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淮安信息职业技术学院数字密码锁设计,毕业设计
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淮安信息职业技术学院 综合毕业实践说明书（论文） 2007 学年 信息与通信工程 系 通信工程 专业 综合毕业实践题目： 数 字 密 码 锁 设 计 学生姓名： 李楠 班级： 120410 学号： 22 起讫日期： 2006 年 10 月 2007 年 6 月 实践地点： 南京市政府 指导老师： 张 家 欣 教研室主任： 杜 文 龙 班主任： 成 建 生 nts目 录 引 言 第一章 硬件设计 1 1.1 电路的组成与工作过程 1 1.2 单元电路的分析 3 第二章 整机的装配与调试 21 2.1 电路的焊接 21 2.2 调试 23 第三章心得体会 24 致 谢 25 参考文献 26 附 表 28 nts摘 要 随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面，而且各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。由于电子产品的功能不断增加，使用也越来越方便，有些产品已经成为了人们日常生活中不可缺少的必备物品。 发展历史悠久的机械式门锁，因其功能单一，安全性能较差等缺点，必将被新一代的电子门锁所代替。新颖的多功能电子门锁，集电子门锁、防盗报警器，门铃等功能于一身，而且还具有定时器呼唤，断电自动报知，显示屋内有无人和自动留言等诸多附加功能。 本次课题设计中，我们的基本目的是实现按预先设定的密码，按下相应的按键可通过继电器将锁打开 。 Summary Along with the electronics industry development, the numeral electronic technology already penetrated arrived each stratification plane which the people lived, moreover various electronic products were also turning towards the precise and advanced technological development. Because the electronic products function increases unceasingly, the use more and more is also convenient, some products have already become in the people daily life the essential necessary goods. Development history glorious mechanical type door lock, because its function is unitary, the safety performance inferior shortcoming, will certainly to replace by the new generation of electronic door lock. Novel multi-purpose electronic door lock, collection electron door lock, burglar alarm, functions and so on doorbell in a body, moreover also has the timer summon, power failure automatic telling, whether there is in the demonstration room the human and the automatic message and so on many