收音机万用表课程设计报告

中国石油大学胜利学院电子技术课程设计题 目：数字万用表和收音机的设计与实现学生姓名： 系 别： 专业年级： 指导教师： 于云华、王俊青 一、课程设计目的 巩固和加深在模拟电子技术基础和数字电子技术基础课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解。 1、掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，综合所学知识进一步学习电子电路系统的设计方法和实验方法； 2、培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神； 3、熟悉焊锡常用工具的使用,能独立的完成简单电子产品的安装与焊接； 4、能够根据电路原理图和元器件实物设计并制作印制电路板，并能够熟练调试和使用数字万用表。2、 课程设计题目描述和要求 了解数字万用表和收音机的工作原理和内部结构。系统的提出设计方案，培养分析问题、发现问题和解决问题的能力并掌握电路设计的基本思路和方法。学会认识电路图纸，掌握电子元件分类和区别方法，能够正确测量电子元件数据。熟悉电子装焊工艺的基本知识和原理，学会调试和正确使用万用表的收音机。三、电路设计与参数计算3.1数字万用表3.1.1单元电路设计和参数计算图1 单元电路图图2 单元电路图图3 单元电路图 图4 单元电路图 3.1.2总原理图 工作原理：数字万用表以大规模集成电路为核心，输入的电压或电流信号经过一个开关选择器转换成0-199.9mv的直流电压。电流测量则通过选择不同阻值的分流电阻获得。采用比例法测量电阻，方法是利用一个内部电压源加在一个已知电阻值的系列电阻和串联在一起的被测电阻上。被测电阻上的电压与已知电阻上的电压之比值，与被测电阻值成正比。 输入ICL7106的直流信号被接入一个A/D转换器，转换成数字信号，然后送入译码器转换成驱动LCD的7段码。A/D转换器的四个译码器将数字转换成7段码的四字数字，小数点由选择开关设定。 3.1.3元件清单编号名称型号及规格元件编号数量1精密金属膜电阻0.99 -0.5%R1012精密金属膜电阻9 -0.3%R813精密金属膜电阻90 -0.3%R2814精密金属膜电阻100 -0.3%R2915精密金属膜电阻900 -0.3%R17,R2026精密金属膜电阻9k -0.3%R2117精密金属膜电阻90K -0.3%R2218精密金属膜电阻352K -0.3%R2319精密金属膜电阻548K -0.3%R27110金属膜电阻36 1%R9111金属膜电阻360 1%R11112金属膜电阻1k 1%R5113碳膜电阻10K 1%R6，R16，R30314金属膜电阻33K 1%R7115碳膜电阻47k 5%R25，R36216碳膜电阻120K 5%R1117碳膜电阻220K 5%R4，R12，R13，R14，R19，R18，R24，R33，R35918碳膜电阻470K 5%R2 ,R31219碳膜电阻1M 5%R3120碳膜电阻2M 5%R15，R26221碳膜电阻90 5%R34122插件电位器200VR1123插件瓷片电容100P 20%C1124插件瓷片电容220P 20%C7125插件聚脂电容100nF 20%C2，C4，C5，C6426插件聚脂电容220nF 20%C3 127插件独石电容1uF 20%C8128热敏电阻1.21.5KPTCR32129插件二极管4007D1130插件三极管9013Q1131插件三极管9015Q2132贴片ICLM358IC2133DIP44/71067106IC1134保险管520mm0.2AF1135通用保险座236八针 830137蜂鸣器20带壳线138输入插孔339自锁开关5.85.8240电池线80mmE141导电胶6.8254mm142钢珠3243旋钮弹簧2.95.00.3mm6圈244基板固定螺钉PB25mm645底壳螺钉PA2.810mm346电池盖螺钉PM36mm147簧片A95248簧片宽2.5mm A375349液晶片(反射)GH11141TNP-IS 33.753.5mm150线路板：830T VRE：1.3 板材：KB（A料）带水印 61mm*100.5mm151塑料件1 3.2收音机 3.2.1单元电路设计和参数计算 3.2.2总原理图 工作原理：调频（FM）收音机由输入回路、高放回路、本振回路、混频回路、中放回路、鉴频回路和音频功率放大器组成。