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电子电路设计与装配实训报告

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新疆工程学院

实 训 报 告

实 训 科 目 电子电路设计与装配

系 部 电气与信息工程系
专 业 电力系统自动化
班 级
姓 名

实 训 地 点
指 导 教 师
完 成 日 期 .12.5

新疆工程学院教务处印

说 明
一、 报告封面必须按指定封面用钢笔或炭素笔填写, 字体要规范。
二、 报告应含有以下内容:
1、 前言
2、 实习目的及要求
3、 实习时间
4、 实习地点
5、 实习单位和部门
6、 实习内容: 按实习大纲、 实习进度计划的要求和规定, 并结合自己的体会写。
7、 实习总结

指导教师评语及成绩评定
教师评语:

年 月 日
评定结果
教师签字:
新疆工程学院实训鉴定表
系部: 电气与信息工程系 专业: 电力系统自动化 填表时间: .12.5
班 级
姓 名
学 号
联系电话
宿舍住址
电力11-11-3班

实 习 地 点
教学楼A418
实 习 时 间
12月5日— 1月6日
课题内容或
实习内容
电子电路设计与装配
实习所在单位评鉴

定等意见:

负责人签字: 年 月 日
实习带队教师评鉴

带队教师签字: 年 月 日
学生所在系部评鉴

系部领导签字: 年 月 日
评定结果

系部盖章:
注: 1、 本表用于三周以上的实习( 实训) 、 设计、 测绘等实践教学评定。
2、 评定结果按”优、 良、 中、 及格、 不及格”五级予以评定。
3、 如实习所在单位另有鉴定材料, 可附于本表后。
电气系《电子电路设计与装配》实训任务书
10/ 上学期 11月15日
专业
电力系统自动化
班级

实训名称
电子电路设计与装配
设计题目
振动报警器
指导教师

起止时间

周数
5
设计地点

实训目的:
1、 贯彻理论联系实际的教学原则, 巩固和扩大已学过的电子技术的基础知识, 为技术基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识并提高学生的工程实践能力。
2、 掌握印刷电路板的设计与制作的基本方法。
3、 了解电子产品的生产过程, 包括生产工艺流程, 电子元器件的识别、 老化、 筛选、 测试、 焊接、 装配及调试, 掌握电子线路的安装、 焊接和调试的基本技能。
4、 了解一种电子设备主要零部件加工过程的技术要求、 结构原理以及装配调试工艺。
5、 培养学生的劳动观念, 加强组织性和纪律性, 促进学生综合素质的全面提高。
实训任务或主要技术指标:
1、 计算机软件应用能力及Protel99SE训练
2、 电子电路设计能力训练, 熟悉所制作电路的工作原理, 能画出原理图和安装图。
3、 电子电路制作能力训练, 掌握印刷电路板( PCB) 的设计方法与制作工艺。
实训进度与要求:
第一周、 第二周: 软件学习( 即Protel99SE学习)
要求: 掌握Protel99系统需求、 安装及环境设置; Protel99原理图绘制; Protel99电路仿真设置及过程; Protel99 PCB电路板设计。
第三周: 电子设计
要求: 学生参考教纲的线路, 自己设计电路。并能达到教学大纲的要求。掌握电子电路的设计方法; 熟悉各种电子元件、 集成电路的性能及使用方法。
第四周、 第五周: 电子制作
要求: 掌握电子仪器设备的结构构成; 电子元器件的识别和老化筛选; 掌握万用表、 示波器、 晶体管图示仪、 函数号发生器等有关常见电子仪器的使用方法。了解印刷电路板的设计、 定稿及制板等生产制造过程。了解焊料与焊剂, 熟悉焊接工艺; 较好地掌握焊接技术, 保证焊接质量。了解和掌握印刷板的装配工艺。

