案1)：图.1经过老师指导后确定的电路图（方案2）：图.2二个方案中都利用第一块555定时器组成的多谢振荡器产生低频信号，将其产生的信号输入到第二块的电压控制端，用来调制第二块产生高频信号。方案1：方案中用反相器去驱动能力LED发光。通过设置R3、RV1、R4、C2的值得到所要的低频信号，并通过RV2、R5、R6分压控制第二块芯片的电压控制端。第二块芯片通过设置R1、R2、RV3、C5的参数和调节V5的参数值改变调节第二块芯片产生的高频信号。方案2：555定时器的驱动能力较强，所以把方案1中反相器去掉，改用接一个限流电阻后接地。同理，通过设置R3、RV1、R4、C2的值得到所要的低频信号，利用RV2，R5，C4在PNP的基极得到一个锯齿波，从而使第二块芯片的电压控制端得到一个连续变化的电压，进而改变第二个多谢振荡器的频率，再者可以通过改变RV3的值调节它的频率。方案比较论证：由于第一个方案中第一块芯片能够产生要求所需的频率，但是在第一块芯片产生的频率不变，又不改变RV2、RV3值的条件下，第二块芯片只会产生两个单一的频率，所以选择淘汰；方案2中利用RV2、R5、C4、PNP型三极管、R6是第二块芯片的电压控制端得到连续变化的电压，进而使第二块芯片产生多变的频率。符合题目所需的要求，即利用第一块芯片产生的低频信号，加到第二块芯片的电压控制端，用来调节其产生的高频信号，并能对声音的音调高低，高低音调的变化快慢都能随意控制（调节RV1、RV2、RV3来实现）。3、各单元电路设计，元器件参数计算、选择、电路图绘制，总体电路图；第一块芯片的电路的设计：图。3利用图。3的电路产生低频信号,;取R3=10k,R4=10k,C2=10uF,C3=10nF,当RV1取0时，可得：f=5HZ;当RV1取100k时，可得:f=0.625Hz,故第一块芯片的频率范围为0.625HZ～5HZ；由于发光二极管的压降在1.8V～2.2V之间，电流5mA～25mA之间，故R7取330Ω，则流过LED的电流为10mA左右。图.4电位器RV2接到第一块芯片的输出端，取RV2选100k的电位器，R5=10k,C4=10uF，R6=4.7k；使得PNP三极管的基极得到锯齿波,进而在第二块芯片的电压控制端得到连续变化的电压；其中取R1=10k,R2=100k,RV3=100k,C5=10nF;其频率当RV1=20、RV2=0时测得其频率如下表：RV3f0k500Hz～1250Hz30K417Hz～833Hz60K313Hz～625Hz100K263Hz～556Hz故选RV3=0最佳。再者取C1=22uF。4、元器件常识，布局、布线技巧，焊接工艺技巧；元器件常识1>电容：磁性电容没有极性，标值为4300时为4300PF，103时为uF；耐压值≤50V.电解电容有极性，一般正极长，负极短，且负极又白色条纹。耐压值比较高≤1000V.一般表面有其电容值。2>电阻：使用标称值E24，各种颜色代表的值如下表：黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银012345678910-110-23>电位器：电位器中间的引脚的滑动片，最大阻值读数例如：103=10kΩ,202=2kΩ.4>扬声器:一般无正负极。5>发光二级管：发光二极管的压降一般为1.8V～2.2V,电流5～25mA.布局、布线技巧，焊接工艺技巧通过外观和通电检查各芯片及元器件功能是否完好。芯片的放置：数字电路中所用芯片大多是双到直插式的，使用时注意以下几点：（1）在同一电路板上，所有的芯片朝向应一致，禁止出现反插。（2）对于首次使用的芯片，引脚稍向外偏。使用前用合适的工具齐根轻轻地整成平行。