调频的接收天线以耳机的地线替代，也可直接插上配给的天线ANT，二者工作原理相同。调频广播的高频信号输入回路直接经电容C、L组成的LC振荡回路，实际上构成一带通滤波器，其通频带为74MHz108MHz。在集成块内部接受的调频信号经过高频放大，谐振放大。被放大的信号与本地振荡器产生的本振信号在内部进行FM混频，混频后输出。 FM混频信号由FM中频回路进行选择，提取以中频10.7MHz为载波的调频波。该中频选择回路由10.7MHz滤波器构成。中频调制波经中放电路进行中频放大，然后进行鉴频得到音频信号，经功率放大输出，耦合到扬声器，还原为声音。此外，因在调频波段未收到电台信号时，内部增益处于失控而产生的噪声很大。为此，通过检出无信号时的控制电平，控制静噪电路工作，使音频放大器处于微放大状态，从而达到静噪功能。 3.2.3元件清单 序号物料名称规 格数量应用位置备注 1收音线路板PCB112集成电路CD2003GP1IC13集成电路TDA2822A1IC24四联电容CMB444HE1C1、C1-1C2、C2-15瓷片电容 2p1C10 630p4C3、C4、C5、C6 782p1C7 82021C14 94722C11、C12 101046C8,C9,C13,C15,C17 11电解电容10F/10V 451C1612470 F/10V 67 3C18C19C20 13碳膜电阻10 1/4W 1% 2R7 、R814100 1/4W 1% 1R115330 1/4W 1% 2R4、R1016560 1/4W 1% 1R21710 k 1/4W 1% 3R5,R6,R918150K 1/4W 1% 1R319电位器 16*2 50K带拨盘 1RV 20三极管 S90181Q121S85501Q2225.5T线圈4/5.5T/0.61L1236.5T线圈5/6.5T/0.62L2、L324陶瓷滤波器 L10.7A1CF125鉴频器 J10.7C1CF226喇叭(铁) 57 mm TL 1SPK27拉杆天线 128焊片29耳机插座 五脚EJ3507 1EJ 30五芯排线 60mm棕红橙黄绿 1PCB1-(12345)-PCB2 3132#线 120mm 灰色 1连接天线ANT 3280mm 红色1连接电池片正B+3380mm 黑色 1连接电池片负B -3460mm 蓝色 1连接喇叭SP1 3560mm 白色 1连接喇叭SP2 36按键开关 8.58.515mm 1SW 37电池片 1底壳38电池片 1底壳39螺丝 2.08mm PA 1固定底壳 最长 402.05mm KB 10底壳电池仓 411.73.8mmKM 1固定调谐钮 最小 422.55mm PM 1固定天线 43面壳 144底壳145电池盖146调谐推钮 147功能按钮 148显示线路板 PCB2镀金 149集成电路 SC3610D 1IC3 50液晶显示器 52 34 3 mm1LCD 51瓷片电容 20p2C21、C22521041C2353二极管 1N4148 1D 54晶振 32.768kHz 38 1CRYS55斑马纸1 1 10mm 156双面贴海绵 20101mm 257锅仔片6450g0.8脚 54、 安装与调试 1、注意事项：（1） 电阻：可根据色环来判断阻值 830T所用的电阻为上图所示的五环电阻，前三环为数值，倒数第二环表示零的个数，最后一环表示误差。（2）电容：直接读出电容值 电容一般用三位数码表示容量大小，前两位是电容值的有效数字，后1位是零的个数。（3）二极管的正负极性测试 方法： 1.