555蜂鸣器.doc

目录第一章 绪论1第二章元器件介绍22.1 电阻22.1.1 碳膜电阻22.1.2 湿敏电阻32.1.3 热敏电阻42.2 电容52.3 三极管52.4 555芯片7第三章 制作与调试83.1 光敏、湿敏、热敏蜂鸣器的制作83.2工作原理9第四章 个人小结10附录12参考文献13第一章 绪论 蜂鸣器俗称喇叭，是广泛应用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示、报警、音乐等许多应用场合。蜂鸣器与家用电器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作电流比较大，电路上的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，这一点与家用电器中的功放有相似之处。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。此次实训主要针对光敏、湿敏、热敏蜂鸣器做主要介绍和测试。1.蜂鸣器的作用光敏蜂鸣器：如果用手挡着实验板，扬声器就会随着手挡着实验板时光照强度的变化，发出多变的声音。湿敏蜂鸣器：如果向实验板上的湿敏电阻哈一口气，扬声器就会随着哈气时实验板时湿度的变化，发出多变的声音。热敏蜂鸣器：如果用手握住实验板上的热敏电阻，扬声器就会随着热敏电阻的温度变化，发出多变的声音。第二章元器件介绍2.1 电阻2.1.1 碳膜电阻碳膜电阻器是用有机粘合剂将碳墨、石墨和填充料配成悬浮液涂覆于绝缘基体上，经加热聚合而成。气态碳氢化合物在高温和真空中分解，碳沉积在瓷棒或者瓷管上，形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度，可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低，电性能和稳定性较差，一般不适于作通用电阻器。但由于它容易制成高阻值的膜，所以主要用作高阻高压电阻器。其用途同高压电阻器。碳膜电阻器的引线链接方式有轴向引线、领带式引线以及不接引线等方式。碳膜电阻器的阻值范围为110M。额定功率有0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、5W、10W等。主要职能就是阻碍电流流过 ,应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等。2.1.2 湿敏电阻湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。工业上流行的湿敏电阻主要有:氯化锂湿敏电阻,有机高分子膜湿敏电阻湿敏电阻的型号可分为三个部分，第一部分用字母表示主称；第二部分用字母表示用途或特征；第三部分用数字表示序号，各部分的含义见表2-1。表 2-1 湿敏电阻器的型号命名及含义第一部分：主称第二部分：用途或特征第三部分：序号MS湿敏电阻字母含义用数字或数字与字母混合表示序号，以区别电阻器的外形尺寸及性能参数无通用型K控制温度用C测量湿度用例如： MS01-A（通用型号湿敏电阻器）M敏感电阻器S湿敏电阻器01-A序号2.1.3 热敏电阻热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件热敏电阻由半导体陶瓷材料组成， 热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。热敏电阻体积非常小，对温度变化的响应也快。但热敏电阻需要使用电流源，小尺寸也使它对自热误差极为敏感。利用的原理是温度引起电阻变化若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为n、p，则半导体的电导为：=q（nn+pp）因为n、p、n、p都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线这就是半导体热敏电阻的工作原理2.2 电容2.2.1陶瓷电容陶瓷电容用高介电常数的电容器陶瓷钛酸钡一氧化钛挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。优点：稳定，绝缘性好，耐高压；缺点：容量比较小。用途：在大功率、高压领域使用的高压陶瓷电容器，要求具有小型、高耐压和频率特性好等特点。随着材料、电极和制造技术的进步，高压陶瓷电容器的发展有长足的进展，并取得广泛应用。高压陶瓷电容器已成为大功率高压电子产品不可缺少的元件之一。高压陶瓷电容器的用途主要分为送电、配电系统的电力设备和处理脉冲能量的设备。2.3 三极管 三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管,晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。