主要参考书及参考资料:
1、 王卫平主编, 《电工产品制造工艺》, 高等教育出版社,
2、 柳春锋主编, 《Protel 99SE实用教程》, 高等教育出版社,
3、 胡宴如主编, 《模拟电子技术》高等教育出版社,
4、 杨志忠主编, 《数字电子技术》高等教育出版社,
教研室主任( 签名) 系( 部) 主任( 签名) 年 月 日
摘要
随着现代电子科学技术的迅猛发展, 电子设计技术在各个领域的应用越来越广泛, 地位也越来越重要, 为各个领域的进步和发展提供了保障。
本报告分为三个部分:
第一部分; 介绍Protel 99 SE的界面、 基本组成、 使用环境等, 着重介绍了电路原理图和印刷电路板的设计方法, 以及详细的操作过程讲解在Protel 99 SE环境下电路仿真的设置方法、 具体应用和实例分析。
第二部分个人设计, 主要是进行较复杂电路原理图的分析, 包括电路原理设计分析和工作原理分析两个步骤。
第三部分是电子电工实训, 它是电子类专业重要的实训教学环节。在进行这部分内容的设计中, 主要完成的是电路原理图的设计, PCB的设计, 电路元件的选择电路原理图的调试和实际操作中的焊接。
三部分理论与实践相结合, 使自己在学习理论的过程中, 而且紧密的联系实际, 加强了自身的动手能力, 为将来踏上工作岗位奠定了基础。

关键词: PROTEL99SE软件 原理图 PCB板 网络表 振动报警器 555定时器

目录
1 PROTEL99SE的学习 1
1.1 Protel的简介 1
1.2原理图的绘制 1
1.2.1前期准备工作 1
1.2.2原理图的绘制 4
1.3仿真 6
1.4 PCB的设计 10
1.4.1准备工作 10
1.4.2实际设计PCB的步骤 10
2.万用表和电烙铁 17
2.1万用表的结构( 500型) 17
2.2符号含义 17
2.3万用表的使用 17
2.4数字万用表 19
2.5 电烙铁简介 19
2.6 焊接操作姿势与卫生 20
2.7 焊接技术 21
3个人设计 23
3.1设计图 23
设计图3.1 23
3.1.1 设计原理 23
3.1.2元件清单 24
3.2元件检测 24
3.3包板 28
3.3.1包板 28
3.3.2面包板调试 29
3.4 PCB设计 29
3.4.1 元件封装 29
3.4.2 PCB板设计 33
4小组设计 34
4.1震荡报警器概况 34
4.2面包板上调试电路 35
4.2.1搭接面包板 35
4.2.2ＰＣＢ板的制作 36
4.2.3电路板的焊接 39
4.3实物电路板的检测与调试 41
4.3.1实物电路板 41
4.3.2电路板调试遇到的问题及解决方案 41
总 结 43
致 谢 44
参考文献 45

1 Protel99SE的学习
1.1 Protel的简介
Protel 99 SE是当今最流行的电子电路计算机辅助设计( 电子CAD) 软件之一。工程库文件的管理、 系统菜单和工具栏的管理、 简单和复杂电路原理图设计方法和实用技巧、 SCH元件图形的编辑方法、 电路图多种报表的生成和应用方法、 PCB图的设计和打印输出方法、 元件外形封装图的编辑方法、 电子电路仿真技术基础和多种电路的仿真实例、 PCB信号完整性分析等。Protel99 SE共分5个模块, 分别是原理图设计、 PCB设计( 包含信号完整性分析) 、 自动布线器、 原理图混合信号仿真、 PLD设计。一般而言, 设计电路板最基本的过程能够分为三大步骤: 电路原理图设计、 仿真、 PCB的制作。
1.2原理图的绘制
1.2.1前期准备工作
如果桌面有Protel 99 SE的快捷方式, 点击桌面Protel 99 SE图标, 即可进入Protel 99 SE.随后屏幕上将出现Protel99SE的设计环境, 如图1.1图所示。

