电子工艺实训报告蒋林

1、报告评分批改老师我的xx学院物理与电子工程学院电子工艺实训 课程设计报告 简易电子琴的制作 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 提交日期 2015年 6月15日 目 录1.课程设计目的. 2 2常用元器件识别与测量.22.1 电阻器和电位器.22.2电容器和电感器.22.3晶体二极管.22.4晶体三极管.22.5其他电子元件.23简易电子琴电路设计.33.1 简易电子琴的工作原理.33.2 Protel原理图.3 3.3 简易电子琴的元件.33.4 简易电子琴的电路特点.44焊接调试.44.1五部焊接法.44.2 简易电子琴的安装注意事项.44.3 简易电子琴的电路焊接.45心得.51

2、.课程设计目的 （1）了解单片机应用电路，制作简易电子琴，增强电子制作的趣味性。 （2） 学习电子元器件的组装，进一步训练焊接、调试技术。 （3） 熟悉三极管驱动蜂鸣器。2.常用元器件识别与测量2.1 电阻器 1.电阻按材料分一般有：碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线绕电阻等。一般的家庭电器使用碳膜电阻较多，因为它成本低廉。金属膜电阻精度要高些，使用在要求较高的设备上。水泥电阻和线挠电阻都是能够承受比较大功率的，线挠电阻的精度也比较高，常用在要求很高的测量仪器上。2.电阻器的识读: 直标法，数码表示法(223=22K)，字母表示法(4K7=4.7K)，色环表示法四环或五环。3.特殊电阻:热敏电

3、阻: 正温度系数（PTC）上升增加；负温度系数 (TC) 上升下降。光敏电阻：无光照情况下，(暗电阻)很大；有光照情况下，(亮电阻)很小。压敏电阻：两端所加的电压大于压敏电压值，减少。4.色环表示法:小功率碳膜和金属膜电阻，一般都用色环表示电阻阻值的大小，单位是欧姆。 (1)四色环电阻读法：第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：10的幂数；第四条色环：误差表示。(2)五色环电阻读法：第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：阻值的第三位数字；第四条色环：10的幂数；第五条色环：误差表示。实验中，采用色标法读数及万用表（VC890D

4、型）测量结果如表1所示。表1 电阻测量值色标法实测法色标环颜色色标读数值测量值红 黄 黑 银2410%24.1红 红 黑 红 灰220.05%21.4灰 红 黑 金 棕721%702.2 电容器和电感器一、电容：（1）电容器的含义:衡量导体储存电荷能力的物理量.（2）电容的作用:隔直流,旁路,耦合,滤波,补偿,充放电,储能等（3）电容器的特性: 电容器容量的大小就是表示能贮存电能的大小电容对交流信号的阻碍作用称为容抗它与交流信号的频率和电容量有关。电容的特性主要是隔直流通交流,通低频阻高频（4）常见的电容按制造材料的不同可以分为：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙烯电容(CB

5、B)等等，它们各有不同的用途。例如，瓷介常用于高频，电解用于电源滤波等。电解电容：容量大、误差大，主要用于滤波、耦合、旁路;涤纶电容：容量较小、误差较小，主要用于滤波、旁路;瓷片电容：容量最小，适用于高频电路;云母电容：容量适中;钽 电 容：价格高、误差小，稳定性好。（5）电容的标称容量和额定电压：基本单位：F(法拉)、mF (毫法)、uF(微法)、nF(纳法)、pF(皮法)。1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法。额定电压（耐压）：6.3V 10V 16V 25V 35V 50V 63V 100V 160V 250V 。(6) 4.电容器的识读：直标法：1-100 pF的瓷

6、片电容、电解电；数码表示法：第1、2位为有效数值，第三位为倍率例：103=10 乘10的3次方pF,即=0.01uF；字母表示法：主要是针对涤纶电容例：4n7=4.7n=4700p， 22n=0.022uF；小数点表示法：自然数以下的单位为uF例：标0.47，等效值为0.47uF 。（7）电容容量误差表：用符号F、G、J、K、L、M表示，允许的误差分别为：1% 2% 5% 10% 15% 20%。二、电感：当线圈通过电流后在线圈中形成磁场感应感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗也就是电感单位是“亨利”（H）。电感器的作用：电感器的主要

