电子产品组装与调试实训报告南京工业职业技术学院.docx

电子产品的组装与调试留个QQ给你们：560.976.46姓 名： 你们的学长 学 号： 120XXXXX 班 级： 电信 指导教师： 你猜 课程名称：电子产品装配与调试综合实训提交日期：2013年 5月 5日概 要本次实训主要项目是焊接声光报警电路及数字钟的组装与工作原理的了解，熟悉数字钟的基本功能，学会识别元器件的规格并且掌握用数字万用表判别元器件的好坏的方法。掌握常见故障的处理方法与维修的基本技巧；掌握焊接技术。通过实习加强学生理论联系实际的能力，将课本知识与实践结合，做到。提高学生的动手操作能力；通过实习培养学生团结协作、刻苦耐劳的精神及领导团队的才能。 目录概要 . .2前言. .5第一章 手工焊接基本工艺.511 元器件引线的成型. . 612 搪锡技术. . 813 手工焊接与实用锡焊技能.914 实用拆焊技能. .10第二章 常用装配工具与准备工艺. 1221 常用装配工具的使用.1222 导线的加工. . 1323 元器件的成型工艺. 1324 元器件的插装工艺. . .14第三章 常用元器件的识别与检测. 1431 电阻器的识别与检测.1432 电容器的识别与检测. . . . .1733 半导体二极管的识别与检测.1834 半导体三极管的识别与检测. .2035 集成电路的识别与检测.24第四章 声光报警电路. .2441 声光报警电路的原理.2442 声光报警电路的组装. . .2543 声光报警电路的调试. 26第五章 数字钟的组装与调试. . 2651 数字钟的原理.26 5.1.1 数字钟直流电源的工作原理 5.1.2 数字钟脉冲产生及分频电路的工作原理 5.1.3数字钟时、分、秒电路的工作原理 5.1.4数字钟译码显示的工作原理 5.1.5数字钟时、分调教的工作原理52 数字钟的组装. . . .3153 数字钟的调试. . 31附件结论. . . .32参考文献. .33前 言通过几个星期的电子实习，使我对电子元件及数字万用表的装机与调试有一定的感性和理性认识，打好了日后学习电子技术课的入门基础。实习使我获得了数字万用表的实际生产知识和装配技能，培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。培养了我与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。 1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。 4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。 5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。第一章 手工焊接基本工艺11 元器件引线的成型在安装前，根据安装位置的特点及技术方面的要求，要预先把原件引线弯成一定的形状，这样便于安装和焊接，提高装配质量和效率，加强电子设备的防震性。元器件引线成型的常见形式有以下几种：（1） 元器件安装孔距不合适或用于插装发热元件情况下的引线成型要求半径大于等于2倍引线直径，元件与印制板有2mm到5mm的距离，多用于双面印制板或发热器件。（2） 晶极管和圆形外壳集成电路引线的成型。（3） 扁平封装（贴片SMT）集成芯片引线成型。（4） 电阻引线的成型。要求弯曲点到原件端面的最小距离不小于2mm，弯曲半径应大于或等于2倍的引线直径，以减小机械应力，防止引线折断或拔出。立式安装时高度大于等于2mm，卧式安装时高度等于0mm到2mm。引线成型技术要求：（1）元器件引线应该按安装位置的通孔距离、工作环境等实际做成需要的形状；（2）径向引线元器件一般采用立式成型形式，轴向引线元器件一般采用卧式成型形状，但在密度较高的电路板上，轴向引线元器件可以采用立式成型形式；（3）元器件引线根部到弯曲起点之间的最小距离不小于2mm，弯曲半径应等于或大于2倍引线直径；（4）在操作静电敏感器件时，所用工具、工作环境及操作人员应采取防静电措施；（5）成型过程中不应造成元器件引线折断、封装破裂、密封损坏等现象，也不应使引线与元器件内部连接断开；（6）引线成型时应该使安装后元器件的标记朝上或朝着易于辨认的方向，并注意标记的读数方向一致；（7）使用手工或自动成型设备时，允许有弯脚过程中工具支承力产生的平滑划迹，但不能有较深痕迹，更不能留下毛刺、尖峰。