【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 13腳恢復(fù)高電平， 11腳為低電平，但電容 C4放電仍然維持可控硅的導(dǎo)通，使燈亮一段時(shí)間后再熄滅。此即延時(shí)作用。 改變電容 C4的大小，可以改變延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。 光敏電阻的阻值，在這里要求不能大于 3 kΩ。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 四、實(shí)訓(xùn)步驟 (1) 根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)印制電路板圖； (2) 腐蝕及打孔； (3) 元器件的選擇與表面處理； (4) 焊接； (5) 檢查無誤后接入電源； (6) 檢驗(yàn)其功能。 五、實(shí)訓(xùn)報(bào)告 (1) 對(duì)制作過程中出現(xiàn)的故障，仔細(xì)分析其原因，并記錄下來； (2) 寫出本次實(shí)訓(xùn)課的心得體會(huì)。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 表 元 件 清 單 元件 參數(shù)值 元件 參數(shù)值 R1 82 k Ω C1 10 μF/ 50V R2 82 k Ω C2 μF R3 56 k Ω C3 μF R4 82 k Ω C4 10 μF/ 50 V R5 120 k Ω V D1～ V D5 1N400 7 R6 18 k Ω V D6 1N414 8 R7 10 MΩ RG MG4 5 R8 1 MΩ MC R 100 6 集成塊 C D401 1 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 數(shù)字電子計(jì)時(shí)器的制作 【 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 】 數(shù)字電子計(jì)時(shí)器是一種常見的高精度計(jì)時(shí)儀器。由于它采用了精確、穩(wěn)定的振蕩電路，因而具有走時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 【 預(yù)習(xí)要求 】 學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器的 N進(jìn)制構(gòu)成法、七段譯碼器及數(shù)碼管的工作原理。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 一、實(shí)訓(xùn)目的 (1) 熟悉計(jì)數(shù)器的 N進(jìn)制構(gòu)成法、七段譯碼器及數(shù)碼管的工作原理。 (2) 自選集成電路組成小的邏輯系統(tǒng)。 (3) 了解使能端的作用。 (4) 學(xué)習(xí)小邏輯系統(tǒng)的調(diào)試方法。 (5) 掌握分析和排除故障的方法。 二、實(shí)訓(xùn)器件、儀器儀表及設(shè)備 名稱及型號(hào) 數(shù)量 作用 備注 穩(wěn)壓電源 1 臺(tái) 電源 萬用表 1 臺(tái) 測(cè)量電位 電烙鐵 1 把 焊接 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 三、實(shí)訓(xùn)原理 1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容與技術(shù)指標(biāo) 本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電子計(jì)時(shí)器。設(shè)計(jì)內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)如下： (1) 具有能顯示 00～ 23 h、 00～ 59 min和 00～ 59 s的功能。 (2) 具有校時(shí)功能，要求時(shí)、分位的校時(shí)信號(hào)采用頻率為 1 Hz的脈沖信號(hào)，秒位的校時(shí)信號(hào)采用頻率為 Hz的脈沖信號(hào)。 (3) 具有報(bào)時(shí)功能，要求整點(diǎn)報(bào)時(shí)，并且發(fā)出四低一高的聲響。 (4) 具有顯示日期的功能 (注意：不同的月份天數(shù)不同 )。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 2. 實(shí)訓(xùn)電路工作原理及其設(shè)計(jì)提示 1) 原理概述 各種類型的數(shù)字計(jì)時(shí)器，其內(nèi)部電路都具有秒脈沖的發(fā)生、計(jì)數(shù)顯示、校時(shí)控制等單元電路，而且還采用了液晶顯示器 (LCD)直接顯示時(shí)、分、秒及日期，具有直觀性。 2) 設(shè)計(jì)提示 電路原理框圖如圖 。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 圖 數(shù)字計(jì)時(shí)器原理框圖 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 下面介紹各單元電路的設(shè)計(jì)。 (1) 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源電路。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源電路產(chǎn)生頻率為 1 Hz的脈沖信號(hào)，也稱做標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)。該單元電路一般由多諧振蕩電路和分頻電路組成。多諧振蕩電路有很多種，由 555定時(shí)器組成的多諧振蕩電路產(chǎn)生 1 kHz的方波信號(hào)，然后送入分頻電路，經(jīng)過三級(jí)十分頻 (即十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 )，產(chǎn)生 1 Hz的秒信號(hào) (在實(shí)用時(shí)應(yīng)使用晶體振蕩器，以保證精度 )。 (2) 時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)單元電路。