7、作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成。实验中，电容的辨识和测量结果如表3所示。表3 电容读数及测量值序号读数值测量值1（瓷介）50uF49.3 uF2（瓷介）100 uF99.8 uF3（电解）4.4uF4.38uF2.3 晶体二极管1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT

8、85）、发光二极管、稳压二极管等。2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极）,也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。实验中，二极管的辨识如表4所示。表4 二极管序号型号用途分类12CZ112CZ27整流二极管2 2CW12CW9稳压二极管3 2A

9、P12AP9普通二极管2.4 晶体三极管三极管的种类很多。通常可以按照半导体的种类、三极管的内部结构、三极管的功率和工作频率来分类。 1.按半导体材料分可分为硅管和锗管。2.按内部基本结构分可分为NPN和PNP型两类。 3.按功率大小分可以分为小频率管、中功率管和大功率管。 4.按工作频率分可以分为高频管低频管。实验中，三极管的辨识和测量结果如表5所示。表5 三极管辨识及测量值序号型号（90XX）类型（NPN或PNP）测量值19012PNP27029013NPN2842.5其它电子元件（1）声电元件：麦克风；扬声器；蜂鸣器等（2）微动开关、拨码开关、插座、数码管、拨动开关等（3）继电器、保险丝

10、等 3. 简易电子琴的电路设计3.1 简易电子琴的工作原理简易电子琴由五部分组成：控制芯片、电源、按键、蜂鸣器驱动电路和晶振。其中，控制芯片起主导作用，它由电源部分提供工作电压，晶振电路提供时钟频率，并对键盘电路起控制作用。总体框图如图1所示，原理图如图2所示。图1 总体设计框图3.2 Protel原理图从Protel中找出本电路设计所需要元件， 2所示。根据实验设计框图画出原理图如图图2 电路原理图3.3 简易电子琴元件简易电子琴元件清单如表6所示。表6简易电子琴元件清单元件名称型号规格数量单位主控芯片STC系列1片纽扣按键/16个电容30pF2个0.1F1个电阻10K2个1K1个101个晶

11、振22.1184M1个二极管1N41481个蜂鸣器/1个三极管S90121个双列直插插座20脚1个USB线/1根电路板9CM*15CM1块3.4简易电子琴的电路特点（1）设计一个简易的16按键的电子琴，它可通过按键输入控制音响。（2）接通电源会自动播放“二只老虎”音乐，按任意键，音乐停止，每个按键发出不同的音节，可以任意弹奏。4. 焊接调试1. 4.1五部焊接法1准备施焊准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的是烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡（俗称吃锡）。2加热焊件注意首先要保持烙铁加热焊件各部分，例如印制板上引线和焊盘都使之受热，其次要注意让烙铁头的扁平部分（较大部分）接触热容量较大的焊件，烙

12、铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。3熔化焊料当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。4移开焊锡当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。5移开烙铁当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致45的方向。 上述过程，对一般焊点而言大约二，三秒钟。对于热容量较小的焊点，例如印制电路板上的小焊盘，有时用三步法概括操作方法，即将上述步骤2，3合为一步，4，5合为一步。实际上细微区分还是五步，所以五步法有普遍性，是掌握手工烙铁焊接的基本方法。特别是各步骤之间停留的时间，对保证焊接质量至关重要，只有通过实践才能逐步掌握。 4.2 简易电子琴的

13、安装注意事项（1）使用安装前先认准器件和极性（二极管、三极管和芯片座的方向），对准位置安装元件，不能装错位置。（2）电阻和二极管必须卧式安装，每个元件安装时尽量紧贴万能板。（3）按键和芯片座安装时不能悬空。4.3 简易电子琴的电路焊接根据电路焊接元器件和线路，元器件面如图3所示，焊接面如图4所示。 图3 元件面（正面）图4 焊接面（反面）根据焊接图3和图4焊接完，调试时用万用表的二极管检测档从PCB正面图（如图3）检测每条线路的连通情况，从PCB的反面图（如图4）检测相邻线路的断开情况。实物照片的元器件面如图5所示，焊接面如图6所示。图5 元器件面 图 6 焊接面5. 心得通过本次实验，我学到了许多。 这使得我们的学习不仅仅只局限于书本上的，不仅锻炼了我们的动手能力，也让我们更加深刻的理解到了一些原件，使得我们的学习更加的丰富。同时这实验需要我们有足够的细心度，也