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文档简介
1、专 业 综 合 实 践指 导 书林海波 姜航电子信息教研室一、基本信息适用专业:电子信息工程 实习周数:二周 实习类别:专业 实习性质:必修 实习地点:校内专业实验室(EDA和信号室)二、专业综合实践简介专业综合实践是学生基本修完本专业的课程后进行的一项专业性综合实训教学活动,是对理论知识的一次综合检验,是理论联系实际的重要实践教学环节,是培养学生工程应用能力的重要途径。专业综合实践的主要任务是借鉴CDIO教学模式,由学生独立设计制作一个简易电子产品,在指导教师和专业技术人员指导下,接受电子工程师的基本训练。通过实习初步掌握电子产品的构思、设计和工艺实现以及安装调试过程,培养电子信息工程技术人
2、员的应具有的工程素质,为将来从事本专业的工作打下坚实的实践基础。三、专业综合实践的目的1通过专业实习,验证所学的理论知识和实践技能,为进一步提高专业应用能力提供实践锻炼机会。2在指导教师和技术人员的指导下,通过实际项目的设计制作和操作,增强工程意识,并使工程技能得到综合训练,加深对专业或课程所学理论的认识和理解。3通过具体项目(简易电子琴、数字钟)的强化训练和针对性训练,借鉴CDIO工程教育模式,培养学生构思、设计、实现和调试电子产品设计研制的实际能力,以电子产品设计制作为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系等方式学习电子产品的设计、制作和调试过程。4通过对实习内容的考核,培养学生观
3、察问题、分析问题和解决问题的能力。5通过撰写实习设计报告,培养训练书写规范和文字表达能力。二、专业综合实践的内容与要求根据电子信息工程专业的特点,实习主要内容是由学生独立设计制作一个单片机控制的八输入简易电子琴实验板,并编程调试,实现电子琴的初步功能,通过这项综合实习,使学生得到以下几方面的训练:1熟悉电子产品设计、制作和调试的过程,在指导老师、专业技术人员的指导下熟悉各种设计方案的原理和分析方法。2了解电子技术常用微控制器的性能、特点和系统设计方法。3掌握微机控制电子系统的软硬件设计、接口设计、参数测定、Proteus电路原理仿真、程序烧录和运行调试方法。4进一步掌握用Protel、Prot
4、eus绘制电路原理图和制作PCB图的方法,了解电路中各元器件的作用,提高焊接工艺水平,学习常见故障判断、故障分析、解决和处理方法。5实习结束的第一周提交专业实习报告,内容应包含:专业实习的详细内容、技术性能、元器件选择、参数计算和实习心得体会等,字数不少于5000字。五、实习场地实习场地安排在校内EDA室、信号与系统室进行。六、实习内容时间安排序号内 容时间(天)1实习内容安排、考勤考核要求、电路原理和PCB设计方法讲解。0.52查找电子琴、数字钟设计、制作专业资料,单片机AT89C2051性能和特点讲解。0.53查阅资料,提出电子琴、数字钟设计方案,论证其合理性,提出技术参数。14(1)进行
5、电子琴、数字钟电路原理设计和PCB设计,提出所需电子元器件清单,了解各元器件作用;(2)教师检查原理图和PCB图是否规范、正确和雷同,学生修改完善原理图和PCB图(第一周的周四或周五打印出电子琴、数字钟原理图和PCB图,并交指导教师检查,并给出实习中期成绩)。35(1)应用Proteus软件对电子琴、数字钟电路进行调试和原理仿真,指导教师检查设计仿真过程;(2)产品焊接制作,烧录程序,掌握编程器的使用,软硬件联合调试,实验测试。36整理编写实习(设计)报告书,完善实习制作成果,组织答辩。27合 计10七、实习报告要求1编写内容充实、完整和规范的实习报告书,主要是实习的目的意义、内容过程、心得或
6、设计制作总结。2实习报告要求校对仔细,无错字,排版符合中文规范,页码底端居中,A4纸打印,左侧装订。八、成绩考核1按平时表现、出勤情况、遵守纪律情况、实习态度、实习报告的完整性和规范性、现场操作、口试或笔试等几个方面给出实习的综合成绩(五级分制)。2参加本次实习时间不足三分之二或旷课3天以上者,不得参加本次考核,按不及格处理。 3病事假必须有假条,须经班主任或有关领导批准,否则按旷课处理。附件1 实习报告书写格式及要求CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY实 习 报 告实习名称: 专业综合实践 学生姓名: 学院名称: 电气与信息工程学院 专业班级: 电子XXXX 学