由于一晝夜 24 h為一計(jì)時(shí)周期，因此時(shí)計(jì)數(shù)電路的模應(yīng)為 24，而分、秒計(jì)數(shù)器的模應(yīng)為 60。這里舉例說明二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成法，如圖 所示，六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器請(qǐng)自行設(shè)計(jì)。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 圖 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路原理圖 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 (3) 校時(shí)電路。這是為了使數(shù)字計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相符而設(shè)置的快速計(jì)數(shù)電路。構(gòu)成校時(shí)電路的方法很多，可以用門電路通過控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)和校時(shí)信號(hào)來實(shí)現(xiàn)，也可用數(shù)據(jù)選擇器 (如 2選 1數(shù)據(jù)選擇器 )通過控制選通端來決定計(jì)時(shí)器是正常計(jì)時(shí)還是校時(shí)，如圖 。還可以用門電路、時(shí)序電路等實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)同學(xué)們自行設(shè)計(jì)。 (4) 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路。該電路模仿電臺(tái)報(bào)時(shí)的頻率，前四聲為低聲 (如選 500 Hz的信號(hào) )，而最后一聲為高聲 (如選 1000 Hz的信號(hào) )，共鳴響 5次。顯然音響電路是由計(jì)數(shù)電路控制的，將計(jì)數(shù)電路相應(yīng)的輸出端送入音響控制電路，以使音響電路在整點(diǎn)前 10 s開始發(fā)出四低一高的聲響 (即 5 5 5 57 s響低聲， 59 s響高聲 )。其原理框圖如圖 。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 圖 用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)校時(shí)框圖 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 圖 報(bào)時(shí)電路框圖 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 (1) 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)各單元電路，寫出設(shè)計(jì)過程，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案論證。 (2) 選擇所用元器件的型號(hào)，寫出元器件的功能表，列出元器件清單。 (3) 畫出整機(jī)原理圖。 (4) 畫出整機(jī)接線圖、印刷電路板圖 (采用 EDA設(shè)計(jì) )，注意元器件的布局。 (5) 制作并調(diào)試電路，自行排除故障。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 五、實(shí)訓(xùn)報(bào)告 (1) 畫出原理圖并進(jìn)行工作原理分析。 (2) 簡(jiǎn)要寫出設(shè)計(jì)思路。 (3) 說明電路板制作、焊接、調(diào)試過程。 (4) 列出元器件明細(xì)表。 (5) 寫出本次實(shí)訓(xùn)課的體會(huì)及建議和意見。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 觸摸式音量自動(dòng)調(diào)節(jié)器的制作 【 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 】 觸摸式音量自動(dòng)調(diào)節(jié)器功能是當(dāng)手觸及電路的金屬觸摸片時(shí)，音量將從弱到強(qiáng)分十擋周期性地自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)到滿意的音量時(shí)，停止觸摸，電路便自行鎖定。電路工作可靠，有一定的實(shí)用價(jià)值。 【 預(yù)習(xí)要求 】 了解集成電路 CD4017的功能及應(yīng)用。 一、實(shí)訓(xùn)目的 (1) 熟練掌握印制電路板圖的設(shè)計(jì)； (2) 掌握 55 CD4017的引腳功能及其應(yīng)用； (3) 掌握?qǐng)鲂?yīng)管的使用。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 二、實(shí)訓(xùn)器件、儀器儀表及設(shè)備 名稱及型號(hào) 數(shù)量 作用 備注 功放 1 臺(tái) 調(diào)試 穩(wěn)壓電源 1 臺(tái) 電源 萬用表 1 臺(tái) 測(cè)量、調(diào)試 電烙鐵 1 把 焊接 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 三、實(shí)訓(xùn)原理 電路如圖 。 VT1~VT3等構(gòu)成觸摸開關(guān)， 555時(shí)基電路接成無穩(wěn)態(tài)形式構(gòu)成脈沖發(fā)生器， CD4017是十進(jìn)制計(jì)數(shù) /時(shí)序譯碼電路， R21與場(chǎng)效應(yīng)管 VT4的漏源電阻 RDS構(gòu)成音量調(diào)節(jié)分壓器。電路在接通電源的瞬間，有一個(gè)經(jīng) C R9微分后的正脈沖加到 CD4017的清零端 (CR)，迫使它一開機(jī)便自動(dòng)調(diào)零。其 Q0輸出高電平，由于 R10和 R20的分壓，使VT4的柵極產(chǎn)生 3 V的電位。