图1.1
点击上述界面的File图标, 即可设置保存路径, 最好都以自己名字命名文件夹。如1.2图所示。

图 1.2
点击OK即可, 之后进入如图1.3的界面

图 1.3
点击 File 下拉菜单中的New, 即可进入如图1.4的界面, 新建原理图, PCB文件等系列文件。

图 1.4
选中”Schematic Document”图标, 单击OK按钮, 则在新建立的”.ddb”为后缀的数据库文件夹中, 出现了名为”Sheet1.sch”的文件图标, 最好为它命名一个序号, 以便以后查找方便。单击该文件, 系统就进入电路原理图设计环境, 接着能够进行电路原理图的设计和绘制, 如图1.5所示。

图 1.5
首先要设置图纸, 双击图1.5中”Sheet1.sch”的文件图标

图 1.6
在画图界面上, 单击右键进入如图1.6的界面, 即可在Sheet Options 中设置图幅在standard style, 栅格的设置在Grids,其中Snap为鼠标能够捕捉的最小距离, Visib为可视栅格的距离, 图纸放置方式在Orientation. 在Organization中能够填写图纸标签的内容, 但在图纸上想要看到, 必须在 Title中把standard 改为ANSI。
添加元件库, 在界面的右面, 点击Browse Sch之后点击Add/Remove会弹出如下图1.7的对话框, 单击元件库, 然后单击Add键,再单击OK即可。或者双击元件库, 然后单击OK即可。一般添加Sim.ddb。

图 1.7

添加一些必要的画图工具。具体过程如图1.8

图 1.8
添加后, 就会出现图1.8中最左边的图标, 一般用来连线, 来放置网络标号, 来放置接地标号或者是电源符号。
1.2.2原理图的绘制
电路原理图的设计主要是利用Protel99SE 中的原理图设计系统ADVANCED SCHEMATIC 99来绘制一张电路原理图。在这一界面中, 能够充分利用其所提供的各种原理图绘制工具, 丰富的在线库, 强大的全局编辑能力以及便利的电气规则检测, 来达到设计目的。我的学习是在老师的带领下, 由简单的原理图的绘制开始的。不断地熟悉各种元件是我们的必修课。对于各类元件所在的元件库, 更应该有选择的记忆, 不能只依靠搜索来查找元件。

图 1.9 图1.10
电阻能够在Simulation .lib中的找到RES中找到, 如图1.10所示, 点击Place即可添此元件, 此时按Tab键, 即可弹出如图1.11的对话框, 在这里能够设置元件的参数。按住左键不放, 能够放置多个相同的元件。直流电源能够在Simulation symbols.lib中的VSRC中找到, 交流电源能够在VSIN中找到。在原理图中放置后, 即可连线了。连线的时候, 当十字光标出现黑点时, 才能够连接。点击左键即可确保已经连接。如果要进行多次连接, 能够在一次连接完成之后, 点一下右键, 再进行下一次连接。这样做的好处能够加快原理图的绘制速度。

图 1.11
再来看一幅图:

图 1.12
在此图中出现了一些新的元件, 例如三极管, 二极管, 数学运算器。首先三极管能够.在BJT.Lib中找到, 二极管在DIODE.Lib中找到, 数学运算器在MATH.Lib中找到。在这幅图中还使用到了镜像这一功能, 调入元件后, 先不松开左键, 按空格键, 能够让元件在四个方向旋转。在英文输入情况下, 利用X或Y能够调整元件的方向。

图 1.13
这幅图中有个初始条件的设置应该注意, 该标号能够在Simulation symbols.lib中找到。而且要注意电容的极性。

图 1.14
这幅图中有总线, 芯片。总线能够在画图工具中找到, 芯片能够经过搜索功能找到。
原理图绘制的完成并不是说自己的原理图就一定是合格的, 此时我们能够使用Protel为我们提供的一个工具来检查。那就是电气规则检查。其具体方法是执行菜单Tools/ERC,在弹出的对话框中点击OK即可, 以图1.15为例, 如下:

图1.15
进行电气规则检查后如图1.16所示:

图1.16
若出现类似上图的提示, 则证明这幅图是正确的。
1.3仿真
进行仿真的原理图中的元件必须都出自Simulation symbols.lib, 若非来自此库, 则无法进行仿真。在仿真前, 应该进行电气规则检查, 对于必要的节点, 必须放置网络标号, 具体例子如下图所示:

图 1.17
在这幅图中在电阻R1和R2之间防止一个网络标号, 进行仿真时, 能够将该点设置为要求观察的对象, 这里进行的是直流扫描分析, 选择菜单中的, 会弹出如图1.16对话框, 因此作如下选择。无论是做哪种仿真, 都必须把simview setup中的show active single选中。

图 1.18
对本图做直流扫描, 扫描结果如下:

图 1.19

图 1.20

图 1.21

图 1.22

图 1.23
其结果如下图所示:

图 1.24

图 1.25
该图既有直流输入,又有交流输入,进行的是动态分析.

图 1.26
作动态分析是还要设置如图1.20中的一系列参数:

图 1.27
设置参数时需要将Always set def set defaults前的勾点去, 方可设置左边的参数, 其中有时间的设置, 步长的设置, 所谓步长, 能够理解为需要绘制一幅图描绘的点的个数。这些都设置好以后, 即可看到仿真结果。

图1.28
另外, 仿真还提供了静态工作点分析, 进行此仿真, 系统会在给定电路参数的条件下, 给出电路中所有晶体管的各极电流值。噪声分析以及温度扫描分析, 这里要注意一般这俩项随着动态分析同时进行。所有分析都必须设定参数, 否则无法实现。
1.4 PCB的设计
1.4.1准备工作
建立一个设计PCB图的文件, 回到原理图初始界面, 执行File/New命令, 出现如图1.27的对话框, 选取PCB Document的图标, 单击OK键即可。在原理图中, 要把电源和负载用合适的连接器来代替。每个元件都必须给定其对应的封装。然后要生成网络表, 生成的网络表必须自己和原图进行对照, 以确定没有错误的存在。之后要保存网络表。
1.4.2实际设计PCB的步骤
印制电路板设计是电路设计的最终目的, 利用Protel 99 SE 的强大功能实现电路板的版面设计, 完成高难度的布线以及输出报表工作。
概括的说, 整个电路板的设计过程先是编辑电路原理图, 并生成网络表, 然后进行布局, 再人工布线或网络表进行自动布线。

图1.29
此图中电源和负载已经用连接器代替, 给封装时能够双击元件, 弹出对话框如下图, 在 Foot print一栏中给定。这是电阻的封装类型。

图 1.30
这是电容的封装类型

图1.31
另外三极管的封装, 连接器的封装也都必须给定。生成网络表, 选择菜单Design/Create Netlist来进行, 弹出对话框, 点击OK即可生成网络表。

图1.32

进入PCB的设计环境, 如下图
添加必要的元件库, 方法是点击Browse下拉菜单Nets选择Librarys,一般添加杂库

图1.33
时一在图面上单击右键选择options,在layers中能够确定板层的选择, 同般将Visible的两个全选中, 它的具体选择如下图所示:

图1.34
在 options中的选择如下图所示:

图1.35
在图1.31下方, 选择Keepoutlayer层确定板的大小。使用在板面上确定一点, 再使用来确定边框的大小。在英文输入情况下, 利用 Q键能够在英制和中制之间转换。之后再选择Toplayer层调入元件, 执行菜单Design/load Nets, 会弹出如下图对话框。

图1.36
单击Browse,导入要生成PCB的网络表, 如果有错误, 在这里会有提示。确定正确之后点击Execute即可。

图1.37
这里是有错误提示的例子。因为电容的封装没有给定, 或者是没有添加封装库, 也有可能是封装给的不合适。正确的调入应该如下图所示:

图1.38
调入元件后, 元件时堆在一起的, 按住鼠标左键, 能够一个一个拖开, 拖开后, 最好自己进行一次大致的布局。

图1.39
之后再Bottomlayer层上布线, 在布线之前, 需要执行菜单Design/Rules弹出对话框中选择 toplayer 为Not used即可进行布线, 之后选择Auto route/all即可。

图1.40
生成的3D视如下图所示

图1.41

图1.42

该图需要注意二极管的存在, 二极管在生成的网络表中阴, 阳极使用2和1来表示, 但它的封装认识字母a和k, 因此必须在网络表中将其对应管脚改正, 才能够生成正确的网络表。具体过程如下图所示。

图1.43
需要把D1-2改为D1-K,D2-1改为D2-A,如果不改, 在调入网络表的时候, 会有类似下图的错误显示。

学习PCB的设计的时候, 还有一个需要注意的是有一些元件的封装在实际中不合适的, 最典型的是连接器, 实际的管脚间距比Protel中给定的还要大, 这时就需要我们人为的去更改。还有一些元件在Protel中找不到, 我们能够使用其它的元件来代替, 只要其管脚间距, 形状, 管教直径等主要参数在封装中给定就能够了。也就是说, PCB的设计只认元件的封装, 元件的外形并不重要.
PCB的设计提供了自动布线功能, 只要元件放置合理, 便能够布通。若没有完全布通, 系统会做出没有100%布通的提示。另外, PCB还提供了手工改线的功能。在手动改线之前, 需要在菜单Tools/preferences/Automatically Remove选中。即可进行手动改线。
另外, 在PCB设计的时候, 还能够设置一系列与PCB板的相关参数。进入下图所示界面即可。具体进入方法执行菜单Design/rules 即可。能够设置先选中该项, 在下图中下方的框中双击选项即可更改, clearance constraint,该项是走线与焊盘的最小间距。Routing corner能够设置走线的拐角, 一般为45度。每次布线之前, 都应该进入Routing layers中把Top layers后的选项设定为Not Used, 之后才能够布线。