（3）插芯片时，应放平且均匀用力插入孔中，防止个别引脚未插入而弯曲。（4）拨出芯片时，使用起拔器或小改锥在左右两侧轮流轻撬，平行起出。（5）对于集成电路中不用的输入端，必须接到一个无效电平上去。（6）不用输出端悬空即可．布线规则：（1）一般用直径为0.5mm的单股圆导线。（2）导线的颜色可按用途分类。（3）电路板上边孔用作+5V，下边孔用作地线。（4）导线的预处理：用剪刀剪成斜面，既便于线头插入，又可防止划伤面包板内部簧片。然后用剥线钳剥线，禁止用剪刀环割。（5）布线时，导线应紧贴板面，禁止飞线；导线转角应成90度，导线应在片子周围走，不得从片上跨越；电源线应分在两侧，必要时应加电源去耦电路，消除干扰信号；芯片的电源端就近连接；插线时应尽量不要遮盖插孔。（6）掌握连线顺序。通常是先连短线，后连长线，或先连不易连接的线，使已经连好的线不影响下一步的布线。特别要注意连好各集成器件的地线和电源线，否则会损坏器件。因此，应先用短线接好各器件的地线和电源线，并用万用表测量，以保证整个电路的地线、电源线畅通无阻印制电路板的布局布线，不是单纯按照电路原理把元器件通过印制线条简单的连接起来。元器件的排列疏密不均、杂乱无章，不仅影响美观，也会给装配和维修带来不便。并且元器件不要过于紧贴电路板，导致散热不良烧坏元器件。元器件应该遵循以下几条原则：①元器件在整个板上分布均匀，疏密一致；②元器件不要占满板。一般占板面积的2/3；③元器件不能交叉，而且间距不能过小；④元器件的安装高度要求适中，一般3mm左右；⑤元器件只能排在一面。焊接时注意以下几点：①保持烙铁头的清洁；②靠增加接触面积加快传热；③烙铁撤离时往上提；④焊锡要适中。5、安装、调试过程、故障问题分析及解决搭接工作完成后，做一次系统的检查，如果各部分连线正确，方可接通电源，进行调试。调试时应先对子系统调试，子系统调试成功，再进行子系统之间的连接和调试。调试中如果发现实验现象与设计要求不符合，可从简单部分或某一个预知特性的点开始，逐级进行查找，逐步缩小故障可能存在的范围，直到查出故障点并排除，使之达到预定的目的。故障问题：在调试时，我们作品的发光二极管没有亮，但是声音却得到我们组理想中的结果，后来在用示波器观察频率的过程中，某个器件烧毁，发出难闻的臭味。分析及解决：我们首先想到的可能是发光二极管接反了，经过检查，二极管没有烧毁的迹象，按长正短负的原则也没有接反，便使用5V直接加在限流电阻两端，没亮后，反向家在其两端，任然没有迹象，于是我们考虑换一个发光二极管，问题便得到解决。在检查烧毁的器件时，我们发现电容明显烧坏变形，再换了电容之后却没有了原来的那种声音，于是再次检查了整个电路，发现第一块芯片焊接的不是很理想，认为芯片引脚之间焊接的地方可能引起短路，便进行了拆焊工作，换个位置清理之后重新焊接，于是整个电路基本上达到要求。三、心得体会。通过这次电子技术课程设计，培养了我们的独立设计能力，实际分析问题和动手能力，，获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力，养成理论联系实际和一丝不苟的工作作风，使我们更加充分的了解了课本上所学不到的知识，并能够应用于实践当中。这次课程设计，让我们觉得学术遥远，自己才疏学浅。电子及技术的研究何其复杂，这次设计其实只能是涉其皮毛，距离理想之境还有很长的路。课程设计能够顺利完成，并非其中一人之功。组员之间都给了对方很多帮助，使我们都互相交流学到了许多知识，还有老师在实验室不倦地指导和教诲，在此深深地感谢他们：感谢指导过我们的老师！勤劳合作的队友！感谢对方对彼此的帮助和鼓励。这次设计的实现凝结着两人的智慧、心血和鼓励。回顾起此次课