图一是印制板上装配元器件的部分实例，其中大部分需在装插前弯曲成型。弯曲成型的要求取决于元器件本身的封装外形和印制板上的安装位置，有时也因整个印制板安装空间限定元件安装位置。元器件引线成型要注意以下几点：引线弯曲一般不要成死角，圆弧半径应大于引线直径的12倍。如图二12 搪锡技术 ： 为了整机装配时顺利进行焊接工作，预先在元器件的引线、导线端头和各类线端子上挂上一层薄面均匀的焊锡。一常见的搪锡方法：先将烙铁头焊面和焊口磨平，随即插上电源，将烙铁头置松香上，待松香熔化后离开松香，上薄薄一层锡，也可在操作板上抹一抹，帮助涂匀，若上锡过多可对准操作板，抖动手腕定点甩下多余的锡。二搪锡的质量要求： 经过搪锡的元器件引线和导线端头，其根部与离搪锡处应有一定的距离，导线留1mm，元器件留2mm以上。 三注意事项： （1）熟悉并严格控制搪锡的漏度和时间。 （2）当元器件引线去除氧化层且导线剥绝缘层后，应立即搪锡，以免再次氧化或玷污。 （3）对轴向引线的元器件搪锡时，一端引线搪锡后，要等元器件充分冷却后才能进行另一端引线的搪锡。（4）部分元器件，如非密封继电器、波段开关等，一般不宜用搪锡槽搪锡，可采用电烙铁搪锡。（5）在规定的时间内若搪锡质量不好，可待搪锡件冷却后，再进行第二次搪锡。若质量依旧不好，应立即停止操作并找出原因。（6）经搪锡处理的元器件和导线要及时使用，一般不得超过三天，并需要妥善保存。（7）搪锡场地应通风良好，及时排除污染气体。13 手工焊接与实用锡焊技能： 电烙铁的选择：功率在35W-40W中选择。 焊锡的选择：含松香焊锡丝。手工焊接的基本操作：（1）焊接操作姿势与卫生 焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，一般电烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm,通常以40cm为宜。电烙铁有三种握法：反握、正握、笔握。反握法：动作稳定，长时间操作不宜疲劳。正握法：中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。笔握法：操作台上焊印制板等焊件时多用。(2) 五步法训练 作为一种初学者掌握手工焊接技术的训练方法，五步法卓有成效。1) 准备施焊2) 加热焊件3) 融化焊料4) 移开焊锡5) 移开烙铁手工焊接的基本操作方法：（1）焊前准备准备好电烙铁以及镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、焊料、焊剂等工具，将电烙铁及焊件搪锡，左手握焊料，右手握电烙铁，保持随时可焊状态。（2）用烙铁加热备焊件。（3）送入焊料，熔化适量焊料。（4）移开焊料。（5）当焊料流动覆盖焊接点，迅速移开电烙铁。14 实用拆焊技能 将已焊焊点拆除的过程称为拆焊。如果拆焊不得法，就会损坏元器件及印制板。1、 拆焊的基本原则（1）不损坏拆除的元器件、导线等。 （2）不损坏电路板上的焊盘。（3）严格控制加热温度、拆焊时不要用力过猛。 2、拆焊的操作要点（1）严格控制加热的温度和时间。因加热的时间较长，所以要严格控制温度和加热时间，以免将元器件烫坏或使焊盘翘起断裂。宜采用间隔加热法来进行拆焊。（2）拆焊时不要用力过猛。在高温状态下，元器件封装的强度会下降，尤其是塑料封装器件，过力的拉摇扭都会损坏元器件和焊盘。（3）吸去拆焊点上的焊料。拆焊前，用吸锡工具吸去焊料，有时可直接将元器件拔下。在没有吸锡工具的情况下，则可将印制电路板或能移动的部件倒过来，用电烙铁加热拆焊点，利用重力原理，让焊锡自动流向电烙铁，也能达到部分去锡的目的。3、拆焊的基本步骤：（1） 加适量锡（2） 烙铁头充分接触，并加热焊盘（3） 将烙铁头加热要拆焊点（4） 焊锡溶化后取出元件调试和维修中常需要更换一些元器件，如果方法不得当，就会破坏印制电路板，也会使换下而并没失效的元器件无法重新使用。