电工电子实习报告

1、武汉理工大学电工电子实习报告书摘要 电工电子实习主要围绕两大块内容展开，分别是电子电路的设计和焊接以及电工电路的连接。其中电子电路包括555声光报警电路和音乐流水灯电路，要求我们能够掌握555定时电路的工作原理及设计并合理设计出这两个电路的实际排布图，同时我们应熟练掌握电烙铁的焊接技术，将电路焊接的美观。在电子电路软件电路设计方面，应用protel 99se设计电路原理图，并导出其正确的PCB图。对于电工电路的连接，首先我们要学会看接线图，另外还要知道排线的原则，将导线排得合理简单。关键词：声光报警电路、音乐流水灯电路、焊接技术、PCB图、接线图电工电子实习报告1 实习目的电工实习是电子信息工

2、程专业重要的实践课程之一，在学习电类有关理论知识之后，通过一个电子产品的装配和调试过程，建立起对电子产品的感性认识是非常必要的。日常生活中的家用电器和工业生产中的很多自动化和半自动化控制微处理系统都是以电子元件为基本单元，通过集成电路来实现的。同时对基本操作技能进行必要的训练，为以后整个电类及其他相关学科知识的学习以及相关实践和学习打下良好的工程素养基础。2 安全常识2.1 安全用电的重要性在电子装焊调试中，要使用各种电子仪器设备，同时在居家电气设计项目中还要接触危险的高电压，如果不掌握必要的安全知识，操作中缺乏足够的警惕，就可能导致电子元器件的损坏，设备损耗以及人身安全的危险。不慎触电甚至可

3、直接导致人员伤残、死亡。所以必须在了解触电对人体的危害和造成触电原因的基础上，掌握一些安全用电知识，做到防患未然。安全用电知识即是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。2.2 实验室安全常识安全用电知识是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。在电子装焊调试中，要使用各种工具、电子仪器等设备，同时还要接触危险的高电压，如果不掌握必要的安全知识，操作中缺乏足够的警惕，就可能发生人身、设备事故。触电甚至可直接导致人员伤残、死亡。所以必须在了解触电对人体的危害和造成触电原因的基础上，掌握一些安全用电知识，做到防患未然。（1）36V为人体安全电压；交流电10mA和直流电50mA为人体

4、安全电流。（2）用电安全的基本要素有：电气绝缘良好、保证安全距离、线路和插座容量与设备功率相适宜、不使用三无产品。（3）实验室内电气设备及线路设施必须严格按照安全用电规程和设备的要求实施，不许乱接、乱拉电线，墙上电源未经允许不得拆装、改线。（4）在实验室同时使用多种电气设备时，其总用电量和分线用电量均应小于设计容量；连接在接线板上的用电总负荷不得超过接线板的最大容量。（5）实验室应使用空气开关并配备必要的漏电保护器；电气设备和大型仪器需接地良好，对线路老化等隐患要定期检查并及时排除。（6）不得使用闸刀开关、木质配电板和画线。（7）接线板不能直接放在地上，不得多个接线板串联。（8）电源插座需固定

5、；不使用损坏的电源插座；空调应有专门的插座。（9）实验前先检查用电设备，再接通电源；试验结束后，先关仪器设备，再关闭电源。（10）工作人员离开实验室或遇突然断电，应关闭电源，尤其要关闭加热电器的电源开关。（11）不得将供电线任意放在通道上，以免因绝缘破损造成短路。3 常用仪表与工具3.1 万用表的功能及使用方法机械指针型万用表分为表头，表盘，电路板，表笔几部分。表头是电磁驱动指针在刻度盘上指示测量数值的。表头的工作电流很小，约几微安至几十微安。测量时通过接配不同的测量电路达到不同的测量目的。水平放置时，表头上的指针应该处于左侧“0”位。如果不是，应调节表头正中的按钮使之为0.表盘指针下方是一个