additional functions. In this topic design, our basic goal is the realization according to the password which establishes in advance, presses down the corresponding pressed key to adopt the electric appliance to open passable the lock. Key 关键词 ： 密码锁 数据选择器 单稳态触发器 计数器 /分配电路 讯响器 word : password lock data acquired trigger counter-selection device / distribution circuits hearing ringers nts引 言 随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲睐。 设计本课题时构思了两种方案：一种是用以 AT89C2051 为核心的单片机控制方案；另一种是用以 CD4013 双主 从 D 触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂，而且调试较为繁琐，所以本文采用后一种方案。 nts第一章 硬件设计 1.1 电路的组成与工作过程 一、 电路组成 1 编码 电路： 按键开关 S0 S9与二极管 VD1 VD12 构成三位 BCD码编码电路， S1 S7对应的 BCD码分别为 001 111， S0， S8， S9 起作用，且具有复位功能。 2 数字选择器： 数字选择器是从多个数据中选择出一个选择，也叫多路转换器。数据选择器的功能类似一个多投开关，是一个多输入，单输 出的逻辑组合电路。 CD4512为 8选 1数字选择器，其选择端 CBA输入的是编码电路产生的三位 BCD码， D0 D7为数据输入端， 14脚为输出端如按下按扭 S3 时，编码电路产生的 BCD码为 001。 CD4512的选择端 CBA=001。这时将数据输出端 D3输入的信号送到输出端 14脚。即 14脚的输出信号电平与 D3输入信号电平一致。 3 单稳态触发器 nts单稳态电路只有一个稳定状态。在外界触发脉冲的作用下，电路从稳态翻转到暂态，在暂态维持一段时间之后，又返回稳态，并在输出端产生一个矩形脉冲 。 它的工作特点： 电路只有一个稳定状态；当外界触发脉冲来后，电路从稳态翻转到暂态，并在暂态停留一段时间，而且在输出端产生一个宽度为 TW的矩形脉冲。 单稳态的电路 是由 CC7555定时电路构成 ， 电路图为 下图所示 ： CD4013为双 D触发器，将其中两个触发上器分别连接成单稳态触发电路主要目的是为了防止触点抖动而产生失误 IC3A， IC3B构成的单稳态为 Q=0，当Q=1，则经电阻向电容充电，产生复位电压使 Q段置 0，当 S0 S9中任一按键被按下时，电源电压经过 VD22 VD24加到 VT1 的基极，使 VT1导通， VT2截止（按键按下前， VT1截止， VT2导通）， IC3A的 时钟输入端有上升沿作用，使得 Q=D=1为高点平， Q非 =0。经过一段时间充电后电容器 C2上端变为高电平，复位端 R作用使 Q变为 0。则 Q非由 0变成 1，作为上升沿时钟信号控制 IC3B 及 CD4017工作。 4. 十数 /分配器电路 CD4017为十进制计数器，在记数脉冲作用下 Q0 Q9逐位输出高电平， RST为高电平有效的复为端。正常记数时 RST应接低电平。若 RST为高点平，则复位后为 Q0为高电平， Q1 Q9构成低电平。 5. 讯响电路： ntsVT5 VT8构成讯响电路，每按一下按键，讯响器 HA都发出“ 嘟”的一声提示音。 二、电路的工作过程 该装置电路（见附图一）该电路的密码由 S0 S7组成的九位数构成，如密码为 112225555，当按下 S1即密码为 1时，电源电压经 S1加到编码电路，其编码输出为 001送到 IC2的选择端，即 CBA 为 001， IC2的 14脚输出电平与 D1一致，由于 IC1的初始状态为 Q0=1， Q1 Q9 均为 0，所以 IC2的 14 脚输出高电平，使 VT3饱和导通， IC3的 9脚为低电平。