设计说明书正文

本文格式为Word版，下载可任意编辑——设计说明书正文石河子大学机电学院07级电气工程及其自动化毕业设计·电子电路实训装置的设计与制作

绪论

电子实训课具有应用性广、实践性强、发展迅速等特点。这就需要在实践中结合专业特色，在把握理论的前提下，创造性地开展试验和实训教学，突破原有的教学模式，培养我们的创造力，以具备良好的适应职业变化的能力。培养学生对专业课的学习兴趣是战胜我们学习障碍的重要手段，在实训中，可以通过设计一些好玩儿的单元电路来激发我们对电子实训兴趣。如用单稳态、双稳态、无稳态、单双级放大电路结合驻极体话筒、光敏电阻、光敏二极管、发光二极管、扬声器、耳机等元器件，设计成声光控制电子开关、延时触摸路灯开关、眨眼灯、助听器、报警器、闪光器、门铃等。这样我们不仅把握焊接和测量技术，同时又激发我们对电子实训的学习兴趣，启迪创造性思维。电子实训的主要目的是培养学生的动手能力。对一些常用的电子设备有一个初步的了解，能够自己动手做出一个像样的东西来。电子的实训要求我们熟悉电子元器件、熟练把握相关工具的操作以及电子设备的制作、装调的全过程，从而有助于我们对理论知识的理解，帮助我们学习专业的相关知识。培养理论联系实际的能力和提高分析解决问题的能力。

目前，好多高校都提出争创国内一流技术教育的奋斗目标,并大幅度增加教学投人,加强试验室建设,以加强学生实践环节,提高学生实际动手技能。因此，高水平的校内实训基地和实训设备是必不可少的。但由于众多因素，好多高校存在着实训设备投资紧张，技术力量不足等问题，因此这部分高校电气自动化的专业教师结合教学内容与课程设置及专业实践教学的需要，进行了摸索与实践，利用学院有限的设备购置资金，自行开发和研制了部分急需的实调教学装涵置。这些自行研制的实训装置应用于教学实践中，解决了实训设备的不足，增加了实训的组数。

目前，大部分高校都认识到：增加实训装置是提高实践教学质量的关键环节，自行研制实枷装置，能够满足实训教学需要，提高学生实践能力。

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第一章设计背景、思路及方法

1.1设计背景

随着科学技术的飞速发展,电子技术的应用日趋广泛,人才的需求不仅要有新产品,新技术方面研究、开发及设计类人员,更需要大量的生产第一线能从事成熟技术应用和运作的高级技术和管理人员。这就要求学校在突出专业技术教育同时把学生培养成“高素质、宽口径、重应用、强技能、有特长〞的高等专业技术人才。近年来随着“职业教育法〞的公布,我国专业技术教育发展很快。好多高校提出争创国内一流技术教育的奋斗目标,并大幅度增加教学投人,加强试验室建设,以加强学生实践环节,提高学生实际动手技能。而应用电子技术专业是目前国内在工业用、民用、通讯用、航空用领域内使用最广泛实用性极强的专业,培养这方面的人才其教学过程更应突出实践能力的培养,按要求其实践教学课时应占教学计划总课时的左右，为此，建设一整套比较完整的,有一定特色,规模和精品建设意识的实训装置,已是依照加拿大理论开发好专业并落实到教学中突出能力本位教育,办出专业特色的当务之急。目前的应用电子技术专业还没有一个完整的试验室,尽管教学计划中有实训内容,但未能完全兑现。所以,学生的动手机遇少一些必需具备的实践技能就较差，尽管老师们作了很大努力,例如用示教板演示教学,但示教板终究有它的局限性。所以对学生动手能力的要求还是不能达到令人满意的效果。历届应用电子技术专业毕业生的毕业实习与毕业设计,都有一部分是留校搞设计,制作一些电子产品，在两个月的时间里学生们运用所学知识在试验室集中设计与制作。从对元件的认识到设计出一个系统电路并进行装配调试,明显提高了应用电子技术的能力。但惋惜的是同学们刚得到了一些技能锻炼的初步尝试,就要离开学校,无法加以稳定、提高，假使有一个配套的专用实训基地,提前两年就反复、滚动、系统地进行这样的技能训练,那么效果必将很好。从简单的基本技能到繁杂的电子技术应用进行有序的系统训练,那么学生这方面的技术就会更精,水平就更高,动手能力也必将达到一个更高的境界。应用电子技术的实训装置应是一个综合性的实训装置。应包括高频电路、低频电路和数字电路等内容。试验内容应根据综合课程讲到的每个单元电路作起,每讲一个单元电路,学生动手搭试一个电路,当一个系统电路讲