通过万用表的11k欧姆档检测，红黑表笔分别接二极管两极，电阻值小时黑表笔接触的是二极管的正极。2.有白色色环的一边为负极性。（4）三极管的测试 判断极性和类型，由于B到C，B到E分别是两个PN结，反向电阻大，正向电阻小，可任取一脚假定为基极，万用表红棒接“基极”，黑棒分别接另两脚，如都是小电阻，则红棒即为B，且是P型管。如两个脚阻值差很大，可另选一个假定基极，重复 。再判断集电极C，对PNP型，集电极接负电压发射极接正电压时，电流放大倍数比较大，NPN相反，测试时假定红棒接的是C黑棒接E，记下阻值，交换测试，比较两次阻值，阻值小时，红棒接的是C，且为P型。（5）焊接注意事项 、基本流程：清洁处理、加热、给锡。、首次使用电烙铁时，插上电源插头后，电烙铁温度上升的同时，先在烙铁头上涂上少许松香，待加热到焊锡熔点时，再往烙铁头上加焊锡，在使用过程中，由于电烙铁温度很高，达300以上，长时间加热会使焊锡熔化挥发，在烙铁头上留下一层污垢，影响焊接，使用时用擦布将烙铁头擦拭干净或在松香里清洗干净，再往烙铁头上加焊锡，保持烙铁头上有一层光亮的焊锡，这样电烙铁才好使用。 元器件焊接好后，元器件引脚不高出电路板面1mm，应将多余部分的引脚用斜口钳或其它剪切工具剪去，使印刷电路板整洁美观。防止虚焊错焊，这样在众多的焊点焊完之后，才能保证这个电路没有断路的焊点。 、烙铁头的保护： 为了便于使用，烙铁在每次使用后都要进行维修，将烙铁头上的黑色氧化层锉去，露出铜的本色，在烙铁加热的过程中要注意观察烙铁头表面的颜色变化，随着颜色的变深，烙的温度渐渐升高，这时要及时把焊锡丝点到烙铁头上，焊锡丝在一定温度时熔化，将烙铁头镀锡，保护烙铁头，镀锡后的烙铁头为白色。如果烙铁头上挂有很多的锡，不易焊接，可在烙铁架中带水的海棉上或者在烙铁架的钢丝上抹去多余的锡。不可在工作台或者其他地方抹去。2、 万用表的安装与调试 线路板焊接：电阻安装时，板上设计二孔距离较远者，采用卧式安装，近者采用立式安装；三只表笔插座和三极管插座，焊时须焊于线路板的另一面。 液晶屏的安装：本制作中，液晶屏安装由于是通过导电橡胶来完成电气连接的，因此安装时是否可靠，直接关系到显示屏的正常工作。液晶屏是有方向的元件，反装就无法正常工作。将液晶屏白色面朝向人眼方向，其右侧有一个标记点，整个液晶屏装于外壳中的位置，安装的顺序是：先放入液晶，再放入支架，最后放上导电橡胶。 旋钮开关的安装：将弹簧和小弹珠放好；将上盖套在放好小弹珠的旋钮上，小心地拉起旋钮（要小心，不要让弹珠掉下来）；按住旋钮，将整个上盖翻过来（注意旋钮不能松动，否则弹珠会掉下来的）；一手按住旋钮，另一手将液晶屏的各部件装好；拿一小螺丝刀，从线路板中间的孔穿过，顶住档位旋钮，使其不要松动，将线路板盖在档位旋钮和液晶屏上（注意：液晶屏的导电橡胶平整、旋钮不能松动）；一手按住线路板，另一手将三颗固定螺丝将线路板固定好、翻转，小心的旋转一下档位开关，开始时一定要轻，千万别用力过猛，容易使小弹珠掉落，等轻轻地转上二圈后，若转动有清晰的定位感，且转动较为灵活，就表示这部分部件安装完成了；装上电池，查看液晶显示是否正常，若出现半个字符等，主要原因是导电橡胶没安装好，或连接液晶屏及线路板上有脏东西，可拆开线路板，查看相应的导电部分，用餐巾纸擦干净后再按上述方法。 整机总装配；将9V电池上于电池扣上。把已装配好的印制电路板放入机壳中，使3个输入插孔柱、晶体管插座柱分别落入机壳对应孔中，PCB板的环形印制线压在6个微片上。用2个6mm镙钉将PCB板固定在机壳上。盖上后盖，并用2个8mm镙钉将后盖上紧。整机装配完毕。 万用表的调试： （1）、档位旋钮打到直流电压档（DCV）20V档，用直流稳压电源做基准源，输出直流10V电压，调整线路板上VR1，使数表液晶显示与稳压源显示一致即可，其他档位无需调整。如有标准测试电源做基准源更好。 （2)、测量直流电压： 用测量一节干电池来说明测量直流电压。将档位开关置直流电压2V档，红表笔接电池正极，黑表笔接电池负极。