SYC26、声光控延时楼道灯控制电路

1、项目式教学案例项目式教学案例:电子产品装配与调试电子产品装配与调试声光控延时楼道灯控制电路2012年8月 中国中国长沙长沙声光控延时楼道灯控制电路的安装与调试声光控延时楼道灯控制电路的安装与调试一、任务名称本任务是声光控延时楼道灯控制电路的安装与调试。声光控延时楼道灯控制电路是利用声波为控制源的新型智能开关,它避免了繁琐的人工开灯,同时具有自动延时熄灭的功能,更加节能,且无机械触点、无火花、寿命长,广泛应用于各种建筑的楼梯过道、走廊等公共场所。常见的声光控延时楼道灯如图1.1所示。 图1.1 常见的声光控延时楼道灯二、任务描述任务描述1、声光控声光控延时楼道灯延时楼道灯延时楼道灯控制控制控制电

2、路组成电路组成电路组成声光控延时楼道灯控制电路如图1.2所示。 图1.2 声光控延时楼道灯控制电路原理图2、声光控延时楼道灯控制电路工作原理声光控延时楼道灯控制电路工作原理框图如图1.3所示,它是由音频放大电路、电平比较电路、延时开启电路、触发控制电路、恒压源电源电路和晶闸管主回路等组成。 图1.3 声光控延时楼道灯控制电路工作原理框图在图1.2所示的声光控延时楼道灯控制电路原理图中,CD4011为四个2输入与非门电路,其功能为有0出1,全1出0。交流电源12V 经桥式全波整流和VD2、电容C2滤波获得直流电压1.2×1214.4V,经限流电阻R1,使VS 稳压管有U Z =+6.2

3、V 稳定电压供给电路(灯亮时U Z 有所降低,而灯泡L 串于整流电路中。白天时,光敏电阻RG 阻值较小,与非门U1A 的脚(TP4输入为低电平0态,U1A 门被封锁,即不管U1A 的脚(TP3为何种状态,U1A 总是出1,U1B 出0,U1C 输入端(TP5为0,U1C 出(TP61,U1D 出0,TP7为低电平,单向晶闸管VT2不导通。在晚上天暗时,RG 阻值增大,TP4为高电平1态,U1A 门打开,TP3信号可传送。若无脚步声或掌声,驻极体话筒MC 无动态信号。偏置电阻(RP2、R4和R3使VT1的NPN 三极管导通,TP3为低电平0态,则U1A 出1,其余状态与上述相同,晶闸管VT2控制

4、极G 无触发信号,故不导通,灯泡L 不亮。晚上当有脚步声或掌声时,驻极体话筒MC 有动态波动信号输入到放大电路VT1的基极,由于电容C1的隔直通交作用,加在基极信号相对零电平有正、负波动信号,使集电极输出端TP3有高电平动态信号为1态,因此使U1A 全1出0为负脉冲,而U1B 出1为正脉冲,二极管VD1导通对C3充电达5V,TP5也为1, U1C 出0,U1D 出1为高电平,经R7限流,在单向晶闸管VT2控制极G 有触发信号使VT2导通,桥式全波整流电路中串联的灯泡L 经晶闸管VT2导通,灯泡L 点亮。由于晶闸管导通后的U AK 正向压降会降至约1.8V 由此VD2用来防止U Z 电压下降,避

5、免影响控制电路电源。在脚步声消失后,电容C3上的电压经过R6放电过程,TP5电压仍为1态,故灯泡L 仍亮,直到TP5电压小于与非门阀值电压U TH =12V CC 时刻,U1C 出1,U1D 出0,当U AK 过零电压时,晶闸管VT2截止,整个过程持续约为303060秒钟后,灯泡L 熄灭。3、声光控延时楼道灯控制电路的安装声光控延时楼道灯控制电路的安装所示。 图1.4 声光控延时楼道灯控制电路元器件安装图 声光控延时楼道灯控制电路安装材料清单如表1.1所示。表1.1元器件表 序号序号 名称名称规格规格 位号位号 数量数量 序号序号 名称名称 规格规格 位号位号 数量数量 1 120/2W R1

6、 1 18 桥式整流堆 2W10 VD 1 2 100K R2 1 19 三极管 9014 VT1 1 3 33K R3 1 20 晶闸管 BT151 VT2 1 4 270K R4 1 21 灯泡 12V/15W L 1 5 10K R5 1 22 灯泡座 E10 配L 1 6 10M R6 1 23 驻极体话筒 9*7 MC 1 7 电阻 470 R7 1 24 集成电路 CD4011U1 1 8 20K RP1 1 25 IC 插座 14P 配U1 1 9 1M RP2 1 TP1-TP7 7 10 电位器 100K RP3 1 26 单排针 11mm VCC,GND 2 11 光敏电阻