同时高电平亦经 S1， VS1， VD24加到 IC3A的时钟端 3 脚，经延迟后 IC3A2脚 Q 非由 0变 1，作为时钟信号加到 IC3B的 11脚和 IC1的 14 脚，并使 IC1记数结果进 1，即 Q=1， Q0， Q2 Q9均为 0，这时再按下 S1， S2， S2， S2， S5， S5， S5， S5， IC1Q2， Q3， Q4， Q5， Q6， Q7，Q8， Q9依次出现高电平时， VT4导通，继电器 K吸合，将锁打开。若其中某一位按错，如输入密码时将 S6按下，则编码输出为 110， IC2的 14脚输出与 D6电平一致，由于 D6经电阻 R2接地，故为低电平，所以 IC2上午 14脚输出低电平，加到 VT3的基极，使 VT3截止， IG3B的 9脚为高电平，输出 13脚 Q也为高电平，加到 IC1的 15 脚复位端，使 IC1复位，即 Q0=1， Q1 Q9均为 0，必须重新输入正确的密码方能把锁打开。 1.2 设计思路 分析 共设了 9个用户输入键，其中只有 4 个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过 40 秒（一般情况下，用户不会超过 40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警 80 秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘 5 分钟，防止他人的非法操作。 此设计用到了双 D触发器制作的开关，首先应了解 D触发器， D触发器只有在 CP的上开沿到 来时才按照输入信号的状态进行翻转，除此以外，在 CP的其他任何时候。 D触发器都将保持状态不变。特征方程： Qn+1=D ntsa.CD4013器件分析 CD4013是由一个双 D触发器构成的 IC芯片。根据不同的需要连接其不同的引脚可实现不同功能。图 1 图 1 双 D触发器构成图 下图为 CD4013 的管脚图： 下图为 CD4012 逻辑功能表： ntsD触发器的内部原理图及工作原理： 作用，使得 Q=D=1为高点原理：当 CP=0（低电平）时， G3， G4被封锁，输出均为高电 平，触发器的状态保持不变， G5 和 G6门的输出由输入信号 D决定。这时触发器处于等待状态，一旦 CP的上升沿到来后，触发器就按 G5， G6的输出状态翻转。 若 D=0，则 Q6=1， Q5=0，当 CP上升沿到来后， G3被打开，输出低电平，G4仍被封锁，输出高电平，经 G1， G2将触发器置伐 1状态，即 Qn+1=1;同时由于 Q3=0，一方面通过置 1维持线 1将 G5封锁，用于保持 Q5=1， Q3=0，从而维持了触发器置伐的 1 状态，另一方面，为了保证在 CP=1期间 D端信号的变化不影响触发器的状态，又通过置 0阻塞伐 3将 Q3=0 的状 态引回到 G4的输入端，将G4封锁，以阻止 G4。因输入信号 D变为 0，而出现 0状态，亦即阻止触发器置 0。 若 D=1，则 Q6=0， Q5=1，当 CP上升沿到来后， G4被打开，输出低电平经 G1， G2将触发器置成 0状态，即 Qn+1=0，同时 G4=0，又通过置 1维持线 2将 G6封锁， Q6=1又通过置 1阻塞 4使 G5输入全为 1，而输出为 0，封锁 G3。这样，即使输入信号 D 发生变化，也不会影响 G5和 G6，的状态，从而保证了在 CP=1期间触发器能可靠置 0。 综合所叙，此中触发器只有在 CP的上沿到来时刻才按照输入信号的状态进行 翻转，除此之外，在 CP的其他任何时刻触发器都将保持状态不变，故把着种状态称为边沿触发器。 