6、多触点的专用开关。通过开关接触不同的电路完成不同的项目测量。电路板上装有测量电路与表头相连接构成不同的功能测量电路。表笔是万用表的输入线，接触电路中的被测点就能使万用表接入电路，红笔插入+，黑笔插入-。机械型万用表在使用中要注意量程的选用。在不知道被测值的情况下要选用最大的量程，在能估计到被测数据时要选用万用表指针指示尽量在居中45度范围内。(1) 熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。(2) 进行机械调零。(3) 根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线。(4) 选择表笔插孔的位置。(5) 测量电压：测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测

7、量大电压，则会有烧表的危险；如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。a交流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。b直流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞

8、弯指针。(6) 测电流：测量直流电流时，将万用表的一个转换开关置于直流电流挡，另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上，电流的量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧毁仪表。其读数方法如下：实际值=指示值×量程/满偏(7) 测电阻：用万用表测量电阻时，应按下列方法*作：a机械调零。在使用之前，应该先调节指针定位螺丝使电流示数为零，避免不必要的误差。b选择合适的倍率挡。万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的

9、选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/32/3间。c欧姆调零。测量电阻之前，应将2个表笔短接，同时调节“欧姆（电气）调零旋钮”，使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零位，说明电池电压不足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率挡，都要再次进行欧姆调零，以保证测量准确。d读数：表头的读数乘以倍率，就是所测电阻的电阻值。图3-1机械万用表3.2 拆装工具如下图3-2所示，从左到右依次排列的分别为斜口钳、剪刀、十字起、一字起、镊子等用于紧固和拆卸各种螺钉，安装或拆卸原件。图3-2 拆装工具4 焊接与装配技术4.1

10、焊接工具及材料焊接工具及材料：电烙铁（图4-1）、电烙铁架（图4-2）、松香（图4-3）、焊锡丝（图4-4）等。烙铁架，用来暂时搁置电烙铁，使其远离易燃的材料，烙铁架通常会带有纤维海绵用来清理烙铁头。松香，具有阻焊的作用：除氧化膜：实质是助焊剂中的物质发生还原反应，从而除去氧化膜，反应生成物变成悬浮的渣，漂浮在焊料表面。防止氧化：其熔化后，漂浮在焊料表面，形成隔离层，因而防止了焊接面的氧化。减小表面张力：增加焊锡流动性，有助于焊锡湿润焊件。 图4-1 电烙铁 图4-2 烙铁架 图4-3 松香 图4-4 焊锡丝4.2 焊接原理锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料,在一定温度下焊锡熔化,金属焊件

11、与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层。外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的导电性能。 锡焊接的条件是:焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接；能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接；要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高，过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。4.3 焊接方法及标准4.3.

12、1 新烙铁在使用前的处理方法（1） 新电烙铁在使用前先用细砂纸、锉刀或小刀烙铁头的表面刮光或打磨。（2）搪锡。将电烙铁加热到可以融掉焊锡，但表面还没有被氧化的时候，很快的涂上松香，然后再烙铁头上均匀的沾上锡。4.3.2 操作方法 （1） 操作姿势：手工操作时，应注意保持正确的姿势，：挺胸端正直坐，切勿弯腰；由于距烙铁头2030cm处的有害化学气体、烟尘的浓度较高，所以鼻尖至烙铁头尖端至少应保持20cm以上的距离，通常以40cm时为宜，以有利于健康和安全。（2） 电烙铁拿法 ：根据电烙铁大小的不同和焊接操作时的方向和工件不同，可将手持电烙铁的方法分为反握法、正握法和握笔法三种，如图4-5图4-5

13、电烙铁的握法4.3.3 操作步骤五步施焊法：一刮、二镀、三测、四焊 如图4-6“刮” 就是处理焊接对象的表面。焊接前，应先进行被焊件表面的清洁工作，有氧化层的要刮去，有油污的要擦去。“镀” 是指对被焊部位搪锡。“测” 是指对搪过锡的元件进行检查，在电烙铁高温下是否变质。“焊” 是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。图4-6 五步焊接法注意：焊接环境空气流动不宜过快。切忌在风扇下焊接，以免影响焊接温度。焊接过程中不能振动或移动工件，以免影响焊接质量。4.3.4 拆除焊点的方法（1）把电路板固定。（2）用镊子夹住元件。（3）用焊铁加热焊点。（4）趁焊锡融化是把元件从孔中拉出

