电子技能实训项目5趣味声光电路的制作

任务1手电筒电路的制作

有一天，小明在家里看到一个手电筒，觉得很好奇。于是，他拆开它以探究其点亮原理。通过本任务的学习，最终完成手电筒电路的制作。【任务情境】（1）了解万能板的内部结构。（2）了解手电筒电路的工作原理。（3）会绘制手电筒电路布局图。（4）能熟练地在万能板上搭接手电筒电路。（5）掌握手电筒电路的调试方法。【任务目标】【知识链接1】万能板的结构1．万能板的作用万能板（也称为洞洞板、穿孔板或打孔板）是一种用于电子原型制作的平台，类似于面包板，但通常用于更永久性的电路构建。由于万能板常用于需焊接的电路，因此其具有更高的稳定性和耐用性。1）万能板的特点（1）孔洞布局：万能板上分布着许多小孔，每个孔都可以用来插入元器件管脚或导线。（2）非导电基板：万能板通常由非导电材料制成，如FR4玻璃纤维环氧树脂板。（3）金属化孔：每个孔都被金属化，允许电流通过。（4）孔间距：孔的间距通常是固定的，如2.54mm，与标准元器件管脚相匹配。（5）分组孔：有些万能板可能具有预定义的分组孔，以方便构建特定类型的电路。【知识链接1】万能板的结构2）万能板的使用（1）设计电路：首先设计电路图，确定所需元器件的位置。（2）元器件定位：将元器件放置在万能板上，使其管脚穿过相应的孔。（3）焊接：使用焊锡和电烙铁将元器件管脚与万能板上的孔焊接起来，形成稳定的连接。（4）测试电路：完成焊接后，使用万用表或其他测试工具来验证电路的功能。【知识链接1】万能板的结构3）万能板的优点（1）耐用性：焊接后的电路更加稳固，不易受到振动的影响。（2）紧凑性：可以构建更紧凑的电路布局，节省空间。（3）成本效益：对于不需要大规模生产的小批量电路来说，万能板是一个经济的选择。（4）多功能性：用于构建各种类型的电路，从简单的LED电路到复杂的微处理器系统。【知识链接1】万能板的结构4）万能板的缺点（1）不可逆性：一旦焊接完成，更改电路就需要拆焊，这可能会破坏元器件或万能板。（2）技能要求：需要掌握一定的焊接技巧才能正确安装元器件。（3）初始成本：购买焊接工具和材料需要一定的初始投资。【知识链接1】万能板的结构1．万能板的布局（以5cm×10cm的单面电路板为例）常见的印制电路板有双面板和单面板。单面板是将全部电路（导线、焊盘等）置于一面的电路板，本项目采用的是外形尺寸为5cm×10cm的单面电路板，细线表示电路板焊接面的印制线，其中横向印制线共4栏，纵向有36列带安装孔的印制线。元器件通常安装在没有印制线的一面，元器件管脚通过该侧插孔插入并在另一面的焊盘上焊接。1．手电筒电路图与工作原理手电筒电路由9V直流电源、电阻器R及9个发光二极管组成。其中，发光二极管每3个串联为一组，共3组，再以并联方式连接。电阻器R在电路中起分压、限流作用。【任务实施】制作手电筒电路2．手电筒电路的实践训练［实践一］：绘制布局图。［实践二］：组装、调试电路。［实践三］：测量电路。【任务实施】制作手电筒电路Thankyou感谢聆听任务2电平指示电路的制作