7、 GL5626 RG 1 27 电压插座 2P AC 12V1 12 瓷片电容 0.1F C1 1 28 杜邦电源线 双色 2 13 100F/25V C2 1 29 鳄鱼夹 红+黑 2 14 电解电容 10F/25V C3 1 30 螺丝 3*64 15 1N4148 VD1 1 31 铜柱 3*10 4 16 二极管 1N4007VD2 1 32 电路板 85*581 17稳压二极管 1N4735(6.2V VS133说明书A4双面1 图1.5 元器件实物图4、声光控延时楼道灯控制电路声光控延时楼道灯控制电路安装安装安装工艺要求工艺要求 (1元器件插装、焊接各元器件按图纸的指定位置孔距进行

8、插装、焊接,常见元器件的安装工艺见表1.2所示。表1.2 元器件安装工艺表 电阻插装焊接。卧式电阻应紧贴电路板插装焊接,立式电阻应在离电路板12mm处插装焊接。电容器插装焊接。陶瓷电容应在离电路板46mm处插装焊接,电解电容应在离电路板12mm 处插装焊接。二极管插装焊接。卧式二极管应在离电路板35mm处插装焊接,立式二极管应在离电路板12mm(塑封和23mm(玻璃封装处插装焊接。三极管插装焊接。三极管应在离电路板46mm处插装焊接。集成电路插座插装焊接。集成电路插座应紧贴电路板插装焊接。电位器插装焊接。电位器应按照电路板丝印要求方向紧贴电路板安装焊接。不同元器件的引线是不同的,在将其插装到印

9、制电路板进行焊接前,必须预先对元器件引线进行成形处理。由于手工、自动两种不同焊接技术对元器件插装的要求不同,元器件引出线成形的形状也有所不同,如图1.6所示。 图1.6 元器件引线成形形状(2元器件成形的工艺要求元器件的引线要根据焊盘插孔和安装的要求弯折成所需要的形状,如图1.7所示,元器件成形有以下要求:引线成形后,引线弯曲部分不允许出现模印,压痕和裂纹。在引线成形过程中,元器件本体不应产生破裂,表面封装不应损坏或开裂。引线成形尺寸应符合安装尺寸要求。凡是有标记的元器件,在引线成形后,其型号、规格、标志符号应向上、向外,方向一致,以便目视识别。元器件引线弯曲处要有圆弧形,其R不得小于引线直径

10、的两倍。元器件引线弯曲处离元器件根部至少2mm距离。 图1.7 元器件成形示例(3元器件成形加工元器件预加工处理主要包括引线的校直、表面清洁及搪锡三个步骤(视元器件引脚的可焊性,也可省略这三个步骤。 三、任务完成1、声光控延时楼道声光控延时楼道灯控制电路焊接安装的方法和步骤灯控制电路焊接安装的方法和步骤 (1元器件检测根据元器件表,将所有要焊接的元器件进行检测一遍,并将检测结果填到表1.3中。表1.3 元器件检测表序号序号 名称名称位号位号 检测结果检测结果序号序号 名称名称 位号位号 检测结果检测结果1 R1 18 桥式整流堆 VD2 R2 19 三极管 VT13 R3 20 晶闸管 VT2

11、4 R4 21 灯泡 L5 R5 22 灯泡座 配L6 R6 23 驻极体话筒 MC7 电阻 R7 24 集成电路 U18 RP1 25 IC 插座 配U19 RP2 TP1-TP7 10 电位器 RP3 26 单排针 VCC,GND 11 光敏电阻 RG 27 电压插座 AC 12V12 瓷片电容 C1 28 杜邦电源线 13 C2 29 鳄鱼夹 14 电解电容 C3 30 螺丝15 VD1 31 铜柱 16 二极管 VD232 电路板 17稳压二极管 VS33说明书(2元器件焊接前成形为了保证引线成形的质量和一致性,应使用专用工具和成形模具。例如,在加工少量元器件时,可采用手工成形,使用镊