14、。（5）用开孔针或吸锡器去除焊盘孔中的残锡，为下次焊接做好准备。4.3.5 焊点质量标准（1）焊接点要具有良好的导电性与强度：即焊锡与被焊金属物表面要分子相互扩散形成合金层，才是良好的焊接，条件是要有助焊剂作用于被焊处，并有足够的焊接时间（约12秒，焊点越大时间越长）和焊接温度。（2）焊点焊锡量要适当：过少则机械强度低，易造成虚焊或脱焊；过多则浪费焊锡，并易造成堆锡或包焊（掩盖焊接缺陷）。焊点成30度左右的锥形并充满焊盘为焊锡量适当。（3）焊点呈锥形，焊锡要饱满，表面有光泽，光滑、清洁，无漏焊、虚焊、半边焊、连焊、毛刺、拉尖、气泡、针眼（针眼原因是焊点内部元件脚有焊接不良）、焦块及污垢等焊接不

15、良现象。（4）打了铆钉的焊点除了有漏焊、虚焊等焊接不良现象外，焊点的高度只要能满孔可以不再追加焊锡，给铆钉孔加焊锡时焊接时间不能长，如时间太长熔化的焊锡会从孔中漏下去造成元件脚连焊。图4-7标准焊点4.4电子元件焊接装配1、元件插装时标记和色码朝上，易于辨认。2、有极性由极性标记方向决定插装方向。3、插装顺序应先轻后重、先里后外、先低后高。4、卧式插装：卧式插装是将元器件紧贴印制电路板插装，元器件与印制电路板的间距应大于1mm。卧式插装法元件的稳定性好、比较牢固、受振动时不易脱落。5、立式插装：立式插装的特点是密度较大、占用印制板的面积少、拆卸方便。电容、三极管、DIP系列集成电路多采用这种方

16、法。图4-8 焊接电子元件插装方式5 常用元器件的特性及应用5.1 电阻器电阻器，如图5-1，是一种具有一定电阻值的电子元器件，习惯上也简称为电阻。电阻是一种在电子产品中用得最多的电子元器件之一。它在电路中的主要作用是控制电压、电流的大小，还可以与其它元件配合，组成耦合、滤波、反馈、补偿等各种不同功能的电路。电阻的标志方法有文字符号直标法、色标法和数字标志法等多种。图5-1 电阻器色环表示法有两种形式：四道和五道色环表示法；四道色环，第1、2色环表示阻值的第一、第二位数字，第3色环表示前两位数字再乘以10的方次，第4色环表示阻值的容许误差。五道色环，第1、2、3色环表示阻值的3位数字，第4色环

17、表示前3位数字再乘以10的方次，第5色环表示阻值的容许误差。1至4道（4色标为3道）色环是均匀分布的，另外一道是间隔较远分布的，读取色标应该从均匀分布的那一端开始。也可以从色环颜色断定从电阻的那一端开始读，最后一环只有三种色。黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、黑、白各色依次表示数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。金、银、本色依次表示误差5%、10%、20%。如图5-2所示：图5-2色环电阻色标5.2 电容器电容器在电路中具有隔断直流电、通过交流电的特点，因此，多用于电路级间耦合、滤波、去耦、旁路和信号调谐等方面（1）电解电容电解电容有极性。在没有专用下测量仪器的情况，用万用表电阻

18、5;1K档测量。首先将万用表拨到电阻×1K档，用表笔将电容的两极短路放电后，正反两次对电容进行充电。好电容应能完成充电和放电的过程，摆动的幅度、充放电的时间受容量的控制。如果出现电阻为0或一个固定值。说明电容击穿：如果指针不动，说明电容失效。如果放电时指针没有退回左侧又缓慢向右，说明电容有漏电。（2）瓷片电容瓷片电容没有极性，容量很小。用万用表电阻×1K档测量时几乎不动的是正常的。 图5-3电解电容 图5-4瓷片电容5.3 LED发光二极管发光二极管，如图5-5，在电路中可作指示灯或利用其工作电压基本固定的特性作为基准电源。发光二极管有正触发与负触发之分，使用时要注意区分。

