电子线路设计实训报告 16页

目录1、第一章：带充电和限流的可调直流稳压电源2一、设计任务的要求2二、系统原理图及框图2三、分析各功能模块的原理3四、电路中元件选择的依据及估算5五、列出所选元件的清单6六、仿真的电路图及运行分析62、第二章：可报时调时的时钟8一、设计任务的要求8二、系统原理图及框图8三、分析各功能模块的原理10四、电路中元件选择的依据及估算12五、列出所选元件的清单12六、仿真的电路图及运行分析123、第三章：夜灯渐亮渐暗开关控制电13一、设计任务的要求13 二、总体方案设计13三、单元电路设计13四、整体电路分析14五、列出所选元件的清单15六、电路的制作与调试154、心得体会16165、参考文献第一章带充电和限流的可调直流稳压电源一、设计任务的要求1、基本要求(1)直流稳压电源输出电压为+1.25〜36V可调，最大电流1.5A,有保护作用。(2)最大充电电流不小于100mA,可充两节1.2V充电池或限流时电流不超过300mA。故障排除后可恢复。2、发挥部分(1)最大充电电流不小于100mA，可充两节1.2V充电池；限流是电流不超过300mA都实现。(2)电源带断路短路故障指示。(3)限流带声光报警。(4)充电带是否充满指示提醒。(5)充电电流和限流可调。二、系统原理图及框图1、系统框图 2、系统原理图D3 三、分析各功能模块的原理1、整流滤波电路220V50HzODegIRON_CORE_XFFUSES1C1L>R1470uF>1kohmLED1LED_red通过二极管单向导电作用和桥式整流电路，把由变压器得到的交流36V电压变换成脉冲直流电压，再经过电容滤波电路，把脉冲直流电压变换成较为平缓的直流电压。电路中红色二极管为电源接入指示，点亮为正常情况。整流二极管为理想二极管，即加正向电压导通，且正向电阻为零，外加反向电压截止，且反向电流为零。电容滤波电路是在整流电路的输岀端并联一个电容即构成电容滤波电路，电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。2、调压电路通过三端可调集成稳压电路LM337实现。D3LM317的主要特性是1、2端电压恒定为1.25V,在1、2端接一个固定电阻R,2240欧姆,可在电阻上形成恒流。在1端加一个可调电阻R,于是2端对地的电压为:Uo=l.25(1+Rw/R),调整1端的可调电阻R,使Uo调压范围为1.25~36V,最大输出电流为1・5A,在2、3和1、2之间个加上一个二极管，用于保护LM337 LED2101口R23、限流和充电电路利用电阻限流充电电路，使最大充电电流不小于100mA,限流是电流不超过300mA,利用稳压二极管和晶体三极管是充屯屯压达到2.8VO工作原理：充电和限流部分并联在电路中，一路经电阻R限流后由三极管与滑动变阻器调压输出，向电流充电，调整滑动变阻器的阻值，可以改变充电器的输出电压。另一路由电阻R和LED灯组成充电指示电路，在充电过程中，LED正常发光，随着充电的不断进行，电池的端电压不断增大，充电电流逐渐减小，LED灯的发光亮度也随着下降，当LED很暗是即表示屯池已经充足。四、电路中元件选择的依据及估算电容的计算方法:C=[(3~5)T/2*(1/R)]F三极管的选择：选择2X5656三极管控制充电电压在2.8Vo滑动变阻器：Rw=R(Uo/1.25-1)LM317K:使最大电流为1.5A五、列出所选元件的清单1B4B42二极管1个470uf电容1个luf电容1个0.Oluf电容1个02B222稳压管1个360欧滑动变阻器1个7千欧滑动变阻器1个LM3171个1BH62二极管2个240欧电阻1个12欧电阻1个36欧电阻1个 LED灯2个保险丝1个变压器1个电压表2个六、仿真的电路图及运行分析运行分析：将电压控制在2.8V左右，求输出电压时调整滑动变阻器，是输出电压在1.25〜36V之间变换。当接通电源是LED1亮，电路开始工作。D3-MDIODEy"IRTUALLM317KVregR2LED2INOU6DIODEVIRTUALD11B4B42V140VR3Wr-4ohm网——M36ohmLED_greeR7-M/W240ohm°hmD2LED102BZLEDredey=600hiliC2C3)01uFXMM1Q22N5656 第二章可报时调时的时钟一、设计任务的要求1、基本要求(1)可计小时分钟并进行数码显示。(2)可调时分。