12、子或扁嘴钳等一般工具。如图1.8所示。 图1.8 元器件成形方法陶瓷电容引线成形加工。用镊子将电容的引线向外整形,并与电容主体成一定角度,也可以用镊子将电容的引线在离电容主体13mm处向外弯成斜角,再在离斜角13mm处弯成直角。但在印制电路板上的安装要根据印制电路板孔距和安装空间的需要确定成形尺寸。三极管的引线成形加工。小功率三极管在印制电路板上一般采用直插的方式,如图1.9所示。这时,三极管的引线成形只需要用镊子将塑封管引线拉直即可,三个电极引线分别成一定的角度,有时也可以根据需要将中间引线向前或向后弯曲成一定角度,应由印制电路板上的安装孔距来确定引线的尺寸。 图1.9 三极管的直插安装(3

13、安装声光控延时楼道灯控制电路声光控延时楼道灯控制电路实物如图1.10所示。 图1.10 声光控延时楼道灯实物电路2、声光控楼道灯控制电路焊接安装的检查手工锡焊的检查可分为目视检查和手触检查两种。(1目视检查目视检查就是从外观上检查焊点有无焊接缺陷,可以从以下几个方面进行检查: 焊点是否均匀,表面是否光滑、圆润。 焊锡是否充满焊盘,焊锡有无过多、过少现象。 焊点周围是否有残留的助焊剂和焊锡。 是否有错焊、漏焊、虚假焊。 是否有桥焊、焊点不对称、拉尖等现象。 焊点是否有针孔、松动、过热等现象。 焊盘有无脱落、焊点有无裂痕。(2手触检查在外观检查的基础上,采用手触检查,主要是检查元器件在印制电路板上

14、有无松动、焊接是否牢靠、有无机械损伤。可用镊子轻轻拨动焊点看有无虚假焊,或夹住元器件的引线轻轻拉动看有无松动现象。常见的不良焊点缺陷分析、常见焊点错误及其产生的原因见表1.4所示。表1.4 常见不良焊点缺陷分析和常见焊点错误及其产生的原因 3、声光控延时楼道灯控制电路的功能调试 、 为了确保声光控楼道灯电路能够正常工作， 也就是说要稳定、 准确地反映白天、 黑夜灯的变化， 在完成声光控延时楼道灯控制电路的焊接与安装后， 必须要对电路进行测量和调试。 利用通用仪器 （示波器或万用表）对电路进行测量和调整，确保电路能够实现所有功能。 测试过程记录： 测试过程记录： 测试稳压管 VS 输出端应为 6

15、.2V 左右，用万用表测试。 将光敏电阻放在自然光照下，用万用表测量电路中各参考点电压，并记录在表 1.5 的序号 1 中。 将光敏电阻用黑胶带布遮光，并在拍手声过程中用示波器观察参考点电压波形状态，并观 察灯亮态，记录于表 1.5 的序号 2 中，并估算灯泡发光持续时间。 表 1.5 各参考点电压记录表 序号 1 2 测试情况工作条件 光敏电阻受光 光敏电阻遮住、有拍手声 各参考点电压测试值（V） TP3 TP4 TP5 TP6 TP7 灯泡 L 的状态 亮态持续时间=_S 注意事项： 注意事项： 对光敏电阻暗阻环境要求达到夜晚光度遮挡严实下测试。 对 C2 和 C3 电解电容极性不能接反，

16、在外壳有“-”号一边为负极接地。 当灯亮时，电容 C3 上的电压（TP5）波形直线为缓慢下降，说明 C3 在放电，当达到低电压 时，延时结束，灯泡熄灭。 4、声光控延时楼道灯控制电路安装与调试的评价 、声光控延时楼道灯控制电路安装与调试的评价 安装与调试的 电路安装与调试的评价见表 1.6。 表 1.6 电路安装与调试评价参考 考核时间 项目 元器件成 形及插装 考核内容 1、元器件成形 2、插装位置、色环、标记、极 性、高度 3、元器件排列整齐 1、焊点均匀、光滑、一致 2、元器件引线过长、焊点弯曲 元器件整形 1、 光控功能正常 2、 声控功能正常 1、工作台上工具摆放整齐 2、操作时轻拿轻放 3、焊板表面整洁 4、严格遵守安全文明操作规程 规定时间 180 分钟 实际时间：自 配分 时 分起 至 时 分止 扣分 评分标准 1、元器件成形正确，无错误，每错误一处扣 3 分 2、插座位置、色环、标记、极性、高度正确，无 错误，每错误一处扣 3 分 3、元器件排列整齐，无高低，每错误一处扣 2 分 1、搭锡