小明最近新买了一个手机充电移动电源，他发现上面有5个发光二极管代表电量多少。这是怎么控制的呢？他准备打开移动电源一探究竟。【任务情境】（1）了解电平指示电路的工作原理。（2）会绘制电平指示电路布局图。（3）能熟练地在万能板上搭接电平指示电路。（4）掌握电平指示电路的调试方法。【任务目标】1．电平指示电路图与工作原理电平指示电路由发光二极管、限流电阻器及整流二极管组成。随着输入电压的增大，对应的发光二极管依次点亮。以第一个发光二极管LED1为例，当其点亮时，整流二极管VD1和VD2及发光二极管LED1均需导通。整流二极管（锗管）导通大概需要0.7V的电压，发光二极管导通大概需要2V的电压，发光二极管导通电流约为3mA。因为限流电阻器R1与发光二极管LED1串联，电流相等，所以此回路导通所需电压为0.7V+0.7V+2V+3mA×360Ω=4.48V。当电源的输入电压大于4.48V时，发光二极管LED1点亮。同理，发光二极管LED2点亮时需额外导通整流二极管VD3，其导通所需电压增加约0.7V，当电源的输入电压大于5.18V时，发光二极管LED2点亮。后面以此类推即可。【任务实施】制作电平指示电路2．电平指示电路的实践训练［实践一］：绘制布局图。［实践二］：组装、调试电路。［实践三］：测量电路。【任务实施】制作电平指示电路Thankyou感谢聆听任务3声控灯电路的制作

小明发现楼道里的灯一到晚上就会一直点亮，这样非常浪费电。于是，他与同学一起探究用声音控制发光二极管点亮的电路。【任务情境】（1）会识别驻极体话筒的外形，知道驻极体话筒的特点。（2）会检测驻极体话筒的极性与质量。（3）了解声控灯电路的工作原理。（4）会绘制声控灯电路布局图。（5）能熟练地在万能板上搭接声控灯电路。（6）掌握声控灯电路的调试方法。【任务目标】【知识链接】识别与检测驻极体话筒1．驻极体话筒的识别驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛应用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中，属于十分常用的电容话筒。由于其输入和输出阻抗都很高，需在其外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，因此驻极体话筒在工作时需要直流工作电压。驻极体话筒内部电气原理图驻极体话筒实物图（外壳也接地）【知识链接】识别与检测驻极体话筒1．驻极体话筒的检测（1）驻极体话筒正、负极的区分

①

外观判断：驻极体话筒正、负极可通过观察其内部电路板上的焊点进行区分。在驻极体话筒的电路板上，正极焊点在电路板中是独立存在的，没有任何连接，而负极焊点因为要连接电路板外壳，所以会有明显的连接痕迹。

②

万用表判断：将万用表旋至蜂鸣挡，一只表笔连接驻极体话筒的外壳，另一只表笔连接一个管脚，若蜂鸣器响起，则说明连接的管脚是驻极体话筒的负极，反之则为驻极体话筒的正极。【知识链接】识别与检测驻极体话筒2.驻极体话筒质量检测将万用表打至“R×100”挡，黑表笔接驻极体话筒的任意一极，红表笔接另外一极，测出电阻值。然后对调两支表笔，再次测量电阻值。测量出来的电阻值应该是一大一小，如果正向阻值和反向阻值都为无穷大，说明驻极体话筒内部开路。灵敏度测量，将万用表打至“R×100”挡，将黑表笔接驻极体话筒正极，红表笔接驻极体话筒负极，然后用嘴吹一下驻极体话筒，万用表指针会发生偏转摆动。摆动幅度越大说明驻极体话筒灵敏度越高。1．声控灯电路图与工作原理声控灯电路由驻极体话筒、电阻器、电容器、三极管和发光二极管组成。当驻极体话筒没接收到声音信号时，其电阻值较大，三极管VT1的基极B电位较高，三极管VT1进入饱和状态，而三极管VT2的基极B电位较低，三极管VT2处于截止状态，因此发光二极管LED熄灭。当驻极体话筒接收到声音信号时，其电阻值较小，三极管VT1的基极B电位较低；通过由电阻器R2、电阻器R3和三极管VT1构成的基本放大电路，信号被放大，导致三极管VT2的基极B电位升高，三极管VT2进入饱和状态，发光二极管LED点亮。【任务实施】制作声控灯电路2．声控灯电路的制作［实践一］：绘制布局图。［实践二］：组装、调试电路。［实践三］：测量电路。【任务实施】制作声控灯电路Thankyou感谢聆听任务4循环灯电路的制作

