电子电工实习报告

第一部分继电控制电路设计与组装1、电路原理与设计继电控制电路的设计要求：使用低压控制电路设计一个实现两层楼控制一盏照明灯的继电控制电路，要求楼上楼下都能开灯，开灯一段时间后自动熄灭，灯灭后所有电器无电，并且有短路保护。继电控制电路设计图如下：图1继电控制电路继电控制电路的工作原理：按下SB1或SB2时，KM和KT线圈导通，主电路中KM常开触点闭合，电灯发光，同时，控制电路中KM触点自锁，使接触器线圈继续通电，灯持续亮的状态；时间继电器KT线圈通电时间达到设定延时时间时，KT的常闭触点断开，切断KM和KT线圈的电源，使KM和KT触点恢复常态，主电路中电灯断电熄灭，实现延时自动熄灭。2、收获与建议首先，在设计电路的过程中，要注意电路的简洁和易懂，遵循控制电路原理图的绘制原则，将主电路和控制电路分开，所有触点均按常态画，同时，要用文字在途中清晰表示。其次，在搭建电路的过程中，要注意安全，因为上电时加入的是线电压为380V的工作电压，如果连线时固定电线端点的螺丝钉出现松动，将很容易引起事故，所以，各个端点的连接一定要牢固。最后，还要保证线路的美观，连线要做到横平竖直，既方便自己检查校对，也方便他人查看和理解。第二部分温度检测与报警电路1、电路原理图2所示为温度检测报警电路。其共分为三个模块：信号检测模块、声报警模块、光报警模块。图2温度检测报警电路工作原理：图中R1为热敏电阻，当温度升高时，R1电阻变小。U1A和U1C是两个在开环状态下工作的集成运放，在各自的非线性区域实现电压比较器功能。U1A正相输入端的电压为：其反相输入端的电压为：U1C正相输入端的电压为：其反相输入端的电压为：在正常工作情况下，U1A正相输入端的电压低于反相输入端的电压，1管脚输出低电平，二极管D1反向截止，此时，U1C的正相输入端的电压低于反相输入端的电压，8管脚输出低电平，三极管截止。当工作情况异常，环境温度升高的时候，R1电阻降低，则U1A正相输入端的电压高于反相输入端的电压，1管脚输出高电平，二极管D1正向导通，此时，电容处于充电状态，电容正极为高电平，U1C正相输入端电压高于反相输入端电压，8管脚输出高电平。555定时器构成的多谐振荡器正常工作，3管脚输出方波，通过三极管周期性的工作在饱和区和截止区反复对电容C4进行充电时的喇叭一直通有电流持续报警。三极管处于导通状态，LED1正极电压高于负极电压，正向导通，LED1发光。同时，二极管D2负极电压高于正极电压，反向截止，从而使得继电器线圈通电，常开触点闭合，灯泡通电发亮。在实际电路中，灯泡位置由电风扇代替，电阻R1温度升高，阻值降低后，引起电路的一系列反应，使风扇自动开始工作，为R1降温。2、电路仿真及结果（1）信号检测模块仿真图3为信号检测模块仿真的电路。图3信号检测模块当RP1增大到一定程度的时侯，3管脚的电压高于2管脚的电压，1管脚输出高电平，二极管D1正向导通，使5管脚的电压高于6管脚，则7管脚输出高电平，灯泡发光。仿真结果如下图。结果表明，可以实现电压比较的功能。图4信号检测模块仿真结果（2）光报警模块仿真图5为光报警模块仿真电路。图5光报警模块仿真电路光报警模块仿真时，用电源代替图2中8管脚的输出信号。当单刀双掷开关接低电平时，三极管截止，二极管D2正向导通，此时，LED1和电灯均不发光。当开关接高电平时，三极管导通，二极管D2反向截止，LED1和电灯发光。仿真结果如下图。图6光报警模块仿真结果（3）声音报警模块仿真图7为声音报警模块仿真电路。图7声音报警模块仿真电路图中用一个单刀双掷开关代替管脚4接收的管脚8输出的高低电平，当开关接6v电压即管脚8输出为高电平时示波器输出方波如下图所示，检测灯X1亮。但开关接地时即管脚8输出为低电平时，示波器不输出任何波形，检测灯X1不亮。下图为声音报警模块仿真结果。图8声音报警模块仿真结果电路调试与结论用Protel软件绘制PCB图，检查无误后，进行电路焊接。完成后，进行调试。图9温度检测报警电路PCB图调试时，将未与热敏电阻连接的电位器电压调至2.0V左右，继续调节另一个电位器，在电压逐渐低于2.0V的过程中，报警信号灯会发光，同时可以听到继电器开关动作的声音。