19、 图5-5 发光二极管5.4 三极管5.4.1三极管外观与符号三极管又称为双极性晶体管，内含两个PN结，三个导电区域。图5-6 三极管 图5-7两种类型三极管的符号5.4.2三极管的测量（1）将万用表调到电阻R×1k档，调零后分别测量be、bc间的正反向电阻，判别好坏。注意PN结的导电是非线性的，在不同的电压下有不同的结果，所以规定用电阻R×1k档。（2）直流放大倍数的测量。首先调零，再将开关旋转到HFE处，将三极管e、b、c插入对应的晶体管座，读取表盘上HFE刻度线上的读数。注意一定要分清NPN型和PNP型。5.5 蜂鸣器 蜂鸣器，如图5-8，广泛应用于计算机、打印机、复

20、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。图5-8 蜂鸣器6 555声光报警器的制作6.1 报警器原理图、方框图及原理说明图6-1 报警器原理图图6-2 报警器方框图电路中开关闭合，发光二极管LED3亮；555的2和6脚为低电平0，输出端3脚为高电平1，LED1亮，三极管VT1导通，蜂鸣器J1告警，三极管VT2截止，LED2灭，7脚为高阻态；随着时间的增长，电容C1通过电阻R1，R2充电，2和6脚电位升高，最终达到高电平1,3脚输出低电平0，LED1灭，三极管VT1截止，蜂鸣器J1告警停止，三极管VT2导通，L

21、ED2亮，7脚为低阻态，通过电源负开始放电，致使2脚和6脚电位下降，循环往复，电路又开始告警。其中电路的定时时间为：T=（R1+2*R2）*C1。6.2 各级电路原理6.2.1多谐振荡器工作原理 由555定时器组成的多谐振荡器如下图所示： 图6-3 多谐振荡器动态波形图 图6-4 多谐振荡电路多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。设电容的初始电压，t时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端<，比较器1输出为高电平，输出为低电平，即，（1表示高电位，0表示低电位），触发器置，定时器输出此时，定时器内部放电三极管截

22、止，电源经，向电容充电，逐渐升高。当上升到时，输出由翻转为，这时，触发顺保持状态不变。所以0<t<期间，定时器输出为高电平。时刻，上升到，比较器的输出由变为，这时，触发器复，定时器输出。期间，放电三极管导通，电容通过放电。按指数规律下降，当时比较器输出由变为，触发器的，的状态不变，的状态仍为低电平。时刻，下降到，比较器输出由1变为0，R-S触发器的1，0，触发器处于1，定时器输出。此时电源再次向电容C放电，重复上述过程。通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出，电容放电时，0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，其实质是将直流形式的

23、电能变为矩形波形式的电能。振荡周期由图可知，振荡周期。为电容充电时间，为电容放电时间。充电时间 放电时间 矩形波的振荡周期因此改变、和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。对于矩形波，除了用幅度，周期来衡量外，还有一个参数：占空比q，q=（脉宽）/（周期T），指输出一个周期内高电平所占的时间。6.2.2 放大电路 放大电路主要由两个三极管组成，分别是VT1 9013（NPN）和VT2 8550（PNP）。当两个三极管共同输入端输入脉冲信号时，两三极管交替导通，从而控制声光报警电路按要求工作。放大电路如图6-5所示，图6-5 放大电路6.2.3 声光报警电路 声光报警电路由一个蜂鸣器和一个发光

24、二极管组成，两者交替工作。当三极管基极为高电势时，发光二极管LED1工作发光，同时VT1导通，蜂鸣器工作声报警；当三极管基极输入低电势时，发光二极管LED1熄灭，但VT2导通，发光二极管LED2工作光报警。还有一个放光二极管LED3作为电源指示灯，当电源接通时，LED3发光；电源断开，则熄灭。报警电路如图6-6所示，图6-6 声光报警电路注：元件检测表（见附录一）万用板实际线路设计图（见附录三）6.3 555声光报警器实物图展示图6-7 声光报警器万用板元件图6.4 声光报警器电路测试结果与分析6.4.1 555芯片各管脚测量（1）555芯片管脚图及功能：图6-8 555芯片管脚功能图 各管脚