一般电阻，电容，晶体管等管脚不多，且每个引线可相对活动的元器件可用烙铁直接解焊（图二十三）。印制板竖起来夹住，一边用烙铁加热待拆元件的焊点，一边用镊子或尖嘴钳夹住元器件引线轻轻拉出。重新焊接时需先用锥子将焊孔在加热熔化焊锡的情况下扎通，需要指出的是这种方法不宜在一个焊点上多次用，因为印制导线和焊盘经反复加热后很容易脱落，造成印制板损坏。在可能换的情况下可用图二十四所示的方法。第二章 常用装配工具与准备工艺21 常用装配工具的使用(一)工具的种类 1.撬梗、螺丝板。 2钳子。 3铁桩。4电烙铁。5. 起子。22 导线的加工1、剪切：（1）将导线拉直；（2）用剪刀、钢丝钳、扁口钳等钳口工具按工艺文件的导线加工表对导线进行剪切，剪切时先剪长导线，后剪短导线，应做到长度准、切口整齐、不损伤导线及绝缘皮。2、剥头：剥头是去除导线绝缘层，剥头是不应损坏芯线。剥头的长度应按照要求导线加工进行，一般长度为10mm到12mm。常用工具为自动剥线钳、剪刀、钢丝钳等。3、捻头：对于多股芯线，在剥头后有松散现象。用镊子或捻头机把松散的芯线胶合整齐，称为捻头，捻头时应该松紧适度，不卷曲，不断股。4、上锡： 为了提高导线的可焊性。防止虚焊、假焊，要对导线进行 浸锡处理。23 元器件的成型工艺 1、引线成型后，引线弯曲部分不允许出现模印、压痕和裂纹。 2、引线成型过程中，元件本体不应产生破裂、表面封装不应损坏或开裂。 3、引线成型尺寸应符合安装尺寸要求。 4、凡是有标记的元件，引线成型后，其规格、型号、标志等符号应该向上、向外、方向一致，便于目视识别。 5、元件引线弯曲处要有弧形，其R不得小于引线直径的2倍。 6、元件引线弯曲处离元件封装根部至少2mm距离。24 元器件的插装工艺1、卧式安装：将元器件水平紧贴电路板，也称为水平安装，优点是稳定性好，比较牢固，受振动时不已脱落。2、立式安装 立式安装的优点是密度大，占用印制板的面积小，拆卸方便，电容、三极管插装多用此方法。 瓷片电容器安装时要注意耐压级别和温度系数。 电解电容一定要注意正负极，否则会引起爆炸。 第三章 常用元器件的识别与检测3.1 电阻器的识别与检测 电阻器是具有电阻特性的电子元器件，是电子线路中应用最为广泛的元件之一。电阻器的符号为“R”。电阻器可以按照结构和材料划分。按材料划分为碳膜电阻器，金属电阻器，线绕电阻器，热敏电阻器。按结构划分为固定电阻器，可变电阻器，敏感电阻器。电阻器的识别主要是识别阻值和允许误差，常用的方法有以下几种：1、 直标法 用阿拉伯数字和单位在电阻上直接表示出标称阻值和允许误差，优点是直观，缺点是小数点不易辨识。2、 色标法 色标是用不同颜色的色环在电阻器表面标出阻值和误差，一般分为以下两种标法：（1） 两位有效数字的色标法普通电阻器是用四条色环表示电阻器的参数。从左到右观察色环的颜色，第一、第二色环表示阻值，第三色环表示倍率，第四色环表示允许误差。（2） 三位有效数字的色标法 一般用于精密仪器，表示方法与意义和两位相同，不同之处为前三位表示阻值。电阻器的检测1、选择量程 通过由大到小调整欧姆档的量程，使指针在表头中间区域。2、欧姆调零 将万用表红黑表笔相接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆刻度线的零位上。注意每次换量程后都要进行欧姆调零。3、测量阻值 右手握两表笔，左手捏住电阻器，将表笔跨接在被测电阻两侧。注意手指不能接触被测电阻的两端引线，以免人体电阻影响，特别是测量大电阻时。4、读数读出表头欧姆刻度线上指针所指读数，实际阻值为该读数和量程的倍率之积32 电容器的识别与检测一、电容器的容量值标注方法 字母数字混合标法这种方法是国际电工委员会推荐的表示方法。具体内容是：用24位数字和一个字母表示标称容量，其中数字表示有效数值，字母表示数值的单位。字母有时既表示 单位也表示小数点。如： 不标单位的直接表示法这种方法是用14位数字表示，容量单位为pF。如数字部分大于1时，单位为皮法，当数字部分大于0小于1时，其单位为微法（mF）。