(3)在满小时前5秒开始报时，发出报时声。2、发挥作用(1)可计秒并进行数码显示。(2)即有闹钟功能。二、系统原理图及框图1、系统框图2、系统原理 vccU354IAMMjifclIU申紳gJ2T「Km,U271SRFTU28卄AM02三、分析各功能模块的原理沁810rusteoAND4741S3KOVCClii]LLSeO.tMSPLAY3?ffi-AND2TKey=CAND21^011X0bU« 1、单次脉冲：单次脉冲由单刀双掷开关，RS触发器和非门构成5VVCCSRFFU22、60进制计数器VCC5VU174LS48Dv-CM9VCCU5AND2CDNU3A74LS390DAND274-S48DU4A74LS390DOCDOO0ooLLLCDCCZAZLA用两块74LS390D可以做成。用两个门电路实现“10”和“6”的进位，两块74LS390D的输出端与数码管相连接，这样就能够做成计时器的显示秒的部分。用两个60进制计数器即可组成显示秒和分的电路。同吋，这部分电路可以为24进制计数器产生进位信号。当60进制的计数器计数达到59时，下一个CP脉冲到达后，就会置零，同时它的进位信号为24进制的计数器提供一个进位信号，使其开始计数・。3、24进制计数器 vccvccU4A74LS390DU274LS48D利用60进制计数器所产生的进位信号来工作。进位的部分，同样利用门电路，需要注意的是24的编码。同样把两块390D的输出端接到数码管这样就做成了显示分钟的部分。4、显示译码屯路：由74LS48和数码显示管构成译码屯路7A0>BOBC00D00OELTOFRB-OGB_/RBOU1SEVEN_SEG_COM_K74LS48NABODEFG5V5、LED灯：当灯亮时表示在59秒处 vcc6、单刀双掷开关a,b,c的作用：a为秒的手动，自动开关。b为分的手动，自动开关。C为时的手动，自动开关。每按空格键两下就可以调整秒，分，时。四、电路中元件选择的依据及估算74LS390：用来构成计数器74LS48和显示管：用來显示译码电路五、列出所选元件的清单单刀双掷开关4个74LS3906个74LS486个数码显示管6个LED灯1个与非门1个与门10个非门1个RS触发器1个异或门1个 六、仿真的电路图及运行分析VCC 第三章夜灯渐亮渐暗开关控制电路一、设计任务及要求开灯时灯由暗逐渐变量到正常值，关灯时灯由亮逐渐变暗到熄灭。二、总体方案设计渐亮渐暗照明灯，与传统的照明灯控制状态不同。打开照明灯时，灯光从暗渐亮（由弱光逐渐变为强光并维持高亮）；关闭照明灯时，灯光从亮渐暗肓至熄灭。将此照明灯用于室内照明时，可消除人的眼睛对灯光亮、暗突变的不适感，同时也延长了灯泡的使用寿命。电源电路提供12V工作电源、灯光控制电路"控制灯光的渐亮渐暗三、单元电路设计1.电源电路a.电路的结构设计电源屯路由电源变压器T、二极管VD1、VD5、限流电阻器R1、稳压二极管VS和滤波电容器C1组成。交流220V电压并联在T一边的两端，经T降压；T的另两端接到桥式二极管VD1~VD4,用来整流；桥式的另一端接R1用来限流；再跟VS并联稳压后，为VU提供12V肓流电压。该12V肓流电压经VD5降压、C1滤波后,为V提供工作电源。b.元器件参数设置T选用3W、二次电压为36V的电源变压器。VDrVD5选用常用的1N4007或1N4001型硅整流二极管。R1选用2W金属膜电阻器。VS选用1W、12V的稳压二极管，如1N4742OCl选用耐压值为25V的铝电解电容器。2.灯光控制电路a.电路的结构设计灯光控制电路由晶体管V、单结晶体管VU、晶闸管VT、控制开关S（S1和S2）、 电阻器R2~R5、电位器RP1、RP2和电容器C2~C5组成。渐亮：将控制开关S置于2时，V和VU导通，使VT受触发而导通，EL被点亮。但此时由于C3两端电压不能突变，V的工作电流和VT的导通角较小，EL处于低亮度状态。随着C3的充电，V的工作电流不断增大，通过VU使VT的导通角也逐渐增大，EL逐渐变亮。当C3充电结束后，V的工作电流和VT的导通角稳定为最大值，使EL的亮度维持为最高亮度状态，从而完成了开灯渐亮的控制。渐暗：将控制开关S置于1时，C2和C4通过V放电，使V的工作电流逐渐减低，VT的导通角也由大变小，EL由亮逐渐变暗。当C2放点结束后，V和VT截止，EL熄灭，完成了关灯渐暗的控制。b.元器件参数设置V选用S9013等型号的硅NPN晶体管。