25、功能： 1脚：地GND； 2脚：触发； 3脚：输出； 4脚：复位； 5脚：控制电压； 6脚：门限（阈值） 7脚：放电； 8脚：电源电压VCC（2）555芯片各管脚电势测试结于果：1脚（GND）：V1=0V； 2脚（触发）：V2有两个值交替出现，分别为2.22V/3.89V；3脚（输出）：V3有两个值交替出现，分别为0.06V/4.74V；4脚（复位）：V4=5.95V；5脚（控制电压）：V5=3.96V；6脚（门限）：V6=V2；8脚（电源电压VCC）：V8=6.10V。结果分析：1脚接的是公共地，所以相对于地的电势为0V；8脚和4脚与电源VCC相连，他们的对地的电势接近VCC，与测量值相符；

26、2脚和6脚的电势等于电容C1两端电压Uc1，开始时，Uc1为低电势，电源对其充电，当Uc1达到2/3 VCC时，7脚对地导通，电容C1开始放电，当Uc1降至1/3 VCC时，7脚对地断开，电容C1又开始继续充电，如此往复充放电；当Uc1 < 1/3 VCC时，输出电压V3=4.74V（高电势），当Uc1 > 1/3 VCC时，输出电压V3=0.06V（低电势）。综之，测量结果与理论分析相符。6.4.2三极管各极的电势测量（1）三极管VT1 9013（NPN）各极电势测量值基极：Vb1有两个值交替出现，分别为0V/0.70V；发射极：Ve1=0V；集电极：Vc1有两个值交替出现，分别

27、为0.04V/5.61V。 当Vb1=0.70V时，三极管VT1导通，Vc1=0.04V；当Vb1=0V时，三极管VT1不导通，Vc1=5.61V。（2）三极管VT2 8550（PNP）各极电势测量值基极：Vb2有两个值交替出现，分别为0.1V/4.78V；发射极：Ve2有两个值交替出现，分别为0.64V/4.62V；集电极：Vc2=0V。当V2b=0.10V，Ve2=0.64V时，三极管VT2导通；当Vb2=4.78V，Ve2=4.62V时，三极管VT1不导通。（3）结果分析：三极管VT1的发射极和VT2的集电极都接地，因此，Ve1=Vc2=0V。当多谐振荡电路输出电压V3为高电势时，Vb1

28、=0.7V,Ve1=0V,Vc1=0.04V，VT1导通，而Vb2=4.78V，Ve2=4.62V，Vc1=0V，VT2不导通；当多谐振荡电路输出电压V3为低电势时，Vb1=0V,Ve1=0V,Vc1=5.61V，VT1不导通，而Vb2=0.10V，Ve2=0.64V，Vc1=0V，VT2导通。7 流水彩灯音乐盒的制作7.1 流水灯电路原理图、方框图及原理说明电路由NE555、CD4017和10个LED组成流水灯，接通电源后，系统可以一次点亮每一盏LED灯，LED灯有间隔亮的时间可以通过改变电位器的阻值来实现。NE555搭建成一个定时器电路，定时器的时钟周期由R5、R6和C8组成，时钟周期T=

29、0.639(R5+2*R6)C8。原理图如图7-1所示:图7-1 流水灯电路原理图图7-2 流水灯电路方框图7.2 各级原理图及原理说明7.2.1 NE555定时器电路NE555构成一个定时器电路，原理图如图7-3，定时器的时钟周期由R1，R2和C2组成，时钟周期T=0.7（R1+2R2）*C2图7-3 NE555定时器电路设电容的初始电压，t时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端<，比较器1输出为高电平，输出为低电平，即，（1表示高电位，0表示低电位），触发器置，定时器输出此时，定时器内部放电三极管截止，电源经，向电容充电，逐渐升高。当上升到时，输出由翻转为，这时，触发顺保