7、 号: 10位学号 指导教师: 林海波 姜航 成 绩 评 定考核内容实习表现实习报告实习成果或答辩综合评定成绩成绩20 年 月 日实习纪律要求和成绩考核办法(纪律要求和成绩考核办法在封皮背面打印)1实习期间必须听从教师指导,严格遵守安全操作规程。不准违规操作,未经指导教师允许不准启动任何非自用设备、仪器、工具等;操作项目和内容必须按实习要求进行,特别要注意防止电烙铁烧烫伤、不用时要及时切断电源。2实习教室内不准吸烟、吃食物(含零食),不准带无关人员到实习教室活动,否则扣平时表现分。3参加本次实习时间不足三分之二或旷课3天以上者,不得参加本次考核,按不及格处理。4病事假必须有请假条,需经班主任或
8、有关领导批准,否则按旷课处理。5实习过程考核和实习成绩在教师手册中要有记载。6实习成绩的考核由指导教师根据实习表现(出勤、遵守纪律情况等)、实习报告、实习成果、现场操作、口试或笔试等几个方面,给出各项成绩或权重,综合后给出实习总成绩。7成绩评定采用五级分制,即优、良、中、及格、不及格。8实习结束一周内,指导教师提交实习成绩和实习总结。注意: 1实习任务书和实习指导书在实习前发给学生,实习任务书放置在实习报告封面后和正文目录前。2为了节省纸张,保护环境,便于保管实习报告,统一采用A4纸,实习报告建议双面打印(正文采用宋体五号字)或手写,左侧装订,订两个钉。正文要求:另起一页专业综合实践实习报告(
9、二号黑体,居中)一、实习目的与意义(小四黑体,顶格写)(正文内容:5号宋体,1.0倍行间距,下同)二、实习内容(小四黑体,顶格写)(一)八按键简易电子琴的设计制作(小四黑体,顶格写,下同)1.功能分析和方案论证说明(首行缩进2字符,小四黑体,下同)(1)功能分析(首行缩进2字符,五号宋体,下同)主要说明设计制作任务,功能及要求。(2)方案论证说明(首行缩进2字符,五号宋体,下同)说明采用的设计思路、电路结构组成框图、采用的单片机性能和特点。2.电路原理设计和PCB设计(1)电路原理设计(首行缩进2字符,五号宋体,下同)阐述单片机小系统的设计过程(分别说明复位电路、晶振电路及外围接口电路的设计过
10、程)(2)PCB设计(首行缩进2字符,五号宋体,下同)说明整体布局、线条宽度、不同器件焊盘大小的设置,电源、地线的位置等。3.软件设计与调试说明说明程序结构、程序流程图、仿真结果;程序源代码以附录形式提供。4.硬件调试和存在的问题 (二)基于AT89C2051的智能数字电子钟设计1.功能分析和方案论证说明2.电路原理设计3.设计与Proteus仿真说明注:报告内容要求有详细的系统原理说明,调试过程,主要器件简介等。三、实习总结(小四黑体)1实习过程中遇到的问题及解决措施、学到了那些知识。2对本次实习的建议。四、主要参考文献(小四黑体)参考文献字体字号要求:宋体,小五期刊顺序:序号 著者.题名J
11、.期刊名称.出版年,(卷号或期号):起始页码(英文标点).书籍顺序:序号 著者.书名M. 出版地: 出版单位, 出版年.(英文标点).示例如下:1 林卫星.单片机应用系统的软硬件开发J.工业控制计算机.2002,9,5-7.2 南建辉.MCS-51单片机原理及应用实例M.北京:清华大学出版社,2004.3 林海波,王秀艳.电子工艺实训基础M.北京:中国电力出版社,2009.7.注意事项:1报告需用A4纸打印,左侧装订,上下订两个订;2实习结束学委集中将报告送至:一教4楼407。附件2 AT89C2051性能、特点AT89C2051单片机性能、特点Property and Characteris
12、tic of AT89C2051 Single Chip Microcomputer在我国MCS-51系列单片机,尤其是Philip公司的80C51及其派生产品受到普遍欢迎。美国ATMEL公司生产的与MCS-51系列完全兼容的内含闪电存储器型单片机AT89C2051后来居上,大有取代MCS-51系列中EPROM之势。其中AT89C2051单片机是AT89C51系列中结构最紧凑,体积最小的单片机,它的片内有2k字节闪烁存储器,管脚封装为20引脚,与8751相比只去掉P0口、P2口,片内多一个模拟电压比较器。用它设计产品,外围元器件少,接口技术简单,缩小电路板面积,成本低,开发容易,可广泛应用于小