在一个宁静的夜晚，小明漫步在一条小巷里，突然眼前出现了一排排循环闪烁的彩灯，它们依次亮起又熄灭，营造出一种梦幻般的氛围。这种循环灯的效果不仅关乎美观，更蕴含着有趣的电子原理和技术。小明决定一探究竟。【任务情境】（1）会识别普通二极管的外形、图形符号，知道普通二极管的特点；（2）会识别普通二极管的极性，会判断普通二极管的质量；（3）会识别稳压二极管的外形、图形符号，知道稳压二极管的特点；（4）会识别稳压二极管的极性，会判断稳压二极管的质量；（5）会识读循环灯电路图；（6）能分析循环灯电路的工作原理；（7）会安装与调试循环灯电路；（8）能排除循环灯电路的故障。【任务目标】【知识链接1】识别与检测普通二极管1．普通二极管的符号及作用晶体二极管简称二极管，它是由一个PN结加上电极引线和管壳构成的。利用PN结的单向导电性，二极管被广泛应用于整流、检波等电路。普通二极管的一般图形符号如图所示，文字符号为VD。普通二极管的一般图形符号【知识链接1】识别与检测普通二极管2．普通二极管的识别普通二极管是一个有正、负极之分的器件，使用前应先分清它的正、负极。（1）外观识别法—外壳符号标注：部分二极管的管壳上直接印有图形符号，可据此判断管脚极性。【知识链接1】识别与检测普通二极管（2）外观识别法—色环标记：小型的塑料封装二极管常在负极一端印有一道色环，作为负极标注。【知识链接1】识别与检测普通二极管（3）外观识别法—两端形状不同识别：部分二极管两端形状不同，平头一端的管脚为正极，圆头一端的管脚为负极。【知识链接1】识别与检测普通二极管3．普通二极管的检测

1）用万用表判别普通二极管的正、负极（1）选择量程。普通二极管可用“R×100”或“R×1k”挡测量。将万用表旋至相应挡位后进行欧姆调零。（2）检测极性。将万用表的两只表笔分别与普通二极管的两只管脚相接，测出电阻值。对调两只表笔，再次测出电阻值。测得的电阻值较小的那次测量中，与万用表黑表笔相接的是普通二极管的正极。【知识链接1】识别与检测普通二极管3．普通二极管的检测

2）用万用表判别普通二极管的质量（1）选择量程。普通二极管可用“R×100”或“R×1k”挡测量。将万用表旋至相应挡位后进行欧姆调零。（2）测量正向电阻。将万用表的黑表笔连接普通二极管的正极，红表笔连接普通二极管的负极，测出正向电阻值。硅管普通二极管的正向电阻值一般为几千欧，锗管为几百欧。（3）测量反向电阻。将万用表的黑表笔连接普通二极管的负极，红表笔连接普通二极管的正极，测出反向电阻值。普通二极管的反向电阻值一般接近无穷大。（4）质量问题。如果测量的正向电阻值、反向电阻值都为无穷大，则说明普通二极管内部存在断路。如果测量的正向电阻值、反向电阻值都为零，则说明普通二极管内部被击穿。【知识链接2】识别与检测稳压二极管1．稳压二极管的符号及作用稳压二极管，也称为齐纳二极管（Zenerdiode），是一种特殊的二极管，主要用途是在电路中提供稳定的电压参考。稳压二极管的主要特点是，当其两端的电压达到某一特定值时，便会进入击穿状态，并在该状态下保持一个稳定的电压值。稳压二极管的一般图形符号如图所示，文字符号为VZ。普通二极管的一般图形符号【知识链接2】识别与检测稳压二极管2．稳压二极管的识别稳压二极管是一个有正、负极之分的器件，使用前应先分清它的正、负极。小型的塑料封装稳压二极管常在负极一端印上一道色环，作为负极标注。【知识链接2】识别与检测稳压二极管3．稳压二极管的检测

1）用万用表判别稳压二极管的正、负极（1）选择量程。稳压二极管可用“R×1k”挡测量。将万用表旋至相应挡位后进行欧姆调零。（2）检测极性。将万用表的两只表笔分别与稳压二极管的两只管脚相接，测出电阻值。然后对调两只表笔，再次测出电阻值。测得电阻值较小的那次测量中，与万用表黑表笔相接的是稳压二极管的正极。【知识链接2】识别与检测稳压二极管2）用万用表判别稳压二极管的质量（以5.1V稳压二极管为例）