关于此电路中要用两个 D触发器构成单稳态和双稳态触发器，着里有必要叙述以下单稳态和双稳态触发器的工作原理 十进制计数器 CD4017下 面我们介绍，在电路中，与 CD4017 相连的是数据选择器 CD4512，它是对编码电路产生的三位 BCD码进行选择并将其输入给其它电路来进行工作，在电路中，它起着重要的作用。那它的结构和工作原理又是什么呢，这块让我们来认识它。 当需要从多个输入的数字信号中按照当时的需要选择出其中某一信号输入 电路时，就需要一种能够选择该信号输入的专用电路，这种电路称为数据选择器。它的原理如同收音机中所用的机械式波段开关，不过这里用的是电子开关。 数据选择器又称多路开关，其功能是从多路中选择一路进行传输。特可以nts用它将并行输入的代码转换为串行输出代码，或作 N线 1线选择器。常用的数据选择器有 2选 1、 4选 1、 8选 1、 16选 1 等几种。 （ 1）数据选择器主要品种、性能及功能 双极型数据选择器及性能见表 2-3，数据选择器主要品种及性能见表 2-4。 表 2-3中延迟时间的两个数值指数据输入 D到输出端 Z或 Z 的延迟时间或使能端到 Z或 Z 的延迟时间。 表 2-3 双极型 MUX 主要品种及性能 功能 型号 输出 功耗（ mW） 延迟时间（ ns） 四 2选 1 MUX 74157 74LS147 原码 150 49 9， 14 5， 8 双 4选 1 MUX 74153 74LS153 原码 180 31 14， 17 14， 17 8选 1 MUX 74151 74LS151 原、反码 145 30 8 11 16选 1 MUX 74150 反码 200 11， 18 表 2-4 CMOS MUX 的主要品种及性能 功能 型号 输出 VDD（ V） 传输 延迟时间 tpd（ ns） 转换时间 tTHL、tTLH（ ns） nts四 2选 1 MUX 74HC157 74HC158 74HC257 原码 反码 原码 5 5 5 20 20 12 10 15 15 双 4选 1 MUX 74HC153 74HC253 原码 5 5 16 24 5 5 8选1 MUX CD4512 5 10 15 200 85 60 100 50 40 2选 1数据选择器 4选 1数据选择器nts 双 4选 1数据选择器 8选 1数据选择器 16选 1数据选择器可由两个 8选 1数据选择器并联而成，既将 8选 1数据选择器的使能端作为地址输入。连接逻辑图如下： 当你需要选择多位数据是，可用几个 1位选择器并联组成，即将它们的选择输入端 和使能端连在一起。 2位 8选 1 数据选择器 的连接方法如下图： nts （ 2） 数据选择器的主要特 点： 1）具有标准与或表 达式的形式 2）提供地址变量的全部最小项 3）一般情况下， Di可以作为一个变量出量 因为任何组合逻辑函数总可以用最小项之和的标准形式构成。所以，利用数据选择器的输入 Di 来选择地址变量组成的最小项 mi，可以实现任何所需的组合逻辑函数。 （ 3） . 用数据选择器实现逻辑函数 数据选择器除了能够传送数据外，还可用作逻辑函数产生器。其示意图如下所示； 120niiimDYnts用数据选择器实现逻辑函数的步骤： 1）将函数变换成最小项表达式； 2）根据最 小项表达式确定各数据输入 端的二元常量。 例： 8选 1数据选择器输出信号的表达 式： ： 比较 L和 Y得 ： 画连线图 ： 11101000765432107653mmmmmmmmmmmmABCBABCAL7766554433221100DmDmDmDmDmDmDmDmY1110100076543210 DDDD DDDD 、 、nts 用真值表求 Di： （ 4）数据选择器的工作原理 数据选择器功能：在多个通道中选择其中的某一路，或多个信息中选择其中的某一个信息传送或加以处理。 数据分配器功能：将传送来的或处理后的信息分配到各通道去。 nts 数据选择器的功能类似于一个单刀多掷开关，如图 3-30(a) 所示，其作用是通过开关 K置于不同位置 而将不同路的数据 传送出去。 是数据输入端， F为输出端 ， 是选择输入端。 A1和 A0 为地址选择输入端 本次设计用的是八路数据选择器 CD4512，下面就让我们来了解一下 CD4512的结构及工作过程。 