13、型简单不需很多I/O口控制的各种智能产品设计,现已得到开发人员广泛认可。1 硬件结构1.1 AT89C2051主要特点(1)指令与MCS-51芯片兼容。(2)内含2k字节的可反复电气烧录及擦除内存。(3)工作电压2.7V至6V。(4)工作频率最高至24 MHz。(5)内含128字节RAM。(6)15条可编程控制I/O线。(7)一个模拟电压比较器。1.2 硬件结构硬件结构如图1所示。图1AT89C2051管脚图1.2.1 引脚电气性能 AT89C2051单片机的P口特点P1口:P1口是一个8位双向I/O端口,其中P1.2P1.7引脚带有内部上拉电阻,P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。P1.0和
14、P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(AIN0)和反相输入(AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收20mA电流,并能直接驱动LED显示。对端口写1时,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位,这时可作输入口。P2口作输入口使用时,因为内部有上拉电阻,那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流(Iil)。P3口:P3.0P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的7个双向I/O端口。P3.6是比较器输出端,用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O口引脚而只读。P3.6位用于内部比较器输出控制,无法做一般I/O控制,P3口输出缓冲器可吸收20mA电流。对端口写1时,通过内部的上拉电阻把端口拉到
15、高电位,这时可作输入口。P3口作输入口使用时,因为内部有上拉电阻,那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流(Iil)。P3.2、P3.3外部中断端口。在稳定的状态条件下Io低被外部限制如下:1)每个管脚的最大IOL15mA。2)每个8位口的最大IOL26mA。3)IOL输出最大总和71mA。 4)如果IOL超过测试条件VOL可能会超过相应规格不能保证超过测试电流。1.2.2 内部单元、运算器1)算术逻辑部件ALU:用以完成+、-、*、/的算术运算及布尔代数的逻辑运算,并通过运算结果影响程序状态寄存器PSW的某些位,从而为判断、转移、十进制修正和出错等提供依据。2)累加器A:在算术逻辑运算中存放一
16、个操作数或结果,在与外部存储器和I/O接口打交道时,进行数据传送都要经过A来完成。3)寄存器B:在*、/运算中要使用寄存器B。乘法时,B用来存放乘数以及积的高字节;除法时,B用来存放除数及余数。不作乘除时,B可作通用寄存器使用。4)程序状态标志寄存器PSW:用来存放当前指令执行后操作结果的某些特征,以便为下一条指令的执行提供依据。PSW:(D0H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0Cy AC F0 RS1 RS0 OV PCy:进位标志。有进位或借位,则Cy1,否则Cy0 ;在布尔运算时,Cy(简称C)作为布尔处理器。AC:辅助进位标志位。F0:用户标志位:用户可用软件对F0置位
17、“1”或清“0”,以决定程序的流向。OV:溢出标志位:当运算结果溢出时,OV为“1”,否则为“0”。D1:未定义。P: 奇偶校验位:当累加器A中的“1”的个数为奇数时,P置“1”,否则P置“0”。RS1、RS0:工作寄存区选择位。、片内工作寄存器组RS1、RS0与片内工作寄存器组的对应关系:RS1 RS0 寄存器区 片内RAM地址 通用寄存器名称0 0 0 00H07H R0R70 1 1 08H0FH R0R71 0 2 10H17H R0R71 1 3 18H1FH R0R7、控制器:1) 指令寄存器IR和指令译码器。2) 程序计数器:存放CPU执行下一条指令的地址。是一个16位寄存器,可
18、寻址64KB。3) 堆栈指针SP:用于子程序调用和中断处理。【机器复位后,SP#07H ,因此压栈的第一个数据在08H单元中】。4) 数据指针寄存器DPTR:16位的寄存器,也可以作为两个8位寄存器DPH和DPL 。DPTR主要作外部数据指针,可对64KB外部RAM进行间接寻址。MCS-51由包括PC在内的22个特殊功能寄存器,它们除有各自的名称外,还有唯一的地址,离散的分布在片内RAM中的80HFFH共128个存储单元中。在这128个储存单元构成的SFR块中,未被占用的单元不可使用。、21个特殊功能寄存器SFR特殊功能寄存器 功能名称 地址 复位后状态B * 寄存器 F0H 00HA * 累