VU选用BT33单结晶体管。VT选用TLC336A（3A、600V）型双向晶闸管。S选用双极双位（双刀双掷）转换开关。R2~R5选用1/4碳膜电阻器或金属膜电阻器。RP1和RP2选用小型实心电位器或可变电阻器。C2、C3选用耐压值为25V的铝电解电容器；C4、C5选用涤纶电容器或CBB电容器。EL选用40〜100W的白炽灯泡（因为所选的VT电流容量有限，所以选功率较小的灯泡较适宜）四、，丄路分析体电 交流220V电压经T降压、VD1~VD4整流、R1限流、VS稳压后，为VU提供12V直流电压。该12V直流电压经VD5降压、C1滤波后，为V提供工作电源。渐兄：将控制开关S置于2吋，V和VU导通，使VT受触发而导通，EL被点亮。但此时由于C3两端电压不能突变，V的工作电流和VT的导通角较小，EL处于低亮度状态。随着C3的充电，V的工作电流不断增大，通过VU使VT的导通角也逐渐增大，EL逐渐变亮。当C3充电结束后，V的工作电流和VT的导通角稳定为最大值，使EL的亮度维持为最高亮度状态，从而完成了开灯渐亮的控制。渐暗：将控制开关S置于1时，C2和C4通过V放电，使V的工作电流逐渐减低，VT的导通角也由大变小，EL由亮逐渐变暗。当C2放点结束后，V和VT截止，EL熄灭,完成了关灯渐暗的控制。五、列出元件清单元器件代号名称型号规格备注R电阻器RT11,RJ115个RP电位器WST12个C电容器CC115个VD二极管IN40075个VS稳压二极管1W,12V1个V品体管S9013硅NPN1个VU单结晶体管BT331个VT双向晶闸管MAC97A61个EL白炽灯36W1个T电源变压器3W,36V1个S开关双刀双掷1个六、电路的制作与调试刚拿到题目的时候确实不知道如何下手，因为这个电路涉及到很多模电的知识,恰巧这又是我的弱项，然后我找了很多书本的资料，又在网上查阅了一些，总算又那么点眉口了，但是拿给老师看了后，又是几经修改才改成现在的图。我总共焊了两块板子。第一次是直接拿了元器件就焊的，焊接工艺有点粗糙，导致接触有点不良，迟迟出不了效果，单节晶体管和双向晶闸管的管脚一开始也没有弄清楚，所以来来回回拆了焊、焊了拆好几次。最后我决定重新焊一块板子。这次焊之前，我把所有用到的元器件事先都检查了一遍，确保了管脚正确以及器件本身没有质量问题。这次焊的时候明显觉得轻松多了，焊点也好看了，但是电路器件的参数可能还是存在一点问题，使得效果时有时无。调试了好几遍，问题依旧存在。手动控制的部分没有做好，就没办法换成自动控制的部分了。 心得体会这次的实训，我学习到了很多有用的技能和本领，不单单只是得到了知识的检验而且实际的能力有长长足的进步。通过这次的实训，在短短的一周内，我发现自己的动手能力和学习能力都有了极大的提高，特别是手脑合作能力有了长足的进步，现在能将书面的知识和实践的操作设计能力能够紧密的联系在一起。在面对实际的设计困难的时候，会利用所学的知识来一一攻克，而对于书面的知识，也懂得了在实际中的运用。在实训开始的时候，对于课题的不知所措已转变为在实训结束时的胸有成竹。课本知识和实践操作的综合能力的提高是现而易见的。同时对于以前学习的知识的检验也是很有效果的，电路设计、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、大学物理，这些科目知识的运用，都有较高的要求。这是一次非常有意义而且非常有趣的实训，面对平时周围可见可拿的小物件,其知识原理原来就在我们的学习课程当中，这对于我们将来的学习有很大的促进和吸引，学可以至用，对于同学们的学习积极性是有很大的促进的。非常感谢学校能给我们开设这样有用、有趣、有意义的实训课程，这样的课程不但能够讣我们学习到书本上没有的知识，开阔我们的视野，同吋能够检验我们平吋上课所学的知识，还能锻炼我们的动手能力，激发同学们的学习热情。可以说是一举四得，是难得的优秀的实训课程，希望以后学校还能再给我们开设更多的像这样的实训课程，让我们的大学学习生活不单单能够学习到知识，还能锻炼激发出我们的能力。参考文献1,华成英、童诗口，《模拟电子技术基础》（第三版），高等教育出版社p502〜5442,陆廷璋、宋万年、马建江，《模拟电子线路实验》，复旦大学出版社，p90〜923,罗会昌、武夫，《电工电子技术实验与课程设计》，中国科学技术大学出版社p250~2544,徐磊、杨铮，《电工、电子技术实习与课程设计》（第二版）中国电力出版社p262~266