上图选一数据选择器逻辑符号 上图为八选一选择器电路图 nts图中 为使能控制端， A2、 A1、 A0为地址 输入端，和 为该片的两个互补输出 端，其表达式为 根据表达式看出，当 0时， Y将按地址从八路中选择一路信息输出。 nts 在本设计中，数字选择器 CD4512是 这样进行工作的：其选择端 CBA输入的是编码电路产生的三位 BCD码， D0 D7为数据输入端， 14脚为输出端如按下按扭 S3时，编码电路产生的 BCD码为 001。 CD4512的选择端 CBA=001。这时将数据输出端 D3输入的信号送到输出端 14脚。即 14脚的输出信号电平与 D3输入信号电平一致。 单稳态触发器的特点是 电路有一个稳态和一个暂态在外来触发器信号作用下，电路由稳态跳到暂稳态；暂稳态经过一端时间后会自动返回到稳态。暂稳态所处时间的长短取决于电路本身定时元件的参数。 因此在此设计中由两个 D触发器构成的单稳态触发器的主要目的是为了防止触点抖动而产生失误 IC3A， IC3B构成的单稳态为 Q=0，当 Q=1，则经电阻向电容充电，产生复位电压使 Q段置 0，当 S0 S9中任一按键被按下时，电源电压经过 VD22 VD24 加到 VT1的基极，使 VT1 导通， VT2截止（按键按下前， VT1截止， VT2导通）， IC3A的 时钟输入端有上升沿平， Q非 =0。经过一段时间充电后电容器 C2上端变为高电平，复位端 R 作用使 Q变为 0。则 Q非由 0变成 1，作为上升沿时钟信号控制 IC3B及 CD4017工作。 上述讲用升时钟信号来控制 CD4017，那什么是 CD4017呢，让我们在下面来介绍以下 CD4017 的结构及其工作原理。 nts下面是 CD4017十进制计数器构成图： 下面是 CD4017的管脚图： nts CD4017：十进制计数器 /脉冲分配器 简要说明 CD4017是 5位 Johnson计数器，具有 10个译码输出端， CP、 CR、 INH输入端。时钟的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。 INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。 Johnson计数器，提供了快速操作、 2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每 10个时钟输入周期 C0 信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。 CD4017提供了 16引线多层陶瓷双列直插（ D）、熔封陶瓷双列直插（ J）、塑料双列直插（ P）和陶瓷片状载体（ C） 4 种封装形式。 推荐工作条件 电源电压范围： 3V 15V 输入电压 范围： 0V VDD 工作温度范围 M类： 55 125 E类： 40 85 极限值 电源电压： -0.5V 18V 输入电压： -0.5V-VDD+0.5V 输入电流： 10mA 贮存温度： -65 150 引出端功能符号 CO：进位脉冲输入 CP：时钟输入端 CR：清除端 INH：禁止端 ntsQ0-Q9：计数脉冲输出端 VDD：正电源 VSS：地 CD4017为十进制计数器，在记数脉冲作用下 Q0 Q9逐位输出高电平， RST为高电平有效的复为端。正常记数时 RST应接低电平。若 RST为高点平，则复位后为 Q0为高电平， Q1 Q9构成低电平。 在设计中，我们要求在每次按按键是都能发出“嘟”的声音，这我采用了多谐振荡器和一个讯响器来完成。用多谐振荡器振荡产生脉冲使讯响器发出声音。在这个部分起主要作用的是多谐振荡器，那下面就让我们来认识一下多谐振荡器： 多谐振荡器无需外加触发信号，就能周期性地自动翻转，产生幅值和宽度一定的矩形脉冲，因而又称之为无稳态电路。它可由分立元件、集成运放以及门电路组成。 晶体管组成的多谐振荡器，由 下 图可见，它的结构与双稳态触发器极其相似，不过多谐振荡器是由 电容 C1、 C2耦合的，而双稳态触发器是由电阻 R1、 R2耦合的。 