19、加器 E0H 00HPSW * 程序状态标志寄存器 D0H 00HIP * 中断优先级控制器 B8H XXX00000BP3 * P3口数据寄存器 B0H FFHIE * 中断允许控制寄存器 A8H 0XX00000BP2 * P2口数据寄存器 A0H FFHSBUF 串行口发送接收缓冲器 99H 不定SCON * 串行口控制寄存器 98H 00HP1 * P1口数据寄存器 90H FFHTL1 T1计数器低8位 8BH 00HTL0 T0计数器低8位 8AH 00HTH1 T1计数器高8位 8DH 00HTH0 T0计数器高8位 8CH 00HTMOD 定时器/计数器方式控制寄存器 89H
20、00HTCON * 定时器控制寄存器 88H 00HPCON 电源控制寄存器 87H 00HDPL 地址寄存器低8位 82H 00HDPH 地址寄存器高8位 83H 00HSP 堆栈指针寄存器 81H 07HP0 * P0口数据寄存器 80H FFHPC 程序计数器 无地址 0000H注:“*”表示可位寻址。SP赋值方法:(其中#50H为寄存器50H,不可直接写为50H,否则SP指向寄存器00H),MOV SP,#50H2 复位电路的可靠性设计 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分: (1)外因 射频干扰,它是以空间电磁场的形式传递 在机器内部的导体(引线或零件引脚)感生出
21、相应的干扰,可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰; 电源线或电源内部产生的干扰,它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导,可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。(2)内因 振荡源的稳定性,主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。 2.1 基本复位电路 复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。图2所示的RC复位电路可以实现上述基本功能。2.2 单片机
22、的复位电路1复位电路单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,例如复位后PC=0000H,使单片机从第一个单元取指令。复位电路一般有上电复位、手动开关复位等电路,如图2所示。2复位后的状态(1) 复位后PC值为0000H,表明复位后程序从0000H开始执行。(2) SP值为07H,表明堆栈底部在07H。一般需重新设置SP值。(3) P0P3口值为FFH。P0P3口用作输入口时,必须先写入“1”。单片机在复位后,已使P0P3口每一端线为“1”,为这些端线用作输入口做好了准备。图2 常用复位电路2.3 时钟电路与时序在MCS-51芯片内部有一个高增益
23、反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,其输出端为引脚XTAL2。而在芯片的外部,XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容,构成一个稳定的自激振荡器,这就是单片机的时钟电路,如图3所示。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后,才成为单片机的时钟脉冲信号。(电子琴设计晶振采用12M,电容30PF)。图3 单片机的时钟电路2.4 时序图4 时序图(1)节拍与状态把振荡脉冲的周期定义为节拍(用P表示)。振荡脉冲经过二分频后,就是单片机的时钟信号的周期,其定义为状态(用S表示)。这样,一个状态就包含两个节拍。 (2)机器周期规定一个机器周期的宽度为6个状态,并依次表示为S1S6。由