图1.45

2.万用表和电烙铁
万用表又叫多用表、 三用表、 复用表, 是一种多功能、 多量程的测量仪表, 一般万用表可测量直流电流、 直流电压、 交流电压、 电阻和音频电平等, 有的还能够测交流电流、 电容量、 电感量及半导体的一些参数( 如β) .
2.1万用表的结构( 500型)
万用表由表头、 测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
( 1) 表头
它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表, 万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值, 这个值越小, 表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大, 其性能就越好。表头上有四条刻度线, 它们的功能如下: 第一条( 从上到下) 标有R或Ω, 指示的是电阻值, 转换开关在欧姆挡时, 即读此条刻度线。第二条标有∽和VA, 指示的是交、 直流电压和直流电流值, 当转换开关在交、 直流电压或直流电流挡, 量程在除交流10V以外的其它位置时, 即读此条刻度线。第三条标有10V, 指示的是10V的交流电压值, 当转换开关在交、 直流电压挡, 量程在交流10V时, 即读此条刻度线。第四条标有dB, 指示的是音频电平。
( 2) 测量线路
测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路, 它由电阻、 半导体元件及电池组成
它能将各种不同的被测量( 如电流、 电压、 电阻等) 、 不同的量程, 经过一系列的处理( 如整流、 分流、 分压等) 统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。
( 3) 转换开关其作用是用来选择各种不同的测量线路, 以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般有两个, 分别标有不同的档位和量程。
2.2符号含义
( 1) ∽ 表示交直流
( 2) V－2.5KV 4000Ω/V 表示对于交流电压及2.5KV的直流电压挡, 其灵敏度为4000Ω/V
( 3) A－V－Ω 表示可测量电流、 电压及电阻
( 4) 45－65－1000Hz 表示使用频率范围为1000 Hz以下, 标准工频范围为45－65Hz
( 5) Ω/V DC 表示直流挡的灵敏度为 Ω/V
钳表和摇表盘上的符号与上述符号相似( 其它因为符号格式不对不能全部写上『表示磁电系整流式有机械反作用力仪表 『表示三级防外磁场『表示水平放置) ) )
2.3万用表的使用
( 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, 应按下列方法操作:
a选择合适的倍率挡。万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的, 因此倍率挡的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1/3~2/3间。
b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。而且每换一次倍率挡, 都要再次进行欧姆调零, 以保证测量准确。
c读数: 表头的读数乘以倍率, 就是所测电阻的电阻值。
( 8) 注意事项
a在测电流、 电压时, 不能带电换量程。
b选择量程时, 要先选大的, 后选小的, 尽量使被测值接近于量程。
c测电阻时, 不能带电测量。因为测量电阻时, 万用表由内部电池供电, 如果带电测量则相当于接入一个额外的电源, 可能损坏表头。
d用毕, 应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。
2.4数字万用表
现在, 数字式测量仪表已成为主流, 有取代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比, 数字式仪表灵敏度高, 准确度高, 显示清晰, 过载能力强, 便于携带, 使用更简单。下面以VC9802型数字万用表为例, 简单介绍其使用方法和注意事项。
(1)使用方法
a使用前, 应认真阅读有关的使用说明书, 熟悉电源开关、 量程开关、 插孔、 特殊插口的作用.
b将电源开关置于ON位置。
c交直流电压的测量: 根据需要将量程开关拨至DCV( 直流) 或ACV( 交流) 的合适量程, 红表笔插入V／Ω孔, 黑表笔插入COM孔, 并将表笔与被测线路并联, 读数即显示。
d交直流电流的测量: 将量程开关拨至DCA( 直流) 或ACA( 交流) 的合适量程, 红表笔插入mA孔( ＜200mA时) 或10A孔( ＞200mA时) ,黑表笔插入COM孔, 并将万用表串联在被测电路中即可。测量直流量时, 数字万用表能自动显示极性。
e电阻的测量: 将量程开关拨至Ω的合适量程, 红表笔插入V／Ω孔, 黑表笔插入COM孔。如果被测电阻值超出所选择量程的最大值, 万用表将显示”1”, 这时应选择更高的量程。测量电阻时, 红表笔为正极, 黑表笔为负极, 这与指针式万用表正好相反。因此, 测量晶体管、 电解电容器等有极性的元器件时, 必须注意表笔的极性。
(2)使用注意事项
a如果无法预先估计被测电压或电流的大小, 则应先拨至最高量程挡测量一次, 再视情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕, 应将量程开关拨到最高电压挡, 并关闭电源。
b满量程时, 仪表仅在最高位显示数字”1”, 其它位均消失, 这时应选择更高的量程。
 c测量电压时, 应将数字万用表与被测电路并联。测电流时应与被测电路串联, 测直流量时不必考虑正、 负极性。
d当误用交流电压挡去测量直流电压, 或者误用直流电压挡去测量交流电压时, 显示屏将显示”000”, 或低位上的数字出现跳动。
e禁止在测量高电压( 220V以上) 或大电流( 0.5A以上) 时换量程, 以防止产生电弧, 烧毁开关触点。
f当显示” ”、 ”BATT”或”LOW BAT” 时, 表示电池电压低于工作电压。
2.5 电烙铁简介
1、 常见电烙铁的种类和功率
常见电烙铁分内热式和外热式2种。 内热式电烙铁的烙铁头在电热丝的外面, 这种电烙铁加热快且重量轻。外热式电烙铁的烙铁头是插在电热丝里面, 它加热虽然较慢, 但相对讲比较牢固。
电烙铁直接用220V交流电源加热。 电源线和外壳之间应是绝缘的, 电源线和外壳之间的电阻应是大于200M欧姆.