nts 多谐震荡器电路图 电气图形符号及文字符号 和双稳态电路一样，多谐振荡器电路也是左右完全对称的，它的左右两半部分所采用的元件从型号到参数都是相同的。尽管如此，在接通电源的瞬间，总会因为左右电路间微小的差异而产生不同的导电状态。假定在通电后的某一时刻左边的管子 VT1导电较强，则 VT1的集电极电位 Vc1会下降得很快，它会通过耦合 电容 C1传送到 VT2 的基极，使 Vbc下降；从而阻止 VT2导电的作用更大些，结果使 Vc2趋于升高并通过耦合电容 C2传送到 VT2的基极，使 VT2 的导电程度进一步增强， Vc1进一步下降。这一反馈过程可表示为： Vc1Vb2(Ib2Vc2)Vc2Vb1(Ib1Ic1) 这一反馈过程一直进行到使 VT1从导通到饱和，使 VT2完全截止后出现一个暂时的稳定的状态。而这一相对过程的平衡状态是十分短暂的，随后便立即转入另一个循环过程。 VT1由饱和逐渐向截止转化， VT2由截止向导通至饱和转 化。 在上述反馈过程中，耦合电容 C1、 C2 不断被充放电。当 VT1 进入饱和、VT2截止时，电容 C2被继续充电而电容 C1 则要放电。 C2的充电回路为VccRc2C2rbe1 （ VT1发射结电阻） 地 VccRb2C1( 右极板 )。由于截止管 VT2的基极电位 VB2=Vcc-Ic1Rb2随着电容 C1放电电流 Ic1的逐渐减小，截止管 VT2的基极电位 Vb2就会之间上升。当 Vb2上升到约 0.7V时， VT2导通并进入放大状态。同时， VT2的集电极电压 Vc2也随之下降并通过 C2使 Vb1降低。 VT1逐渐退出饱和进入放大状 态。使 VT1、 VT2都进入放大状态后， Vc2下降的趋势通过 C2进一步使 Vb1下降， Vc1上升。而 Vc1的上升又会通过 C1耦合至ntsVT2的基极，使 Vb2 上升， Vc2进一步下降，这反馈过程可表示为：Vb2Vc2Vb1Vc1 。 反馈结果使 Vc1上升至 Vcc,Vc2下降至 0V ，这时 VT1截止， VT2饱和，电路进入另一个暂稳态。之后，电容 C2开始放电，电容 C1开始充电。随着 C1、C2的充放电。电路又重新第一个循环过程，即使 VT1饱和、 VT2截止，这样，在电路周而复始的不断重复上述过程中，也就是电路振荡的 工作过程。 上述我们已经介绍过了讯响器电路了，但在整个电路是怎样工作的呢？怎样实现每次按按键都会发出“嘟”的声音呢，是 6V 的电压给编码电路然后通过由三个二极管组成的或门给讯响电路电压使之工作，那下面就来介绍编码电路和由三个二极管组成的或门电路。编码电路是由 S0 S9 十个按键开关和 12 个二极管组成的 BCD 码编码电路， S1 S7 对应的 BCD 码分别为 001 111， S0， S8，S9 起作用，且具有复位功能。此电路结构简单，是很多编码电路的首选之一。 二极管组成的或门的结构和工作原理是这样的： 二极管或门电路，它有三 个输入端（ A、 B和 C）一个输出端 y。只要其中一个输入端为高电平，它的输出便为低电平。例如当 Va=3V， Vb=Vc=0V是，二极管 VDa两端会因为电位差瞬间最大而优先导通。 VDa 导通后 y点电位即被钳位于 3V，即Vy=3V，这时， VDc 两只二极管处于反偏状态而不导通，并将 y点与前级电路隔离。 同理，当 B和 C中任何一点为高电平而其余两点为低电平时可得出， Vy=3V的结果，这时： Ia=Iro=（ 3+12） /3.9=3.8（ mA） Ib=Ic=0 将上述分析结果列于表 2中，并同样以 1代表高电平 3V，用 0 代表低电平 0V，可得出如表中的关系。由表可以看出， A、 B、 C中只要其中有一个输入端为高电平 1时， y点即为高电平 1，只有当 A、 B、 C全为 0时，输出点 y才为 0。这种关系在数字电路中称为逻辑加的关系，用公式表示为 y=A+B+C。 A B C y 1 1 1 1 1 0 0 1 nts 0 1 1 1 0 0 0 0 nts 第二章 整机的装备与调试 2.1 电路的焊接 由于本设计中在装配过程中，使用的是非正式的 PCB板，固在装配的过程中要特别注意到电路板中的相通的焊盘，以免在焊接的过 程中产生短路的焊接。 