24、于一个状态又包括两个节拍,因此,一个机器周期总共有12个节拍。 (3)指令周期 指令周期是最大的时序定时单位,执行一条指令所需要的时间称为指令周期。它一般由若干个机器周期组成。指令周期时序如图4所示。 3 软件设计3.1指令使用限制(1)AT89C2051内部有19个专用寄存器,比AT89C51少了P0、P2两个专用寄存器。(2)AT89C2051含有2k字节闪电存储器用来存放程序,与MCS-51体系结构完全兼容,可用MCS-51指令系统对其进行程序设计。然而,当我们用某些指令对AT89C2051进行程序设计时,一定要牢记某些特点。(3)因为AT89C2051内部只有2k字节程序存储器,所以,
25、所有跳转指令之目的地址必须落在该器件2k字节的程序存储器物理空间之内,这是程序设计人员责任。例如:LJMP7EOH指令有效,而LJMP900H则无效。分支指令:LCALL、LJMP、ACALL、SJMP等无条件分支指令,只要程序设计人员保证它们的目的地址一定落在000H7FFH范围内就可执行无误;超出物理空间的界限就会引起不可知的程序执行结果。CJNE、DJNE、JB、JNB等无条件分支指令,也须遵从上述规则。另外,MOVX指令:AT89C2051不可外扩数据存储器,亦不可外扩程序存储器。故在程序中不应包括访问片外数据存储器的MOVX指令。通常汇编程序只顾汇编,不管它所翻译的这些指令是否违反上
26、述规则,这就 要求程序设计人员在这方面特别注意。3.2 闪电存储器的编程AT89C2051片内存储器售后通常处于擦除状态,即每个地址单元内容均为FFH,人们可随时对其编程。编程电压Vpp有高压12V的,也有低压 5V的。低压编程方式可以实现在用户系统内对AT89C2051进行编程;而高压编程方式则与常规闪电存储器或EPROM编程相兼容。在这两种编程方式下,AT89C2051代入程序阵列均是逐个字节编程的,为了对片内闪电存储器任一非空白字节进行编程,必须用芯片擦除方式将整个存储器擦掉。3.3 编程器开发片内闪电存储器程序代码或数据可在线写入,亦可通过常规的编程器编程。例如:南京万利达MP-100
27、这样一种经济型编程器,它支持通用EPROM等各种存储器,INTEL、ATMEL和Philips等各公司的全系列51单片机编程。ME5103和ME5105仿真器支持AT89系列所有器件调试、仿真和编程。为了实验或节省开发成本,可以只购买一个支持ATMEL89C2051编程器和逻辑测试笔,通过它编程写入芯片后,可以在实际电路系统中实验,如果发现问题,可以重新修改,重新编程写入。它可反复擦写使用,在不更改硬件前提下,通过软件编程,轻松实现产品功能变化的要求。AT89C2051系列单片机主要产品见表1。表1 AT89C51系列单片机主要产品型 号存储规模说 明AT89C10511k×82.7
28、V6V,20引脚封装AT89C20512k×82.7V6V,20引脚封装AT89C514k×8含4k字节闪电存储器80C31AT89C528k×8含8k字节闪电存储器80C324 总结AT89C2051单片机具有体积小巧,内建2KB电擦除程序存储器,造价低,外围元器件小,开发简单,是工程技术人员及单片机爱好者制作各种智能产品首选机型,也是许多数字电路、分立元件组成的老产品更新换代最好选择。附件3 PCB图设计要求PCB图设计要求 1、焊盘内径是0.81.0mm,外径是3.0mm3.5mm,普通线宽是1.3mm1.5mm,电源线宽度比普通线要加宽(不小于2mm),线
29、与线的安全间距为0.5mm左右。2、三极管管脚间距45mm,三个角做成三角形,尽量不做成一排;电阻焊盘间距1012mm,电容焊盘间距46mm,焊盘直径大小均在3.03.5mm(或140160mil)。3、AT89C2051两排管脚间距为7.62mm,每排各管脚间距为2.54mm,其管脚焊盘做成运动场型(椭圆形),长:X=3.5mm(长34mm),宽:Y=2mm;按键6×6mm,焊盘直径不小于3.03.5mm (或140160mil),二极管管脚间距45mm,焊盘大小参考电阻,元件标称不要;采用底层布线(蓝色线)。4、电源标出“+”,“-”极,靠边并排引出,采用方形焊盘,并增大面积,正
30、负极之间距离为810mm。5、元件名称不能放在连线上,即不能名称与铜线相交。(打印PCB时,PCB图上的元件名称和黄框去掉,见附件4)。6、焊盘建议采用椭圆形或圆形,以增加焊盘的牢固性;焊盘最好不要采用方形,对于独立的焊点或焊点在直角处,应增大焊盘覆铜面积,几个焊点相连的也可以设计成岛型,线条尽可能不要相接成直角、丁字形或锐角,少拐弯,走线要尽可能水平或垂直,同一性能的线条粗细均匀。7、注意:在转印之前,覆铜板铜面一定要清洁,不能有手印和污垢,应先用橡皮或砂纸清洁铜面,或用三氯化铁溶液浸泡一会儿,之后再固定转印纸转印,转印过程用胶带固定转印纸时,胶带不能露在上面,防止胶带受热熔化粘在转印滚上。