如3300表示3300皮法（pF），680表示680皮法（pF），7表示7皮法（pF），0.056表示0.056微法（mF）。电容器容量的数码表示法一般用三位数表示容量的大小，前面两位数字为电容器标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位是pF。如： 电容器容量误差的表示法有两种。 一种是将电容量的绝对误差范围直接标志在电容器上，即直接表示法。如2.20.2pF。 另一种方法是直接将字母或百分比误差标志在电容器上。字母表示的百分比误差是：D表示0.5%；F表示0.1%；G表示2%；J表示5%；K表示10%；M表示20%；N表示30%；P表示50%。如电容器上标有334K则表示0.33mF，误差为10%；如电容器上标有103P表示这个电容器的容量变化范围为0.010.02mF，P不能误认为是单位pF。 二、有极性电解电容器的引脚极性的表示方式： 1.采用不同的端头形状来表示引脚的极性，见图（b），（c）所示，这种方式往往出现在两根引脚轴向分布的电解电容器中。2.标出负极性引脚，见图（d）所示，在电解电容器的绝缘套上画出像负号的符号，以表示这一引脚为负极性引脚。3.采用长短不同的引脚来表示引脚极性，通常长的引脚为正极性引脚，见图（a）。三、在电路图中电容器容量单位的标注规则 当电容器的容量大于100pF而又小于1mF时，一般不注单位，没有小数点的，其单位是pF时，有小数点的其单位是mF。如4700就是4700pF，0.22就是0.22mF。当电容量大于是10000pF时，可用mF为单位，当电容小于10000pF时用pF为单位。33 半导体二极管的识别与检测一、二级管的分类： 按材料分为两种：一是硅二极管，二是锗二极管。按制作工艺分为面接触二极管和点接角二极管。按用途分类有整流二极管、检波二极管、发光二极管、稳压二极管、光敏（光电）二极管、开关二极管和快恢复二极管。二、二极管的组成二极管的识别：二极管采用两块不同特性的半导体材料制成，一块采用型半导体，一块采用型半导体通过特殊工艺使两块半导体连接在一起，在它同交界面形成了一个结，从材料上引出正极性引脚，从型材料上引出负极引脚。1、二极管的测量 将万用表打到蜂鸣二极管档，红表笔接二极管的正极，黑笔接二极管的负极，此时测量的是二极管的正向导通阻值，也就是二极管的正向压降值。不同的二极管根据它内部材料不同所测得的正向压降值也不同。 2、好坏判断 正向压降值读数在300-800为正常，若显示为0说明二极管短路或击穿，若显示为1说明二极管开路。将表笔调换再测，读数应为1即无穷大，若不是1说明二极管损坏。 正向压降值在200左右时，为稳压二极管；快恢复二极管的两读数都在200左右正常。二极管的检测方法与经验1检测快恢复、超快恢复二极管用万用表检测快恢复、超快恢复二极管的方法基本与检测塑封硅整流二极管的方法相同。即先用R1k挡检测一下其单向导电性，一般正向电阻为45K左右，反向电阻为无穷大；再用R1挡复测一次，一般正向电阻为几，反向电阻仍为无穷大。2检测双向触发二极管将万用表置于R1K挡，测双向触发二极管的正、反向电阻值都应为无穷大。若交换表笔进行测量，万用表指针向右摆动，说明被测管有漏电性故障。3单色发光二极管的检测在万用表外部附接一节15V干电池，将万用表置R10或R100挡。这种接法就相当于给万用表串接上了15V电压，使检测电压增加至3V(发光二极管的开启电压为2V)。检测时，用万用表两表笔轮换接触发光二极管的两管脚。若管子性能良好，必定有一次能正常发光，此时，黑表笔所接的为正极，红表笔所接的为负极。3.4半导体三极管的识别与检测判断基极和三极管的类型 三极管的脚位判断，三极管的脚位有两种封装排列形式，如右图： 三极管是一种结型电阻器件，它的三个引脚都有明显的电阻数据，测试时（以数字万用表为例，红笔+，黒笔-）我们将测试档位切换至 二极管档 （蜂鸣档）标志符号如右图： 正常的NPN结构三极管的基极（B）对集电极（C）、发射极（E）的正向电阻是430-680（根据型号的不同，放大倍数的差异，这个值有所不同）反向电阻无穷大；正常的PNP 结构的三极管的基极（B）对集电极（C）、发射极（E）的反向电阻是430-680，正向电阻无穷大。