指针式万用表“R×1k”挡使用1.5V电池供电，该电压低于5.1V稳压二极管的稳压值，因此用“R×1k”挡不能使5.1V稳压二极管进入反向击穿工作状态。故选用“R×10k”挡进行测量（“R×10k”挡使用的是9V的电池）。（1）选择量程。稳压二极管可用“R×10k”挡测量。将万用表旋至相应挡位后进行欧姆调零。（2）测量正向电阻。将万用表的黑表笔连接稳压二极管的正极，红表笔连接稳压二极管的负极，测出的电阻值一般在几十千欧。（3）测量反向击穿电阻。先将万用表旋至“R×10k”挡并进行欧姆调零，随后将黑表笔连接稳压二极管的负极，红表笔连接稳压二极管的正极，测出电阻值。此时，稳压二极管的反向电阻会由原本用“R×1k”挡测量的无穷大转变为较大的数值（一般在几百千欧）。1．循环灯电路图与工作原理循环灯电路由三级电流放大电路通过二极管连接构成。每级放大电路的工作过程如下：以电阻器R1、发光二极管LED1、电阻器R2、电容器C2、稳压二极管VZ1、三极管VT1构成的放大电路为例，接通电源后，电流经电阻器R1对电容器C2充电，当电容器C2两端电压上升到6.9V时，稳压二极管VZ1（击穿）工作，三极管VT1随之进入饱和状态。各级放大电路均可重复此过程。【任务实施】制作循环灯电路1．循环灯电路图与工作原理由于三级电流放大电路通过二极管互连，若第一级放大电路先进入饱和状态（三极管VT1饱和），则第二级放大电路的电容器C3便会通过二极管VD5放电，导致电容器C3两端电压接近0V。此时，若第三级放大电路进入饱和状态，三极管VT3饱和导通，则电容器C2通过二极管VD7放电，同时三极管VT1进入截止状态，电流经电阻器R3对电容器C3充电，当电容器C3两端电压上升到6.9V时，稳压二极管VZ2（击穿）工作，三极管VT2随之进入饱和状态。此时电容器C4通过二极管VD6放电，三极管VT3进入截止状态。如此循环，三级放大电路在截止和饱和状态间交替工作，当三极管饱和时，其对应的发光二极管被点亮，从而实现发光二极管的循环工作。【任务实施】制作循环灯电路2．循环灯电路的制作［实践一］：绘制布局图。［实践二］：组装、调试电路。［实践三］：测量电路。【任务实施】制作循环灯电路Thankyou感谢聆听任务5电子报警器电路的制作

小明的奶奶经常忘关储物间门，里面的工具被风吹得乱七八糟。小明想到，要是做个电子报警器，东西移位或门没关紧时能响，不就能避免麻烦？他开始找简单的电路连接方法。【任务情境】（1）会识别单结晶体管的外形、图形符号，知道单结晶体管的特点；（2）会识别单结晶体管的管脚，会检测单结晶体管的质量；（3）会识别扬声器的外形、图形符号，知道扬声器的特点；（4）会检测扬声器的质量；（5）会识读电子报警器电路图；（6）能分析电子报警器的工作原理；（7）会安装与调试电子报警器电路；（8）能排除电子报警器电路的故障。【任务目标】【知识链接1】识别与检测单结晶体管1．单结晶体管的符号及作用单结晶体管又称为双基极二极管，是一种具有一个PN结和两个欧姆电极的负阻半导体器件。单结晶体管最重要的特性是具有负阻特性。单结晶体管的一般图形符号如图所示，文字符号为V。单结晶体管的一般图形符号【知识链接1】识别与检测普通二极管2．单结晶体管的识别单结晶体管共有三个管脚，分别是：发射极E、第一基极B1和第二基极B2。如图所示为BT33型号单结晶体管的管脚电极。。【知识链接1】识别与检测普通二极管3．单结晶体管的检测