31、在电路板上(横向左边)要转印上班级、姓名、学号。附件4 PCB图相关设置说明PCB图相关设置说明1、 去掉元件黄框方法(先做此步骤再作元件标称设置)选中FilePage Set up,在对话框中按Advanced按钮,在对话框中双击Top Overlay,在对话框中,按所有的Hide,出现OFF,按OK即可,如图5图7所示。图5图6图72、集中修改元件标称镜像方法 右键点击一个元件名称,出现如图对话框,选中Find Similar Objects,在Layer上选中TopOverlay和same,按Applay按钮,再按OK,在对话框中选中Layer行,再选Bottom Layer和Mirro
32、r,回车,关对话框,镜像成功,再按PCB图右下角Clear,即OK,如图8图10所示。图8图9图103、打印时页面设置 打印时,先选FilePage Set up,出现如下图对话框,在对话框中,Scale Mode选择Scaled Print,Scale 选1,Size选择Portrait(纵向),Color Set选择Mono(单色打印),如图11所示。图11附件5 专业综合实践电子琴元件清单序号元件名称数量作用1AT89C20511片230pF电容2个晶振用3晶振12M1个410K电阻1个复位510uF电容(25V)1个复位6PNP三极管(9012)1个驱动喇叭71K电阻5个三极管基极限流
33、电阻,其中P1.0、P1.1口按键上拉电阻2个8按键(6×6mm)10个8个电子琴输入键,1个复位键,1个功能切换键9发光二极管()红绿各1个电源指示、功能切换指示1020脚管座1个11喇叭1个12导线,焊锡等4段电源引线,喇叭引线附件6 参考电路原理图1电子琴电路参考方案,仅供参考,减少雷同,完全雷同降低成绩图12 电子琴电路原理图2数字电子钟电路参考方案(仅供参考,要求独立设计,不同组之间不能雷同):图13 数字电子钟参考电路采用AT89C2051实现的6位数字电子钟参考原理如图13所示,图中的SET按钮用于校准时间,按住2秒以上进入校准时间状态及换档和退出,快速点触用于调节时间
34、数值。三极管采用9015即可。数码管最好采用红色的共阳型LED数码管,亮度高些,因为是扫描的显示方式,所以各个数码管的abcdefg各脚采用了总线并联,改动510欧姆的电阻可以改变现实亮度。喇叭接电容的有关说明一、先说明喇叭用途,是低音还是高音?简单地说:电容与喇叭电阻多数是串联。高音喇叭:电容、电阻、喇叭串联。低音喇叭:电容与电阻串联后再与喇叭并联。电容的作用有二,一是“隔直”(阻断直流通过);二是“耦合”(允许交流通过)。是否可以连接电容要看放大电路的输出方式,如果是容性耦合方式必须串接电容(直接连接会烧毁电路);如果是感性或直接耦合的可以并接或不接电容(并接电容会降低音频的高音部分)。
35、二、为什么高音喇叭前会串联一个电容?高音喇叭串电容是目的:1.去除低频电流(电容通高阻低) 2.作为电路保护。消除高频交流声、使声音更悦耳动听!低音喇叭串电感(或并电容)是为了去除高频电流(电感通低阻高)三、扬声器接电容在并联和串联有什么作用? 用于分频!高频串电容!低频并电容!小容量电容对低频容抗很大,串在高音喇叭电路里会滤除低频,通过高频!而并在低音喇叭两端又短路了高频,对低频呈高阻! 四、积分电路中,电容上为什么要并联一个电阻?有无电阻时输出波形将如何变化?能否将电容与电阻串联?并联电阻是为了限压的,使电容上的电压不超过规定值;如果不并电阻也是可以的,波形不变化,串联就是微分电路了。90
36、11,9012,9013,9014,8050,8550三极管的区别9011 NPN 30V 30mA 400mW 150MHz 放大倍数20-809012 PNP 50V 500mA 600mW 低频管 放大倍数30-909013 NPN 20V 625mA 500mW 低频管 放大倍数40-1109014 NPN 45V 100mA 450mW 150MHz 放大倍数20-908050 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz 放大倍数30-1008550 PNP 40V 1500mA 1000mW 200MHz 放大倍数40-140详情如下:90系列三极管参数90系列三极管大多
