電氣實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、福州大學(xué)陽光學(xué)院硬件類實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：電氣工程實(shí)踐系 別：計(jì)算機(jī)工程系專 業(yè)：計(jì)算機(jī)類年 級：2013級學(xué) 號：姓 名：指導(dǎo)教師：2015年 01 月 04 日目 錄1 萬能板實(shí)用焊接訓(xùn)練 41.1 錫焊的機(jī)理以及輔助工具的使用 41.1.1錫焊的機(jī)理 41.1.2 焊接輔助工具 51.2 實(shí)驗(yàn)過程 51.2.1 焊接五步法 5 1.2.2 對焊點(diǎn)的檢查 5 1.2.3安插元器件及引線折角時(shí)應(yīng)注意 61.3 實(shí)驗(yàn)成果展示 71.4 實(shí)驗(yàn)心得 82直流穩(wěn)壓電源制作102.1 穩(wěn)壓電源工作原理圖及LM317工作原理 10 2.1.1 LM317T原理102.2 實(shí)驗(yàn)過程 112.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2、112.2.2 裝配電路112.3 成品展示及實(shí)驗(yàn)的試調(diào)122.3.1 成品展示122.3.2 實(shí)驗(yàn)的試調(diào) 132.4 實(shí)驗(yàn)心得133 “叮咚”電子門鈴的制作 143.1門鈴電路工作原理及原理圖 143.1.1 555定時(shí)器153.1.2 電路的工作原理163.2 實(shí)驗(yàn)過程173.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備173.2.2 操作步驟183.2.3 注意事項(xiàng) 183.3 實(shí)驗(yàn)成果展示及實(shí)驗(yàn)試調(diào)18 3.3.1 實(shí)驗(yàn)成果展示183.3.2 實(shí)驗(yàn)的試調(diào)結(jié)果193.4 實(shí)驗(yàn)心得20I1 萬能板實(shí)用焊接訓(xùn)練1.1 錫焊的機(jī)理以及輔助工具的使用 1.1.1錫焊的機(jī)理采用錫鉛焊料進(jìn)行焊接的稱為錫鉛焊，簡稱錫焊。其機(jī)理是

3、焊料母材（焊件與銅箔）在焊接熱的作用下，焊件不熔化、焊料熔化并浸潤焊面，依靠二者的相互擴(kuò)散形成焊件的連接，在銅箔與焊件之間形成合金結(jié)合層（見圖1-1），上述過程為物理-化學(xué)作用的過程。圖 1-1 焊接機(jī)理 1.1.1.1 電烙鐵的三種握法及電烙鐵使用前的處理及使用注意事項(xiàng)電烙鐵拿法有三種，如圖1-2所示。  圖 1-2 電烙鐵的拿法電烙鐵使用前的處理：在使用前先通電給烙鐵頭“上錫”。首先用挫刀把烙鐵頭按需要挫成一定的形狀，然后接上電源，當(dāng)烙鐵頭溫度升到能熔錫時(shí)，將烙鐵頭在松香上沾涂一下，等松香冒煙后再沾涂一層焊錫，如此反復(fù)進(jìn)行二至三次，使烙鐵頭的刃面全部掛上一層錫便可使用了。 電烙鐵

4、使用注意事項(xiàng)：  電烙鐵不宜長時(shí)間通電而不使用，這樣容易使烙鐵芯加速氧化而燒斷，縮短其壽命，同時(shí)也會使烙鐵頭因長時(shí)間加熱而氧化，甚至被“燒死”不再“吃錫”。 1.1.2 焊接輔助工具（1） 尖嘴鉗：它的主要作用是在連接點(diǎn)上網(wǎng)饒導(dǎo)線、元件引線及對元件引腳成型。（2） 偏口鉗：又稱斜口鉗、剪線鉗，主要用于剪切導(dǎo)線，剪掉元器件多余的引線。不要用偏口鉗剪切螺釘、較粗的鋼絲，以免損壞鉗口。（3） 鑷子：主要用途是攝取微小器件；在焊接時(shí)夾持被漢奸以防止其移動和幫助散熱。（4） 旋具：又稱改錐或螺絲刀。分為十字旋具、一字旋具。主要用于擰動螺釘及調(diào)整可調(diào)器件的可調(diào)部分。（5） 銼刀：主要用來刮去導(dǎo)線

5、和元件引線上的絕緣物和氧化物，使之易于上錫。（6） 清潔海綿：每次使用之前，應(yīng)先拿在水中充分吃水、浸泡，然后充分?jǐn)D干后放置在烙鐵架內(nèi)，這樣做的目的是為了防止烙鐵頭在高溫狀態(tài)下直接和誰接觸而加速氧化。需要指出的是，清潔海綿的作用就是擦拭烙鐵頭上的殘錫和氧化物，切勿甩錫和敲錫。（7） 吸錫器：主要用于元器件的拆錫，吸掉多余的焊錫。（8） 焊料：焊錫絲。1.2 實(shí)驗(yàn)過程 1.2.1 焊接五步法準(zhǔn)備施焊、加熱焊件、熔化焊料、移開焊錫和移開烙鐵，其過程如圖1-3所示。圖 1-3 焊接五步法 1.2.2 對焊點(diǎn)的檢查（1） 目測焊點(diǎn)是否有松動脫落的跡象（用手指或鑷子輕輕撥動焊點(diǎn)）。（2） 檢查是否有錯(cuò)焊、