同时在焊接的过程中，尽量的按照“先小后大”的焊接循序，即先焊接小的器件再焊接大的器件。本设计同时也关系到几个受热器件的焊接。在焊接的过程中应适当的将其的管脚留长，以免烫坏器件。 A.本设计使用的是一次性万用板这里讲一下他的焊接要求： 一次性万用电路板（基板）按材质不同，有多种质量等级之分。板上已经预先按照标准 IC间距打好插空，每一个插空的的后面都有铜铂焊盘，各种元器件都可以很方便地安装上去，并焊接引脚。 一般的制作工序是：先设计好元器件的布局、铜箔走线图；然后按照图纸依次安装元件，焊接引 脚固定并剪脚，安装顺序是先小元件后大元件，一些容易受静电损伤的半导体器件要最后安装；最后才来连通走线。 走线的连接虽然可以使用跨接方式，但为了方便今后正式产品的 PCB布板要求，应尽量少用跨接或非规范的跳线。长距离的走线应注意分段焊接固定，间距较小、容易碰线的走线宜使用绝缘导线，如漆包线、塑皮硬线等，线径应根据电流大小确定，如果没有电流要求，一般选用 0.5mm左右线径。 制作一次性万用电路板，难度还是比较大的，需要有娴熟的焊接技术，才能够顺利地完成复杂电路板的装配工作。 在焊接电路时，应把触摸单元和监控 单元分开焊接。待每个单元调试成功后再将它们并联跳伞。 ntsB.关于怕热器件的焊接 加热过程：预热将一个长度达到 2的现代设计的热电极加热到焊接温度需要大约两秒钟。在这期间，助焊剂活化，开始通过去掉氧化层来提高熔湿。预热只是当过多的散热片影响热电极时使用，或者当应用了脆弱的基板如陶瓷需要以更加受控的方式加热以避免破裂的时候。升温升温到焊接温度的时间应该可编程，以允许精确的加热率控制。当脆弱基板可容易地被太快的加热率损坏时，这个特性特别有用。对于大多数热电极一般的升温时间为 1.52 秒。 回流实际时间与温度可以 在这个阶段编程控制。理想地，可编程时间为 0.1 秒递增，温度为一度的递增。通常，对于用直接热电极接触到零件的开放式焊点，温度设定点为 280330 C。虽然正常的焊锡在 180 C 回流，热电极必须设定更高，因为热传导损失。一个典型的单面电线将要求 330400 C，由于在 Kapton 材料内的温度损失。用最少的时间和温度来达到所希望的焊接点，以减少零件对热的暴露和损坏的机会。冷却 冷却是一个可编程温度，在这一点，控制器将驱动头到上面的位置。这个温度将设定到刚好在焊锡的固化温度之下。因此，只要焊锡变成固体， 过程即终止，焊点形成。冷却过程可用强制空气冷却来缩短。电源供应可编程来触发一个继电器，这个继电器是控制回流阶段结束时的空气流动和迅速冷却焊接点与热电极。因为多数连接都有相对高的散热，焊锡的温度比测量的热电极的温度较低，甚至当使用冷却空气时。因此，在大多数情况下，释放温度可以设定在 180 C，而没有机会碰到干焊点。 力的控制和简单系统：多数这类回流焊点要求少于 20磅的压力。压力必须精确控制。应该校准，设定到正确的水平，以达到适当的热传导到达焊接点。热电极安装应该包括共面性调整，或者头本身易于安装。现代设计有或 者气动或者马达驱动装置，热电极冷却的内置阀。许多头结构上是模块式的，因此，对定位与半自动夹具都是通用的。线性滑动允许零件从焊接区域的安装与卸装。对于高产量的生产可能宁可使用旋转式工作台系统，因为操作员可在一套零件正在焊接的同时装载另一套零件。当焊点冷却时维持压力，减少干焊点 (dry joint)的可能性。热电极的压印应该在焊接点上看到，甚至宽度与长度。视觉迹象应该显示回流已经发生，当零件撕开时结果焊点应该在焊接区域有颗粒状外形。焊盘到板或电线的熔焊或脱层不应该明显。在使用单面电线的地方，在聚酰亚胺的上面nts可能 有记号或变色，但不应该看到烧结或分离。助焊剂残留物可以在回流过程之后清洁。免洗、低残留助焊剂不要求焊后清洁。 温度与时间过程数据可以从控制器收集，以图表格式显示，以说明过程的稳定性。 过程维护：要求零件夹具清洁度的维护，以保证零件继续平齐地坐入底座。