30、持状态不变。所以0<t<期间，定时器输出为高电平。时刻，上升到，比较器的输出由变为，这时，触发器复，定时器输出。期间，放电三极管导通，电容通过放电。按指数规律下降，当时比较器输出由变为，触发器的，的状态不变，的状态仍为低电平。时刻，下降到，比较器输出由1变为0，R-S触发器的1，0，触发器处于1，定时器输出。此时电源再次向电容C放电，重复上述过程。通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出，电容放电时，0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。振荡周期由图可知，振荡周期。为电容充电时间，为电

31、容放电时间。充电时间 放电时间 矩形波的振荡周期因此改变、和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。对于矩形波，除了用幅度，周期来衡量外，还有一个参数：占空比q，q=（脉宽）/（周期T），指输出一个周期内高电平所占的时间。7.2.2 十进制计数器电路图7-4 CD4017是十进制计数器图7-4中的CD4017是十进制计数/分频器。CD4017有10个输出端（O0O9）和1个进位输出端CO（12脚）。每输入10个计数脉冲，CO（12脚）端就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。CD4017有3个输入端（CR、INH和CP），CR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出

32、端O0为高电平，其余输出端（O1O9）均为低电平。INH为禁止端，当它输入低电平时，芯片才能正常计数；信号由CP1端输入，实现十进制计数功能。7.2.3 音乐芯片电路音乐播放电路使用了集成的音乐芯片，该芯片把一首歌的音符对应产生的音乐频率烧写到内部，加上如图7-5中所需要的元件，即可驱动扬声器发响。图7-5 音乐芯片电路注：元件检测表（见附录二）万用板实际线路设计图（见附录四）7.3 流水灯音乐盒实物图展示图7-6流水灯音乐盒万用板元件图图7-7 流水灯音乐盒万用板焊锡电路图图7-8 流水灯音乐盒内部线路图图7-9 流水灯音乐盒7.4 流水灯音乐盒电路测试结果与分析7.4.1 555芯片各管脚

33、测量（1）555芯片管脚图及功能：图7-10 555芯片管脚功能图 各管脚功能： 1脚：地GND； 2脚：触发； 3脚：输出； 4脚：复位； 5脚：控制电压； 6脚：门限（阈值） 7脚：放电； 8脚：电源电压VCC（2）555芯片各管脚电势测试结于果： 电源电压：6.72V；1脚（GND）：V1=0V； 3脚（输出）：V3有两个值交替出现，分别为0.24V/6.15V；4脚（复位）：V4=6.37V；5脚（控制电压）：V5=4.66V；8脚（电源电压VCC）：V8=6.48V。结果分析：1脚接的是公共地，所以相对于地的电势为0V；8脚和4脚与电源VCC相连，他们的对地的电势接近VCC，与测量值

34、相符；2脚和6脚的电势等于电容C1两端电压Uc1，开始时，Uc1为低电势，电源对其充电，当Uc1达到2/3 VCC时，7脚对地导通，电容C1开始放电，当Uc1降至1/3 VCC时，7脚对地断开，电容C1又开始继续充电，如此往复充放电；当Uc1 < 1/3 VCC时，输出电压V3=6.15V（高电势），当Uc1 > 1/3 VCC时，输出电压V3=0.24V（低电势），因此，产生脉冲信号激发计数器工作。测量值与原理分析值较接近。7.4.2 十进制计数芯片CD4017各管脚测量（1）CD4017芯片管脚图及功能：图7-11 CD4017引脚功能图1至7以及9、10、11脚：均为计数脉冲

35、输出端8脚（VSS）：地12脚（CO）：进位脉冲输出 13脚（INH）：禁止端14脚（CP）：时钟输入端 15脚（CR）：清除端 16脚（VDD）：正电源 （2）CD4017芯片各管脚电势测试结于果：1至7以及9、10、11脚（计数脉冲输出端）：这些脚的电势轮流发出相同状态，均为两个值交替出现，分别为0V/5.76V；8脚（GND）：V8=0V；13脚（禁止端）：V13=0V；14脚（时钟输入端）：V14有两个值交替出现，分别为0.22 V/6.12V；15脚（清除端）：V15=0V；16脚（正电源）：V16=6.67V。结果分析：8脚接地，因此，它的对地电势为0V；16脚接的是电源正极，因此