显示屏显示“ 1.299 ”左右，被测量的电池的电压值为 1.30 V。 （3）、测试交流电压：用测量多用插座的电压来说明测量交流电压。将档位开关置600V交流档，红黑表笔分别插入插座上的插孔里。显示屏显示“231”左右，被测量的交流电压为231V。 （4）、测试电阻：首先估算电阻的阻值，然后将档位开关调置接近并大于估算的阻值。红黑表笔分别接被测电阻的两个引脚，在显示屏上可以直接读出阻值。 （5）、测量二极管：将档位开关置二极管测量档，红黑表笔分别接二极管的两个引脚，观察显示屏的数值，然后互换两表笔，再次观察显示屏的数值。若显示屏显示“1”，则说明二极管未导通；若显示屏显示具体数值，则说明二极管导通，且此时的红表笔接的是二极管的正极，黑表笔接的是负极。3、 收音机的安装与调试 组装步骤： 1.取两块3cm胶带，在显示电路板上粘贴5个锅仔片； 2.在显示电路板上焊好5芯排线，收音板暂不焊接； 3.放置按键、显示电路板，固定显示电路板上面两颗螺丝，下面两颗螺丝暂不固定； 4.放置喇叭，焊接收音电路板收5芯排线； 5.固定收音电路板上面4颗螺丝，尽量减少导线绕动； 6.进行覆盖调试C1-1，其它尽量不调试，若有嚣叫，就用石蜡固封L1。 检查 1、检查各元器件安装是否有误，如电阻色环、磁片电容代码、线绕电感圈数是否有误，尤其是集成块不得装反，二极管与电解电容“+”，“-”极性、三极管是否安装正确；检查天线、电源线、喇叭线、排线是否连好。 2、与原始PCB照片对照各焊点有无虚焊、漏焊、碰焊；PCB的焊盘铜箔是否有开裂；如果有就要作修复处理。 3、测量电阻不安装电池，打开电源开关，用MF47万用表选择1K档位测量电池正负极间的正反电阻，R6k，R10k，接近值也属正常，若不正常应检查是否有元器件错焊、搭焊、虚焊、漏焊，各导线、跳线连接等。 4、电池正负极间的正反电阻R、R为正常值，方可安装电池通电检查。打开电源开关，应能收到FM电台，在电台正常播放时间里若不能收到电台，应取出电池继续仔细检查有无错误，必要时用MF-47型万用表分别以黑表笔和红表笔接地测量IC1 、IC2各脚电阻和对地电位是否与参考值一致，并记录下各值作教师辅导分析使用。 调试 本实践收音机的显示部分采用液晶显示器可直观显示电台的频率，覆盖调试方法如下： 1、高端调试：转动四联电容器调谐钮，使容量调到最小（频率最高），观察液晶显示器显示的频率，如果不是108.6MHZ，再调整四联电容器本振半可变电容C1-1 ,使之显示频率为108.6MHZ。 2、低段调试：为了收到校园广播和低频道的电视伴音，可以将覆盖的最低频率调到72MHZ。转动四联电容器调谐钮，使容量调到最大（频率最低），观察液晶显示器显示的频率，如果不是72MHZ，再调整L1电感量（拨开L1匝间距离），使之显示频率为72MHZ。反复调整如上两个步骤，可以使覆盖频率为72MHZ- 108.6MHZ。5、 性能测试与分析 数字万用表可准确测试出电阻阻值，将表笔插入家庭用电中测试，可得出220V左右的电压值。但是用万用表测试导线是否损坏时没有蜂鸣声。 收音机经调频可得出72-108.6MHZ的频率，但由于芯片焊接问题，导致显示器数字出现较模糊。六、结论与心得 经过几天的学习和操作，万用表和收音机的制作完成了。虽然每天要早八晚十的待在实验室里，但是乐在其中也感触颇深。 这次课程设设计是学习两年电气最深的一次接触电类东西，第一次亲自去操作第一次全身心投入其中。开始老师讲述焊制万用表和收音机的注意事项，当时听的云里雾里的，没有实物拿在手中，总觉得不就是把电阻电容放点锡焊在板子上就是了，觉得很简单又很难。等真正学习如何焊出“锥形”点时，才体会到制作东西确实是个艺术而不是纯粹的劳动力。 开始弄万用表时我就处处碰壁，起初用的万用表有问题，测出来的阻值都不准确，导致和别的电阻混淆的焊到了错误的地方，然后就要用吸锡器一点点吸出来。二百多度的高温，只有手指接触了才知道那是一种什么感觉。但是既然开始了就不想放弃，埋头一直弄到了实验室关门，总算没有落下进度，弄坏的电阻后来也到老师那借到了。后来测试时