用万用表判别单结晶体管管脚的方法如下。（1）选择量程。单结晶体管可用“R×1k”挡测量。将万用表旋至相应挡位后进行欧姆调零。（2）检测两基极间电阻。两只表笔（不分正、负极）分别接单结晶体管除发射极E外的两个管脚，读数应为3～10kΩ。（3）检测PN结正向电阻（以N型单结晶体管为例）。黑表笔（表内电池正极）接发射极E，红表笔分别接两个基极，读数均应为几千欧。第一基极B1的电阻值大于第二基极B2的电阻值。（4）检测PN结反向电阻。红表笔接发射极E，黑表笔分别接两个基极，读数均应为无穷大。如果测量结果与上述不符，则被测单结晶体管已损坏。【知识链接2】识别与检测扬声器1．扬声器的符号及作用扬声器俗称喇叭，是一种常用的电声转换器件，其基本作用是将电信号转换为声音。扬声器的一般图形符号如图所示，文字符号是BL。扬声器的一般图形符号【知识链接2】识别与检测稳压二极管2．扬声器的检测用万用表判别扬声器质量的方法如下。（1）选择量程。扬声器可用“R×1”挡测量。将万用表旋至相应挡位后进行欧姆调零。（2）检测扬声器声音。用万用表的两只表笔（不分正、负极）断续触碰扬声器两引出端，扬声器应发出“喀、喀……”的断续声，若无此声音，则表明该扬声器已损坏。“喀、喀……”声越响亮越清脆越好，若“喀、喀……”声小或不清晰，则说明该扬声器质量较差。（3）检测扬声器音圈直流电阻。可通过测量扬声器音圈直流电阻来检测扬声器。将万用表的两只表笔（不分正、负极）接扬声器两引出端，表盘所示数值即其音圈直流电阻值，该值应接近扬声器标称阻抗的0.8倍。若数值过小，则说明音圈有局部短路，若不通（R=∞），则说明音圈已短路。1．电子报警器电路图与工作原理在电子报警器电路中，电源输出6V直流电，由三极管VT1、VT2等元器件构成的多谐振荡器产生矩形波，并将其传送给单结晶体管V1。单结晶体管的基本作用是组成脉冲产生电路，包括振荡器、波形发生器等，该电路中由单结晶体管V1构成张弛振荡器。当单结晶体管V1的发射极E输入锯齿波时，其第一基极B1输出窄脉冲，第二基极B2输出方波，最后经三极管VT3与三极管VT4组成的复合管放大后，驱动扬声器发出声响。【任务实施】制作电子报警器电路2．电子报警电路的制作［实践一］：绘制布局图。［实践二］：组装、调试电路。［实践三］：测量电路。【任务实施】制作电子报警器电路Thankyou感谢聆听任务6可控硅直流调光电路的制作

不知不觉快到期中考试了，最近小明也特别用功，总是书不离手。天黑后，小明便在台灯下看书、做作业。但是，他觉得灯光过亮刺眼，希望能将台灯改成亮度可调的台灯。【任务情境】（1）能识别单向晶闸管的管脚，知道晶闸管的图形符号；（2）会用万用表检测单向晶闸管的质量；（3）会识读可控硅直流调光电路图；（4）能分析可控硅直流调光电路的工作原理；（5）会安装与调试可控硅直流调光电路；（6）能排除可控硅直流调光电路的故障。【任务目标】【知识链接】识别与检测晶闸管1．晶闸管的符号及作用晶体闸流管简称晶闸管，也叫可控硅，是一种具有三个PN结的功率型半导体器件。晶闸管能以小电流（电压）控制大电流（电压），且具有体积小、质量轻、功耗低、效率高、开关速度快等优点，广泛应用于无触点开关、可控整流、逆变、调光、调压、调速等领域。晶闸管的一般图形符号如图所示，文字符号为VS。晶闸管的一般图形符号【知识链接】识别与检测晶闸管2．晶闸管的识别晶闸管具有三个电极。单向晶闸管的三个电极分别为阳极A、阴极K、控制极G。如图所示为常见单向晶闸管的管脚电极，在使用中应注意识别。【知识链接】识别与检测晶闸管3．晶闸管的检测

检测单向晶闸管：将万用表置于“R×10”挡，黑表笔（表内电池正极）接控制极G，红表笔接阴极K，如左图所示。此时测量的是PN结的正向电阻，应显示较小的电阻值。对调两只表笔测量反向电阻，其