37、是以90字为开头的,但也有以ST90、C或A90、S90、SS90、UTC90开头的,它们的特性及管脚排列都是一样的。9011 结构:NPN集电极-发射极电压 30V集电极-基电压 50V射极-基极电压 5V集电极电流 0.03A耗散功率 0.4W结温 150特怔频率 平均 370MHZ放大倍数:D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-1989012 结构:PNP集电极-发射极电压 -30V集电极-基电压 -40V射极-基极电压 -5V集电极电流 0.5A耗散功率 0.625W结温 150特怔频率 最小 150MHZ放大倍数:D64-91 E78-1
38、12 F96-135 G122-166 H144-220 I190-3009013 结构:NPN集电极-发射极电压 25V集电极-基电压 45V射极-基极电压 5V集电极电流 0.5A耗散功率 0.625W结温 150特怔频率 最小 150MHZ放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-3009014 结构:NPN集电极-发射极电压 45V集电极-基电压 50V射极-基极电压 5V集电极电流 0.1A耗散功率 0.4W结温 150特怔频率 最小 150MHZ放大倍数:A60-150 B100-300 C200-600 D400-100
39、09015 结构:PNP集电极-发射极电压 -45V集电极-基电压 -50V射极-基极电压 -5V集电极电流 0.1A耗散功率 0.45W结温 150特怔频率 平均 300MHZ放大倍数:A60-150 B100-300 C200-600 D400-10009016 结构:NPN集电极-发射极电压 20V集电极-基电压 30V射极-基极电压 5V集电极电流 0.025A耗散功率 0.4W结温 150特怔频率 平均 620MHZ放大倍数:D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-1989018 结构:NPN集电极-发射极电压 15V集电极-基电压 30V
40、射极-基极电压 5V集电极电流 0.05A耗散功率 0.4W结温 150特怔频率 平均 620MHZ放大倍数:D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-198三极管8550:PNP8550是一种常用的普通三极管。它是一种低电压,大电流,小信号的PNP型硅三极管集电极-基极电压Vcbo:-40V 工作温度:-55 to +150 和8050(NPN)相对 主要用途:开关应用 射频放大 三极管8050:8050是常用的NPN小功率三级管发光二极管两种简单的辨认方式吧第一种观察法。从侧面观察两条引出线在管体内的形状较小的是正极其次看引脚长短也可以看出来,发光
41、二极管的正负极,引脚长的为正极,短的为负极!第二种万用表检测法。用万用表检测发光二极管时,必须使用“R×l0k”档。困为前面我们已经讲过。发光二极管的管压降为2V。而万用表处于“R×lk”及其以下各电阻挡时。表内电池仅为1.5V。低于管压降。无论正、反向接入,发光二极管都不可能导通,也就无法检测。R×1k”档时表内接有9V(或15V)高压电池,高于管压降,所以可以用来检测发光二极管。检测时。将两表笔分别与发光二极管的两条引线相接,如表针偏转过半,同时发光二极管中有一发亮光点,表示发光二极管是正向接入,这时与黑表笔(与表内电池正极相连)相接的是正极;与红表笔(与表内
42、电池负极相连)相接的是负极。再将两表笔对调后与发光二极管相接,这时为反向接入,表针应不动。如果不论正向接入还是反向接入,表针都偏转到头或都不动,则该发光二极管已损坏。数码管简介LED数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制
43、打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。在轮流显示过程中,每位数码管的点亮时间为12ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O端口,而且功耗更低。【数码管的分类】数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等数码管(可选单位、双位、三位、
44、四位);按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。【数码管的驱动方式】数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示出我们