36、，它的对地电势接近电源电压；当13脚（禁止端）和15脚（清除端）处于低电势时芯片进行正常计数功能；14脚为时钟脉冲输入端，来一个上升沿，记一次数，此时，计数脉冲输出端：1至7以及9、10、11脚，按3、2、4、7、10、1、5、6、9、11脚的顺序依次输出高低电平，从而形成流水灯的效果。由上述分析得，实际测量结果与理论分析相符。7.4.3 音乐芯片电路测量扬声器两端电压：Vs=3.23V；三极管VT1（8050）基极：Vb=0.64V, 发射极：Ve=0V, 集电极：Vc=1.65V；结果分析：三极管VT1（8050）的发射极接地，因此，Ve=0V；芯片内部电路作用，使得接上电源后，三极管VT

37、1（8050）的基极电势Vc=0.64V，三极管导通，实现音乐信号的放大功能，此时扬声器两端电压Vs与三极管VT1（8050）的集电极电势Vc之和，接近并小于电源电压。8 Protel99se PCB图设计流程(1)创建设计项目DDB文件，新建SCH原理图文件，设置编辑环境。(2) 从原理图库中找出所需元件，对需要修改的库进行编辑，如果库中没有所需元件，我们就自制一个相应的库文件。(3)将所有元件以简明清晰地摆放整齐，放置导线，电源，输入输出端口。(4)经检查原理图无误后，创建网络表，从头到尾仔细核对网络表，检查有无错误。(5)生成PCB文件，设置布线规则：单层布线，线宽20或30mil，焊盘

38、统一修改为外径80mil，孔径50mil。(6)在PCB编辑器界面内，在libraries选项卡中对需要改正的PCB库文件进行相应的编辑和修改。(7)合理地布局元件，尽量避免板材的浪费，最后在PCB内的“Keepout Layer”上用划线工具画一个闭合的矩形框将所有元件包围进去，然后自动布线。(8)检查自动布线的结果是否符合要求，如芯片引脚之间是否穿线。如果不合理，可以撤销布线，做出相应修改重新自动布线，也可以采用自动和手动相结合的方式布线。（9）生成报表，打印文件。注：流水灯音乐盒电路原理图，PCB图见附录五，附录六。9 三相电机常用控制电路9.1 三相电机常用控制方法及原理（1）正转控制

39、： 按下SB2（正转接触器按钮），则K1线圈得电衔铁吸合，K1常闭自锁触点闭合，K1主触点闭合，此时，电动机M正转。同时， K1常闭触点断开实现互锁，从而使得反转按钮失效。（2）停转控制：按下SB1（电机停转按钮），K1线圈失电衔铁释放，K1常闭自锁触点断开（切断反锁控制电路），K1主触点断开，此时，电动机M停止。同时，K1常闭触点恢复闭合，才能再让电机反转。（3）反转控制：按下SB3（反转接触器按钮），K2线圈得电衔铁吸合，K1常闭自锁触点闭合，K2主触点闭合，此时，电动机M反转。同时，K1常闭触点断开实现互锁（切断正转控制电路）。9.2三相电机控制电路中常用元件9.2.1 空气开关图9-1

40、 空气开关空气开关是用来做电路保护的，一旦出现短路事故就会断开电路，因为采用空气作为灭弧介质，所以称为空气开关。其基本原理是短路电流远大于正常负载电流，短路电流导致脱扣器脱扣，动触头在弹簧作用下与静触头分开，使得电路断开。短路电流如何导致脱扣器脱扣，有多种实现方式，一般是采用电磁铁的原理实现的，线圈中经过负载电流时候电磁铁吸力小，经过短路电流时候吸力足以使衔铁动作，带动脱扣器脱扣。大点的空气开关还带有过负荷保护，就是一般采用双金属片，当电路过负荷达到一定时间的时候，热量会使双金属片变形导致脱扣器脱扣从而断开电路。9.2.2 接触器图9-2 接触器接触器是用来远距离频繁地接通和断开交直流主电路和大容量控制电