电子爱好者一般使用30W、 35W、 40W、 45W、 50W的烙铁。 功率较大的电烙铁, 其电热丝电阻较小。欧姆定律导出公式: R=U/I=U/I*U/U=U^2/P
２、 电烙铁的使用注意事项
( １) 新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡( 给烙铁通电, 然后在烙铁加热到一定的时候就用锡条靠近烙铁头) , 使用久了的烙铁将烙铁头部锉亮, 然后通电加热升温, 并将烙铁头蘸上一点松香, 待松香冒烟时在上锡, 使在烙铁头表面先镀上一层锡。
( ２) 电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上, 不用时应放在烙铁架上, 但较长时间不用时应切断电源, 防止高温”烧死”烙铁头( 被氧化) 。要防止电烙铁烫坏其它元器件, 特别是电源线, 若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。
( ３) 不要把电烙铁猛力敲打, 以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故障。
( ４) 电烙铁使用一段时间后, 可能在烙铁头部留有锡垢, 在烙铁加热的条件下, 我们能够用湿布轻檫。如有出现凹坑或氧化块, 应用细纹锉刀修复或者直接更换烙铁头。
2.6 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, 如果操作时鼻子距离烙铁头太近, 则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm, 一般以40cm时为宜。
电烙铁拿法有三种, 反握法动作稳定, 长时间操作不宜疲劳, 适于大功率烙铁的操作。正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在操作台上焊印制板等焊件时多采用握笔法。 焊锡丝一般有两种拿法。由于焊丝成分中, 铅占一定比例, 众所周知铅是对人体有害的重金属, 因此操作时应戴手套或操作后洗手, 避免食入。
使用电烙铁要配置烙铁架, 一般放置在工作台右前方, 电烙铁用后一定要稳妥放置在烙铁架上, 并注意导线等物不要碰烙铁头, 以免被烙铁烫坏绝缘后发生短路。
1． 准备施焊
准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的施烙铁头部要保持干净, 即能够沾上焊锡( 俗称吃锡) 。
2． 加热焊件
将烙铁接触焊接点, 注意首先要保持烙铁加热焊件各部分, 例如印制板上引线和焊盘都使之受热, 其次要注意让烙铁头的扁平部分( 较大部分) 接触热容量较大的焊件, 烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件, 以保持焊件均匀受热。
3． 熔化焊料
当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点, 焊料开始熔化并润湿焊点。
4． 移开焊锡
当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。
5． 移开烙铁
当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁, 注意移开烙铁的方向应该是大致45°的方向。
上述过程, 对一般焊点而言大约二, 三秒钟。对于热容量较小的焊点, 例如印制电路板上的小焊盘, 有时用三步法概括操作方法, 即将上述步骤2, 3合为一步, 4, 5合为一步。实际上细微区分还是五步, 因此五步法有普遍性, 是掌握手工烙铁焊接的基本方法。特别是各步骤之间停留的时间, 对保证焊接质量至关重要, 只有经过实践才能逐步掌握
2.7 焊接技术
这里讲的焊接技术是指电子电路制作中常见的金属导体与焊锡之间的熔合。焊锡是用熔点约为183度的铅锡合金。市售焊锡常制成条状或丝状, 有的焊锡还含有松香, 使用起来更为方便。
1、 握持电烙铁的方法
一般握持电烙铁的方法有握笔法和握拳法两种。
( 1) 、 握笔法。适用于轻巧型的烙铁如30W的内热式。它的烙铁头是直的, 头端锉成一个斜面或圆锥状的, 适宜焊接面积较小的焊盘。
( 2) 、 握拳法。适用于功率较大的烙铁, 我们做电子制作的一般不使用大功率的烙铁( 这里不介绍) 。
2、 在印刷电路板上焊接引线的几种方法。
印刷电路板分单面和双面2种。在它上面的通孔, 一般是非金属化的, 但为了使元器件焊接在电路板上更牢固可靠, 现在电子产品的印刷电路板的通孔大都采取金属化。将引线焊接在普通单面板上的方法:
( 1) 、 直通剪头。引线直接穿过通孔, 焊接时使适量的熔化焊锡在焊盘上方均匀地包围沾锡的引线, 形成一个圆锥体模样, 待其冷却凝固后, 把多余部分的引线剪去。( 具体的方法见板书)
( 2) 、 直接埋头。穿过通孔的引线只露出适当长度, 熔化的焊锡把引线头埋在焊点里面。这种焊点近似半球形, 虽然美观, 但要特别注意防止虚焊。
3防止焊接不良
焊接技术是一项无线电爱好者必须掌握的基本技术, 需要多多练习才能熟练掌握。
1、 选用合适的焊锡, 应选用焊接电子元件用的低熔点焊锡丝。
2、 助焊剂, 用25%的松香溶解在75%的酒精( 重量比) 中作为助焊剂。
3、 电烙铁使用前要上锡, 具体方法是: 将电烙铁烧热, 待刚刚能熔化焊锡时, 涂上助焊剂, 再用焊锡均匀地涂在烙铁头上, 使烙铁头均匀的吃上一层锡。
4、 焊接方法, 把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净, 涂上助焊剂。用烙铁头沾取适量焊锡, 接触焊点, 待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后, 电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一挑, 离开焊点。
5、 焊接时间不宜过长, 否则容易烫坏元件, 必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。
6、 焊点应呈正弦波峰形状, 表面应光亮圆滑, 无锡刺, 锡量适中。
7、 焊接完成后, 要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净, 以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。
8、 集成电路应最后焊接, 电烙铁要可靠接地, 或断电后利用余热焊接。或者使用集成电路专用插座, 焊好插座后再把集成电路插上去。9、 电烙铁应放在烙铁架上。