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完后,学生可以将每个小单元电路进行组合,完成一个系统电路的整体调试。这种模块式的组合制作,既能使同学把握每个单元电路的作用,又能了解整个系统电路的工作过程。并且便于制作调试和排故维修。例如一个黑白电视电路板近千个元件,组装调试很难不出过错,电路也不易理解,根据模块式制作方法,将整机分为通道、伴音、行扫描、场扫描、电源五块,讲一块安装调试一块,整体讲完,将五块连成一体,成为一台完整的电视机。这样学生不但对每个单元电路的作用了解明白,而且对整机电路也定会有更深的理解,同时也能熟练把握,使用各种仪器仪表,以及各元件器件参数测试,性能认识和日常维护。电子产品的更新换代很快。为了提高学生对新技术的适应能力,要求学生必需及时了解、熟悉、把握、运用各种集成电路的使用和测试方法,开发学生对新器件的应用能力,这样才能适应电子产品时代飞速发展的需求。总之,没有实训装置,就没有学生动手能力的培养，实训装置建设既要以培养学生把握成熟技术为主,又要贯穿了解新工艺、新技术。既要以教学为主，又要突出专业技术教育特点,积极开展技术开发与服务,创造经济效益。基地培训内容要能满足学生特性的发展,加强创新精神和创造能力的培养。目前，好多高校都提出争创国内一流技术教育的奋斗目标,并大幅度增加教学投人,加强试验室建设,以加强学生实践环节,提高学生实际动手技能。因此，高水平的校内实训基地和实训设备是必不可少的。但由于众多因素，好多高校存在着实训设备投资紧张，技术力量不足等问题，因此这部分高校电气自动化的专业教师结合教学内容与课程设置及专业实践教学的需要，进行了摸索与实践，利用学院有限的设备购置资金，自行开发和研制了部分急需的实调教学装置。这些自行研制的实训装置应用于教学实践中，解决了实训设备的不足，增加了实训的组数。我们同学也可以自己动手制作简单的电子实训装置，即熟悉了理论知识，也锻炼了自己的动手能力。

电子实训装置的设计是利用基本电子电路原理，设计、制作出贴合要求的电子装置的过程。他是考察学生电子技术基本应用技能、实践创新能力的重要实践过程。主要侧重以下方面：设计内容具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学的基本内容和新技术的应用势。设计者综合运用基础知识进行理论设计的能力、创新精神和独立工作能力。在实际操作中应多分析各种应用电路图和其工作原理说明，多进行实际动手制作，充分利用图书、期刊、网络等各种渠道了解新器件、新技术等。

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1.2设计任务和要求

明确系统设计任务和要求，对设计任务进行分析，了解其性能、指标、内容及要求，这点十分重要。充分理解题目的要求、每项指标的含义，这是完成综合设计和试验的前提。

本次设计任务是学习电路板的设计和制作过程，应用相关知识进行电子电路的设计，按要求完简易断线电子报警器，简易电子闪光器，电子门铃等简单实训装置的设计和制造，要求经过电路设计，仿真，制板，元器件焊接、电路调试等全过程，最终形成产品。任务包括设计说明书，仿真图和若干的电子产品。要求防盗断线报警器的短路线一旦被扯断，蜂鸣器能够马上发出警报声。按动简易闪光器按钮能够使其闪闪发光。

1.3制订方案与构筑总体框图

对于同一个题目，实现的方案可能是多个，实现的途径和技术路线也可能是多方面的。简易断线防盗报警器可以通过一个555集成电路模块及相关电子元件构成断续音效发生器来实现，但也有其他不同的方案与途径实现，我们从中选择一种方案来实现。选择的原则一般是“相对简单，相对巧妙，性价比高〞。一旦方案选定，就着手构筑总体框图，将系统分解成若干个模块，明确每个模块的大体内容和任务、各模块之间的连接关系以及信号在各模块之间的流向等等。总体方案与框图十分重要，可以先来构建总体方案与框图，再将总体指标分派给各个模块，指挥与协调各模块的工作，以达到总体项目的完成。

1.3.1单元电路设计、参数计算与计算机仿真

单元电路设计：要注意考虑前后级的关系。各元件参数计算：电路电压、电流、阻抗、功率和标称值。在这一阶段，可以充分利用EDA软件帮助设计电路，优化调整电路结构和元器件数值，直到达到指标要求。本次设计仿真采用multisim10.0。

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1.3.2器件选择：

电路是由若干元器件构成的，对元器件性能的深入了解和应用是保证正确设计和达到设计指标的关键之一。有时候，一个元器件的应用或一个新的元器件的出现，将会使系统变得十分简单实现，所以应尽量地了解元器件，除教材以外，平日多看参考资料，上网去查一查，到电子市场去逛一逛，使自己的头脑中“存储〞更多的元、器件。需要的时候，将会熟能生巧，应用自如。应当根据器件自身特性和电路要求选择适合的器件。一般状况下，在元、器件选择方面，在保证电路性能的前提下，尽量选用常见的、通用性好的、价格相对低廉、手头有的或简单买到的。尽量采用集成电路和新器件将可起到事半功倍的效果。一切从实际需求出发，将分壹元件与集成电路巧妙地结合起来，而且尽量应用集成电路，以使系统简化，体积小，可靠性提高。

在元器件应用中，必需注意以下几个方面：

①电源电压的范围是多少？是单电源供电还是需要双电源供电？这点十分重要。若不注意，如将防盗断线报警器的电源电压4.5V加+5V，甚至加更高，那器件是必烧无疑。

②注意元器件的主要技术指标。注意二极管的极性，如将简易闪光器的二极管极性