热电极的定期维护也是必要的，以防止烤焦的助焊剂的积累。使用助焊剂溶剂或用很细的金刚砂或研磨纸放置在平的刚性表面清洗热电极，将维持对零件的良好的热传导。不要圆整热电极的边或损坏平整性。在对那些热电极直接定位在与焊锡接触的引脚上的焊接过程和对那些热电极接触 Kapton表面的焊接过程的热电极污染之间有明显的不同。在第一种情况，污染与热电极磨损是高得多的，清洁必须定期进行。热电偶节点连接必须保持清洁和整齐，以保证可重复的温度控制。热电偶类型 K与 E不受助焊剂腐蚀，但 J型可能被侵蚀。 在焊接完毕后将电路的高压部分与市电相连，看灯泡是否亮。如果不亮则用手触摸金属片，则灯泡亮。再用按键控制灯泡是否能正常控制。 2.2 调试 1电路是否正常工作 接上 6v电源，看能否工作，若不能则出现短路要一 步步对着图看找原因，我就出现了这种问题。 2 发光二极管不能发光 此问题主要原因是虚焊或露 焊。同时检查发光二极管是否完好。 3 讯响器不响 此问题的原因是它所连接的多谐振荡器不能提供一个脉冲，不能振荡。同时检查讯响器是否完好 ，还有可能短路。 4 密码正确但绿灯不亮 此问题的原因是密码不正确或数据选择器和计数器是否正常工作。同时看看绿发光二极管是否完好。 nts 第三章 心得体会 在老师的指导下，我制作了一个数字密码锁，收获很大： 1、学习并亲自经历了一个电子产品的设计制作过程：方案论证 系统设计 安装 调试 样机。任何一个产品都有多个可供选择的方案。需要在先进性、实用性、 可靠性、性价比等众多因素中折中优化。 2、通过本次设计，学会了整体电路的设计，主要元器件的选择，学会了电路摆布的方法，加深了对模拟电子、数字电子技术许多知识的理解。实用电子产品的设计都要使用经验数据。这是前人的劳动经验，是课本上学不到的。这次毕业设计突显出来的工程能力训练，是以前我们做的实验实训无法比拟的。 3、结构、工艺是任何电子产品必须考虑的，所以，结构上布线要求横平竖直，导线相互间不能交叉，焊接要求焊点光滑亮泽，不要出现拉尖，虚焊、堆焊等。元器件焊接时要求由低到高，排列整齐，方向尽量保持一致性。这样才 能使电路清晰明朗，有组助于电路的查看。 4、在毕业设计过程中，上网查阅了许多资料，并下载相关阅读软件，掌握了科技文献的检索方法，大大提高了自己获得新知识、新信息的能力。 5、学习了撰写科技报告，论文的写作方法，报告得到了指导老师的认可，这为我今后开展研究，写产品研发报告打下了坚实的基础。 6、在调试过程中走了不少弯路。开始时几乎无从下手，后来在老师的指导下，按设计要求逐条调试，我深深的体会到，实践必须在充分理解电路原理的基础上，才能做到目标明确，操作准确。反过来，分析调试过中的得失，能加深对理论的理解。 我 学会了好多东西，做人的道理，怎么与人相处，怎么去适应这个社会。我会继续努力，去学习更多的东西，我会把握每一天，去迎接美好的明天！ nts 致谢！ 在本论文写作期间，我的导师 张家欣 老师对此倾注了巨大的心血。 张老师知识渊博，治学作风严谨，对我处处严格要求。在论文写作过程中， 张老师经常 询问论文的进程，并同我探讨在论文写作过程中遇到的问题，提出了许多独到的见解 。值此论文完成之际，特此向张 老师表示最诚挚的谢意。 感谢在此期间， 感谢 苏州嘉盛半导体 有限公司 李志卫工程师 对我的帮助。 最后，再次感谢在我三年的专科学习 生活中，给予我关心和帮助的所有的老师，同学和朋友。 nts 参考文献 1 康华光 电子技术基础 模拟部分 华中理工大学电子学教研室 2 康华光 .电子技术基础（第四版） .北京：高等教育出版社， 1998 3 无线电第年合订本 4 蒋卓勤 ,邓玉元 .Multisim2001 及其在电子设计中的应用 M.西安 :西安电子科技大学出版社 ,2003 5 王延才 ,赵德申 .电工电子技术 EDA 仿真实验 M.北京 :机械工业出版社 ,2003 6 英文网 7/ 8 / 9数字电子技术化学工业出版社 10谢自美 电子线路设计实验测试 华中理工大学出版社
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