3个人设计
题目: 震动报警器
3.1设计图
设计图3.1

图3.1
3.1.1 设计原理
震动警器的功能是在受到各种震荡时发出持续一定时间的报警声。震动报警器的电路采用压电陶瓷蜂鸣片B作为震动传感器, 集成运放IC-1为电压放大器, C3.R5.IC1-2等组成延时电路, 时基电路IC2.IC3分别组成超底频震荡器和音频震荡器.
当震动等机械力作用于压电陶瓷蜂鸣片B时, 由于压电效应, 压电蜂鸣片输出电压信号, 从③脚进入IC-1进行电压放大。集成运放IC-1为单电源运用, R1.R2将其”+”输入端( ③脚) 偏置在I/2VCC处, 放大倍数为100倍, 能够经过改变R4予以调节, 放大后的信号电压由①脚输出。C2.VD1.VD2等组成倍压整流电路, 将放大后的信号电压整流为直流电压, 使C3迅速充满电。由于集成运放IC-2的输入阻抗很高, C3主要经R5缓慢放电, 可延时数分钟, 在此期间, IC-2输出端( ⑦脚) 为高电平, 使超低频震荡IC2起振, 输出周期为2秒的方波。时基电路IC3组成音频震荡器, 震荡频率约800HZ, 经C6驱动扬声器发声。IC3组成的复位端( ④脚) 受IC2输出的方波控制, 震荡1秒, 间歇1秒。综上所述, 当有震荡发生使, 震荡报警器即发出间歇1秒响的报警, 持续5—8分钟。
试时, 经过调节R4改变放大器增益来调整震动传感器的灵敏度, 使其既能可靠报警又不致误触发。
3.1.2元件清单
如上面的原理图所示, 该电路所用的元件很多很复杂, 为了方便理解下面是该图的元件清单表, ( 表1.1) 。
符号
名称
规格
R1
电阻器
51K
R2
电阻器
51K
R3
电阻器
10K
R4
电阻器
1M
R5
电阻器
1M
R6
电阻器
10K
R7
电阻器
1M
R8
电阻器
5.1K
R9
电阻器
150K
R10
电阻器
5.1K
C1
有极性电容
10u
C2
有极