45、要的数字,因此根据数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态式两类。 静态显示驱动:静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动,或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单,显示亮度高,缺点是占用I/O端口多,如驱动5个数码管静态显示则需要5×840根I/O端口来驱动,要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢),实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动,增加了硬件电路的复杂性。 动态显示驱动:数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"
46、a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。在轮流显示过程中,每位数码管的点亮时间为12ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的
47、印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O端口,而且功耗更低。【数码管参数】字高度:8字上沿与下沿的距离。比外型高度小。通常用英寸来表示。范围一般为0.25-20英寸。长*宽*高:长数码管正放时,水平方向的长度;宽数码管正放时,垂直方向上的长度;高数码管的厚度。时钟点:四位数码管中,第二位8与第三位8字中间的二个点。一般用于显示时钟中的秒。【数码管应用】数码管使用的电流与电压电流:静态时,推荐使用10-15mA;动态时,16/1动态扫描时,平均电流为4-5mA,峰值电流50-60mA。电压:查引脚排布图,看一下每段的芯片数量是多少?当红色时
48、,使用1.9V乘以每段的芯片串联的个数;当绿色时,使用2.1V乘以每段的芯片串联的个数。恒流驱动与非恒流驱动对数码管的影响1、显示效果:由于发光二极管基本上属于电流敏感器件,其正向压降的分散性很大, 并且还与温度有关,为了保证数码管具有良好的亮度均匀度,就需要使其具有恒定的工作电流,且不能受温度及其它因素的影响。另外,当温度变化时驱动芯片还要能够自动调节输出电流 的大小以实现色差平衡温度补偿。2、安全性:即使是短时间的电流过载也可能对发光管造成永久性的损坏,采用恒流驱动电路后可防止 由于电流故障所引起的数码管的大面积损坏。另外,我们所采用的超大规模集成电路还具有级联延时开关特性,可防止反向尖峰
49、电压对发光二极管的损害。超大规模集成电路还具有热保护功能,当任何一片的温度超过一定值时可自动关断,并且可在控制室内看到故障显示。为什么数码管亮度不均匀?关于亮度一致性的问题是一个行业内的常见问题。 有二个大的因素影响到亮度一致性。一是使用原材料芯片的选取,一是使用数码管时采取的控制方式。1、原材料-芯片的VF和亮度和波长是一个正态分布,即使筛选过芯片,VF和亮度和波长已在一个很小的范围了,生产出来的产品还是在一个范围内,结果就是亮度不一致。2、要保证数码管亮度一样,在控制方式选取上也有差别最好的办法是恒流控制,流过每一个发光二极管的电流都是相同的,这样发光二极管看起来亮度就是一样的了。如恒压控
50、制,则导致VF不相同的发光二极管分到的电流不相同,所以亮度也不同。当然以上二个条件是相辅相成的。 怎样测量数码管引脚,分共阴和共阳?找共阴和共阳,首先,我们找个电源(3到5伏)和1个1K(几百的也欧的也行)的电阻,VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上,组合有很多,但总有一个LED会发光的找到一个就够了,然后用GND不动,VCC(串电阻)逐个碰剩下的脚,如果有多个LED(一般是8个),那它就是共阴的了。相反用VCC不动,GND逐个碰剩下的脚,如果有多个LED(一般是8个),那它就是共阳的。也可以直接用数字万用表,红表笔是电源的正极,黑表笔是电源的负极。【数码管型号命名】国产LED数码管的型号命名
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