這樣， VT4柵源偏壓 VGS=0 V，其溝道電阻RDS最小，約幾十歐姆。此時(shí)若未觸摸 T， VT1導(dǎo)通， VT2截止， IC1的復(fù)位端 4腳為低電平，使其輸出 3腳也為低電平，所以開機(jī)時(shí)音量為最小。當(dāng)手指觸及 T時(shí)， T上的感應(yīng)電壓經(jīng) VT1放大、 VD1整流、 C1濾波后，向VT2基極提供一個(gè)直流偏壓，使其飽和導(dǎo)通， VT3由導(dǎo)通變成截止。 IC1的 4腳變?yōu)楦唠娖?，其輸出?3腳開始輸出周期約為 5 s的時(shí)鐘脈沖，使CD4017的 Q0~Q9端順序輸出高電平。我們可以使 R10~R19與 R20的分壓在VT4柵極上產(chǎn)生的電位依次減少，那么 VT4的 RDS就依次增大，所以音量也就依次增大。當(dāng)音量到達(dá)滿意時(shí)，停止觸摸 T， IC1復(fù)位又變?yōu)榈碗娖剑?腳被迫復(fù)零， CD4017失去時(shí)鐘脈沖，其狀態(tài)將維持不變，從而使音量鎖定。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 電路中的觸摸片可用任何金屬片制作， VT1和 VT4選用 3DJ6或 3DJ7，VT VT3選用 3DG201， VD1~VD11用任何型號(hào)的硅二極管均可。 四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 (1) 根據(jù)觸摸式音量自動(dòng)調(diào)節(jié)器電路在萬能板上設(shè)計(jì)電路，要求元器件排列整齊、美觀，然后焊接電路。 (2) 仔細(xì)檢查電路，確認(rèn)無誤后，接入電源 (9 V)，按照要求調(diào)試其功能。調(diào)試時(shí)，用 100 kΩ電阻串聯(lián)一只 1 MΩ電位器分別代替 R10~R19，調(diào)節(jié) 1 MΩ電位器，使各擋音量滿足要求，同時(shí)量出阻值即為 R10~R19。若將 VD2~VD11采用發(fā)光二極管，則不僅可起到隔離作用，同時(shí)也可起到音量檔次指示的作用。 五、實(shí)訓(xùn)報(bào)告 (1) 畫出 CD4017內(nèi)部電路框圖并講述其功能； (2) 說明電路調(diào)試步驟。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 太陽能熱水器水位報(bào)警器的制作 【 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 】 太陽能熱水器水位報(bào)警器是根據(jù)水位高低而產(chǎn)生的光與聲音反應(yīng)的電子控制電路，該電路原理簡(jiǎn)單，工作可靠，有一定的實(shí)用價(jià)值。 【 預(yù)習(xí)要求 】 了解市場(chǎng)上常用的報(bào)警器的功能； 根據(jù)功能要求制定一款報(bào)警器制作步驟。 一、實(shí)訓(xùn)目的 (1) 掌握太陽能熱水器水位報(bào)警器電路的功能； (2) 熟悉太陽能熱水器水位報(bào)警器電路的設(shè)計(jì)方法； (3) 掌握電路的調(diào)試方法。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 二、實(shí)訓(xùn)器件、儀器儀表及設(shè)備 名稱及型號(hào) 數(shù)量 作用 備注 萬用表 1 臺(tái) 測(cè)量電位 電烙鐵 1 把 焊接 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 三、實(shí)訓(xùn)原理 水位報(bào)警器電路如圖 。當(dāng)水位在電極 2之間時(shí)，正常情況下，電極 1懸空， VT1截止，高水位指示燈LED2為熄滅狀態(tài)。由于電極 3處在水中，因?yàn)樗娮璧脑颍?VT3導(dǎo)通， VT2截止，低水位指示燈 LED3也處于熄滅狀態(tài)，整個(gè)報(bào)警器系統(tǒng)處于非報(bào)警狀態(tài)。 當(dāng)熱水器水箱中的水位下降低于電極 2時(shí)， VT3截止，VT2導(dǎo)通，低水位指示燈 LED3點(diǎn)亮。由 C4及 R4組成的微分電路在 VT2由截止到導(dǎo)通的跳變過程中產(chǎn)生的正向脈沖，將觸發(fā)音樂集成電路 IC9300(如圖 )工作，揚(yáng)聲器發(fā)出 30 s的報(bào)警聲，告知使用者水箱將要缺水了。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 圖 IC9300音樂集成電路外引腳圖 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 同理，當(dāng)水箱中的水超出電極 1時(shí)， VT1導(dǎo)通，高水位指示燈 LED2點(diǎn)亮，同時(shí) C3和 R4微分電路產(chǎn)生的正向脈沖觸發(fā)音樂集成電路 IC9300工作，使揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲，告知主人水箱中的水快溢出來了。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 (1) 根據(jù)水位報(bào)警器制作原理圖設(shè)計(jì)印制電路板草圖 (把所有元器件排成兩排 )； (2) 修改后，把標(biāo)準(zhǔn)圖畫在坐標(biāo)紙上； (3) 把其反圖畫在不干膠上，然后把不干膠貼在敷銅板有銅箔的一面； (4) 用美工刀把不需要的不干膠刻去，然后用橡皮壓緊； (5) 放入三氯化鐵溶液進(jìn)行腐蝕、清洗、修理等； (6) 打孔； (7) 焊接電路； (8) 仔細(xì)檢查電路，確認(rèn)無誤后接入電源 ( V)，調(diào)試其功能。 本實(shí)訓(xùn)也可在萬能板上進(jìn)行。 第 3章 綜 合 應(yīng) 用 五、實(shí)訓(xùn)報(bào)告 (1) 整理測(cè)試數(shù)據(jù)，填寫下表： 在 1 電極懸空， 2 、 3 電極均在水中的情況下測(cè) VT VT VT3各極對(duì)地電壓： Ub1= Uc1= Ue1= Ub2= Uc2= Ue2= Ub3= Uc3= Ue3= 在 1 、 2 電極均懸空的情況下測(cè) VT VT VT3各極電壓： Ub1= U