集电极C对发射极E在不加偏流的情况下，电阻为无穷大。基极对集电极的测试电阻约等于基极对发射极的测试电阻，通常情况下，基极对集电极的测试电阻要比基极对发射极的测试电阻小5-100左右（大功率管比较明显），如果超出这个值，这个元件的性能已经变坏，请不要再使用。如果误使用于电路中可能会导致整个或部分电路的工作点变坏，这个元件也可能不久就会损坏，大功率电路和高频电路对这种劣质元件反应比较明显。尽管封装结构不同，但与同参数的其它型号的管子功能和性能是一样的，不同的封装结构只是应用于电路设计中特定的使用场合的需要。要注意有些厂家生产一些不规范元件，例如C945正常的脚位是BCE，但有的厂家出的此元件脚位排列却是EBC，这会造成那些粗心的工作人员将新元件在未检测的情况下装入电路，导致电路不能工作，严重时烧毁相关联的元器件，比如电视机上用的开关电源。 在我们常用的万用表中，测试三极管的脚位排列图：先假设三极管的某极为“基极”,将黑表笔接在假设基极上,再将红表笔依次接到其余两个电极上,若两次测得的电阻都大(约几K到几十K),或者都小(几百至几K),对换表笔重复上述测量,若测得两个阻值相反(都很小或都很大),则可确定假设的基极是正确的,否则另假设一极为“基极”,重复上述测试,以确定基极.当基极确定后,将黑表笔接基极,红表笔笔接其它两极若测得电阻值都很少,则该三极管为NPN,反之为PNP.把黑表笔接至假充的集电极C,红表笔接到假设的发射极E,并用手捏住B和C极,读出表头所示C,E电阻值,然后将红,黑表笔反接重测.若第一次电阻比第二次小,说明原假设成立.体三极管的结构和类型 晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种， 从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区发射的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区发射的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。 常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。 目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。 晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将Ic/Ib的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。 三极管类型的判别： 三极管只有两种类型，即PNP型和NPN型。判别时只要知道基极是P型材料还N型材料即可。当用多用电表R1k挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为P型材料，三极管即为NPN型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为N型材料，三极管即为PNP型。三极管的检测 按极性分，三极管有PNP和NPN两种，而二极管有P型和N型之分。多数国产管用xxx表示，其中每一位都有特定含义：如3AX31，第一位3代表三极管，2代表二极管。第二位代表材料和极性。A代表PNP型锗材料；B代表NPN型锗材料；C为PNP型硅材料；D为NPN型硅材料。第三位表示用途，其中X代表低频小功率管；D代表低频大功率管；G代表高频小功率管；A代表高频大功率管。最后面的数字是产品的序号，序号不同，各种指标略有差异。 3.5集成电路的识别与检测1集成电路的封装形式和引脚顺序集成电路的封装材料及外形有多种，最常用的封装有塑料、陶瓷及金属3种。封装外形可分为圆形金属外壳封装（晶体管式封装）、陶瓷扁平或塑料外壳封装、双列直插式陶瓷或塑料封装、单列直插式封装等。