a.按材质分: 硅管、锗管b.按结构分: NPN 、 PNPc.按功能分: 开关管、功率管、达林顿管、光敏管等.d. 按功率分：小功率管、中功率管、大功率管e.按工作频率分：低频管、高频管、超频管f.按结构工艺分：合金管、平面管g.按安装方式:插件三极管、贴片三极管1）三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。2）晶体三极管的电流放大作用晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将Ic/Ib的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。3）晶体三极管的三种工作状态a.截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。b.放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数=Ic/Ib，这时三极管处放大状态。c.饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。3)使用多用电表检测三极管a.三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次；如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以找到基极。2.4 555芯片555时基集成电路，是由21个晶体三极管，4个晶体二极管和16个电阻组成的定时器。有分压器、比较器、触发器和放电器等功能的电路，它具有成本低、易使用、适应面广、驱动电流大和一定的负载能力。在电子制作中只需经过简单 555时基电路国内外的型号很多，如国外产品有NE555、LM555、A555和CA555等；国内型号有5G1555、SL555和FX555等。它们的内部结构和管脚序号都相同，因此可以直接互相代换，但要注意，并不是所有的带555数字的集成块都是时基集成电路。如MMV555、AD555和AHD555等都不是时基集成电路。第3章 制作与调试3.1 光敏、湿敏、热敏蜂鸣器的制作光敏百灵鸟所用到的主要元器件：555芯片、光敏电阻、湿敏电阻、热敏电阻、三极管、电容、电阻、蜂鸣器、+5V电源。根据元器件与原理图对万能板分析设计其走线方式（设计简单和清晰的电路），然后安插元器件对其进行焊接。3.2工作原理图3-1原理图电路中，555 和 R1、RG1、C1 等组成多谐振荡器，当RG1是光敏电阻时，利用光致导电的特性，它的阻值会随照射光的强度而变化，当光照射时阻值小，光照弱时阻值大。当RG1是湿敏电阻时，它的阻值会随照射湿度变化而变化，当湿度大时阻值小，湿度小时阻值大。当RG1是热敏电阻时，它的阻值会随温度变化而变化，当温度高时阻值小，温度低时阻值大。本电路利用这些特性，来改变振荡器的充放电的时间的常数，从而改变多谐振荡器的频率，本电路的振荡频率为：=1.44(R1+RG1)C1，555输出的可变频率信号经过 R2限流后，驱动三极管 VT1带动扬声器发出多变的鸣叫声。（a）(b)图3-2 实物图第四章 个人小结此次实训的目的是（1）理论上掌握光敏、湿敏、热敏电阻特性和蜂鸣器 ，常用的555控制芯片的功能特性(3)求掌握焊接技术、测试技术、调试技术、排故技术。焊接电路前，需要了解实训会用到哪些仪器和电路元件。如：万用表，实训用电路板，制作用元器件，工具等,能进行很好的焊接与组装，达到一定的工艺要。了解各个元器件的作用,注意焊接的安全问题， 焊接时要注意人身安全，工作中要防止触电、烫伤。不要任意乱甩焊锡。工作场所布置要整齐，要备有烙铁架，不要将烙铁放在木板或桌面上。特别是离开工作场所时一定要拔下烙铁的电源插头，切断烙铁的电源。焊接完毕后，检查是否有短路，电容是否正负极接反。这次实训是两个人一小组，因此注意两个人的分工合作，一个人负责焊接，焊接完成后，另个人负责检查线路板，检查无误后，接上5V电压测试，RG1先后分别接上光敏电阻，湿敏电阻和热敏电阻。当光照强度，湿度，温度变化时，它们的阻值就发生了变化，扬声器发出多变的鸣叫声。当RG1是光敏电阻时，利用光致导电的特性，它的阻值会随照射光的强度而变化，当光照射时阻值小，电路上的电流变大，蜂鸣器的声音就会增大，光照弱时相反。当RG1是湿敏电阻时，它的阻值会随照射湿度变化而变化，当湿度大时阻值小，电路上的电流变大，蜂鸣器的声音就会增大，湿度小时相反。当RG1是热敏电阻时，它的阻值会随温度变化而变化，当温度高时阻值小，电路上的电流变大，蜂鸣器的声音就会增大，温度低时相反。附录名 称数 值数 量型 号碳膜电阻1K1碳膜电阻1001光敏