再将第二块PCB板与示波器连接，可以观察到在与热敏电阻连接的电位器电压变化到低于2.0V时，报警信号灯发光，示波器的波形发生跳变，输出方波信号。调试完成后，将与热敏电阻连接的电位器的电压调到2.3V，另一个电位器调到2.0V，与电风扇、喇叭连接。给热敏电阻加热，报警信号灯变亮，喇叭响，继电器开关动作，使风扇开始转动，为热敏电阻降温，电阻阻值升高后，报警信号灯熄灭，喇叭停止鸣响，继电器开关动作，风扇停止转动。实验结果表明，此电路可以实现温度检测和报警功能。收获与建议通过温度检测报警电路的仿真和测试过程，我再一次温习了课堂上学习到的知识，更加深刻地理解了集成运放和555多谐振荡器的工作原理和应用范围。最重要的是，通过制作和调试自己的电路，激发了我极大的学习兴趣，看到学习的成果成功地应用到实际中，满足感洋溢在心间。在这次的实习过程中，学习了Multisim和Protel两个软件，拓展了视野，接触到了更广阔的知识领域。在焊接电路的过程中，不仅要保证电路的正确，还要使电路布局合理美观，是一个很大的挑战。这样的过程，也培养了我考虑问题的全局观，使我更加细心和耐心地思考问题。在实习过程中，得到了来自老师和同学的许多帮助，在他们的鼓励和指导下，我的实习得以更加顺利和圆满的完成。非常感谢老师和同学的帮助。附件一PCB图附件二元件资料（1）90139013是一种NPN型硅小功率的三极管它是非常常见的晶体三极管，在收音机以及各种放大电路中经常看到它，应用范围很广,它是NPN型小功率三极管。集电极电流Ic：Max500mA工作温度：-55℃to+150℃集电极-基极电压Vcbo：40V主要用途：放大电路（2）90129012是一种最常用的普通三极管。它是一种低电压,大电流,小信号的PNP型硅三极管。集电极电流Ic：Max-500mA集电极-基极电压Vcbo：-40V工作温度：-55℃to+150℃主要用途：开关应用，射频放大。（3）LM324LM324参数：LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图2。LM324的特点：1.短路保护输；2.真差动输入级；3.可单电源工作：3V-32V；4.低偏置电流：最大100nA；5.每封装含四个运算放大器；6.具有内部补偿的功能；7.共模范围扩展到负电源；8.行业标准的引脚排列；9.输入端具有静电保护功能。LM324引脚图（管脚图）项目单位参数输入失调电压μV9000输入失调电压温度漂移μV/℃7输入失调电流nA7输入失调电流温度漂移pA/℃10（4）555定时器a.NE555的特点有：1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。2.它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。b.NE555引脚位配置说明下：Pin1(接地)-地线(或共同接地)，通常被连接到电路共同接地。Pin2(触发点)-这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3VCC，下缘须低于1/3VCC。Pin3(输出)-当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200mA。Pin4(重置)-一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。Pin5(控制)-这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。Pin6(重置锁定)-Pin6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3VCC电压以下移至2/3VCC以上时启动这个动作。Pin7(放电)-这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。Pin8(V+)-这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。参数功能特性：•供应电压4.5-18V•供应电流3-6mA•输出电流225mA(ma