集成电路的引脚分别有3根、5根、7根、8根、10根、12根、14根、16根等多种，正确识别引脚排列顺序是很重要的，否则集成电路无法正确安装、调试与维修，以至于不能正常工作，甚至造成损坏。集成电路的封装外形不同，其引脚排列顺序也不一样。2圆筒形和菱形金属壳封装IC的引脚识别面向引脚（正视），由定位标记所对应的引脚开始，按顺时针方向依次数到底即可。常见的定位标记有突耳、圆孔及引脚不均匀排列等，如图1-73所示。3单列直插式IC的引脚识别使其引HD74HC160FPTR脚向下面对型号或定位标记，自定位标记一侧的第一根引脚数起，依次为脚，脚，脚此类集成电路上常用的定位标记为色点、凹坑、细条、色带、缺角 第四章 声光报警电路4.1声光报警电路图：4.2 声光报警电路的组装 要将元器件插装在印制板上时，我们要对元器件进行处理。由于有些元器件的引脚很长，就要对其引脚进行处理。像电阻基本上是以卧式安装为主，则要根据插孔距离的长度对引脚进行整形，并进行去氧化层，可以借助镊子。在插装这些元器件的时候，有些元器件的引脚有正负极，而有些元器件是很容易判断的，有些长引脚为正极，短引脚为负极。发光二极管和电解电容也一样。有些二极管上有色环的那头为负极，另一头则为正极。如果实在不能确定则可以借助万用表来检测确定。插装元器件时要按照一定的顺序，一般采用先安装低矮小功率卧式元器件，然后装立式或卧式大功率元器件，再装可变元器件、易损元器件，最后装散热器的元器件和特殊的元器件。43 声光报警电路的调试 将全部元器件都焊接在印制板上后，就要进行调试，检测声光报警电路是否正常运行。实验的成功与否主要看两个发光二极管是否循环亮，蜂鸣器是否响并且是间隔响。 第五章 数字电子钟电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，因此得到了广泛的使用。电子数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。因此，此次设计与制做电子数字钟就是可以了解电子数字钟的原理，学会制作电子数字钟。通过电子数字钟的制作能进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法，通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。这次电子数字钟的设计主要是利用74LS160的计数功能来实现电子钟时、分、秒的跳变，整个设计主要分为六个模块：时模块、分模块、秒模块、分频模块、校时校分模块、整点报时模块。时、分、秒模块分别用两块74LS90实现，并且分别将它们设置为60进制，60进制，24进制。秒信号的产生用石英晶体振荡器加分频器来实现，将秒信号送入秒模块，每累计60秒发出一个分脉冲信号，分模块每累计60分钟，发出一个时脉冲信号，时模块实现对24小时的累计，通过六个七段LED显示器显示出来。整点报时电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后加上一个高频或低频信号送到蜂鸣器实现报时。校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。电路图如下： 附 录 一数字钟材料清单序号材料名称型号规格数量备注1输入插针CON22J1、J22二极管40046D1-D63绕线电阻15/2W1R14电阻2401R45电阻2K3R5、6、76电阻4.7k3R40、41、607电阻10k4R38、39、42、438可调电阻10k2R2、39电阻68046R8-R37、R44-5910电解电容470F1C111金属膜电容0.1F2C2、C312电解电容10F1C413电解电容1F1C514金属膜电容0.01F1C615发光二极管LED5D7-D1116共阳7段数码管SEG-76U6-9、U25-2617双4输入与非门74LS203U22、23、2418555定时器5551U1919双4选1数据选择器40522U20、2120译码驱动器74476U2-5、U27、U282110进制计数器741609U10-18223端稳压集成电路LM3171U123微动开关SW-PB3min_set、hour_set、S424自锁开关SW DPDT1set25排针63孔126集成块底座16脚1727集成块底座14脚328集成块底座8脚15.1.1 数字钟直流电源的工作原理 该电路有单相桥式整流电路，电容滤波，三段稳压电路组成。由电源变压器2209伏外接交流电源，IN1 IN2为交流连接端，R1为限流大功率，三端稳压输出电压由电阻R2调节为5V，当电源正常，发光二极管D7会亮，注意调节电源电压时，必须将断点JUMP断开，调节好后再将断点连接。5.1.2 数字钟脉冲产生及分频电路的工作原理 该电路由555组成多谐振荡电路产生矩形脉冲波，调节R3，由CLKOUT输出1000HZ脉冲。5.1.3数字钟时、分、秒电路的工作原理 时间计数电路由60进制的秒计数器，60进制的分计数器和24进制的计数器组成。当分的74LS160芯片的进位输入端11端的脉冲进位信号传到时的脉冲输入端时，时便计数一次，并且其十位和个位的进位关系与分（秒）的十位和个位的进位关系一样。24进制计数器.5.1.4数字钟码显示的工作原理译码显示电路是将计数器输出的8421 BCD码译成数码管显示所需要的高低电平。所以在译码电路和数码管的选择上一定要注意配套。如我们采用阴极七段数码管，则译码电路就应选接与它配套的共阴极七段数码驱动器。译码显示电路可采用CD4511BCD-7段译码驱动器，其芯片引脚如下图所示。其中Qa、Qb、QC、Qd与十进制计数器的四个输出端相连接，A、B、C、D、E、F、G即为驱动七段数码显示器的信号。由74LS47把输进来的二进制信号翻译成十进制数字，再由数码管显示出来。计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送到芯片，再由74LS47芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。5.1.5数字钟时、分调教的工作原理 U20为分钟调整电路，U21为小时调整电路。正常计数时，A，B为低电平0，调整时间时，A，B为高电平1.4052为双四选一数据选择器，正常计数时，A,B为低电平0，两个数据选择器将X0，Y0作为输出。当需要调整分钟小时时，使A,B为高电平1，两个数据选择器中X3,Y6作为输出。此时20OUT1-1,20OUT2-1始终为1，确保160计数器处于计数状态。INH为使能端，为0有效，为1禁止工作。52 数字钟的组装对各类原理理解后，按电路印制板依次焊接各种原件，焊接电路板的过程中，对于裸露在空气中的电线或者芯片引脚，由于受氧化，表层附有一层很薄的氧化物，会导致其导电能力下降，因此须用工具除去氧化层。焊接电路时要注意二极管，电容的极性正确与否。焊接好电阻，电容，二极管，集成块底座，排母后，将集成块，数码管，三端稳压器1117插入底座排母中。53 数字钟的调试（1）用示波器检测石英晶振的输出信号波形和频率，输出频率应为1000Hz。（2）将1000Hz信号送入分频电路，用示波器检测输出频率是否符合要求。（3）将1Hz秒脉冲分别送入时、分、秒计数器，检查各组计数器的工作情况。（4）观察较时电路的功能是否满足要求。（5）当分频电路和计数器调试正常后，观察电子钟是否准确，正常工作。结 论 很快，三周的实训就这样结束了。通过几个星期的电子实习，使我对电子元件及数字万用表的装机与调试有一定的感性和理性认识，打好了日后学习电子技术课的入门基础。进过实习进一步掌握数字万用表的组成与工作原理，了解万用表的功能，学会测量元器件的参数并且掌握判别元器件的好坏。掌握常见故障的处理方案与维修的基本技巧；掌握焊接技术。实习使我获得了数字万用表的实际生产知识和装配技能，培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。培养了我与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。参考文献1、王炳勋主编。电工实训教程。北京：机械工业出版社，19992、曾祥福主编。电工技能与训练。北京：高等教育出版社，19943、机械工业局统编。电工测量。北京：机械工业出版社，1999