6、漏焊、虛焊的地方。（3） 焊點(diǎn)間是否接觸導(dǎo)致短路的現(xiàn)象。（4） 焊點(diǎn)外形潤濕應(yīng)良好，焊點(diǎn)表面是不是光亮、圓潤。（5） 焊點(diǎn)周圍是否有殘留焊劑。（6） 有出現(xiàn)不合格的情況時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修補(bǔ)焊點(diǎn)或者用吸錫器拆焊后再進(jìn)行正確的焊接（使用吸錫器后腰檢查焊盤是否有損壞現(xiàn)象，還要注意是否影響到其它的焊點(diǎn)）。（7） 如圖1-4師常見的有缺陷的焊點(diǎn)。圖 1-4 常見有缺陷的焊點(diǎn) 1.2.3安插元器件及引線折角時(shí)應(yīng)注意：1.折角時(shí)不要從元器件的根部折引線，容易導(dǎo)致器件的損壞。2.折角成弧形，要用尖嘴鉗進(jìn)行折角。（下圖為部分器件的折角）3. 安插器件時(shí)要保證器件緊貼器件面（器件面要整齊），若安裝器件較多的電

7、路時(shí)，為了散熱，要適當(dāng)調(diào)整器件間的距離，器件可以懸空（26mm），要保證器件面的規(guī)整。1.3 實(shí)驗(yàn)成果展示圖 1-6 萬能板焊接“正面”圖 1-7 萬能板焊接“反面”圖 1-8 “電氣實(shí)踐”正面圖 1-9 “電氣實(shí)踐”反面1.4 實(shí)驗(yàn)心得這個(gè)實(shí)驗(yàn)是焊接200個(gè)電阻，這是我第一次接觸電烙鐵，剛開始我總是覺得焊這個(gè)很簡單，但是實(shí)際操作的時(shí)候是會遇到許多問題的，前面的電阻焊的焊點(diǎn)有的大有的小，并沒有想象中的好看，甚至連排版都不怎么美觀有的都凸凸的。不過后來在老師的指導(dǎo)下終于有所進(jìn)步了。在進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)首先必須熟練掌握電烙鐵的使用處理注意事項(xiàng)，在焊接之前首先要給烙鐵頭“上錫”，否則在焊接的時(shí)候無法把焊錫

8、熔化，進(jìn)而影響到焊接的進(jìn)度以及焊點(diǎn)的穩(wěn)固與美觀。特別是電烙鐵不宜長時(shí)間通電而不使用，這樣容易使烙鐵芯加速氧化而燒斷，縮短其壽命，同時(shí)也會使烙鐵頭因長時(shí)間加熱而氧化，甚至被“燒死”不再“吃錫”。其次，要把握合適的焊接時(shí)間，包括被焊金屬達(dá)到焊接溫度的時(shí)間、焊錫的熔化時(shí)間、助焊劑發(fā)揮作用及生成金屬合金的時(shí)間幾個(gè)部分。當(dāng)焊接溫度確定后，就應(yīng)根據(jù)被焊件的形狀、性質(zhì)、特點(diǎn)等來確定合適的焊接時(shí)間。焊接時(shí)間過長，易損壞元器件或焊接部位；過短，則達(dá)不到焊接要求。對于實(shí)驗(yàn)室而言，每個(gè)焊點(diǎn)焊接一次的時(shí)間最長不超過3s。做完這個(gè)實(shí)驗(yàn)老師還讓我們在萬能板上焊“電氣實(shí)踐”，在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)之前我們按照老師說的先在萬能板上寫上

9、“電氣實(shí)踐”四個(gè)字，前面的“電氣”是用電阻焊的有之前焊過的基礎(chǔ)這次焊的明顯比之前的那些好看多了。不過，就在于“實(shí)踐”是用導(dǎo)線焊的，由于線不能有交叉必須分開焊，在剝線就比較麻煩一點(diǎn)，其它的倒還好。經(jīng)過此次實(shí)驗(yàn)，我學(xué)會了焊接的方法與技巧，也明白了動手操作的快樂與重要性。其實(shí)焊接比我想象的簡單的多，有趣的多。2直流穩(wěn)壓電源制作2.1 穩(wěn)壓電源工作原理圖及LM317工作原理 2.1.1 LM317T原理由Vin端給它提供的工作電壓以后，它便可以保持+Vout端（2腳）比其ADj端（1腳）的電壓高1.25V。因此，我們只需要用極小的電流來調(diào)整ADj端的電壓，便可在+Vout端得到比較大的電流輸出，并且電

10、壓比ADj端高出恒定的1.25V。我們還可以通過調(diào)整PR1抽頭位置來改變輸出電壓。圖2-1中C2de 作用是對LM317T 1腳的電壓進(jìn)行小小的濾波，以提高輸出電壓的質(zhì)量。圖中D5的作用是當(dāng)有意外情況使得LM317T的3腳電壓比2腳電壓還低的時(shí)候防止從C3上有電流倒灌入LM317T引起其損壞。圖 2-1 穩(wěn)壓電源工作原理圖2.2 實(shí)驗(yàn)過程 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 焊接輔助工具、及穩(wěn)壓電源制作器件、萬用表。表 2-1 穩(wěn)壓電源制作器件清單名稱型號數(shù)量LM317外型圖電源線1 萬能板1二極管1N40075變壓器雙12V1點(diǎn)解電容470µF/25V1瓷片電容1041點(diǎn)解電容100µ

11、;F/16V1三端穩(wěn)壓集成電路LM317T1散熱片1電阻4701電位器5k1 2.2.2 裝配電路（1）畫出裝配圖根據(jù)電路正確進(jìn)行裝配圖的設(shè)計(jì)，可以兩面布線，有金屬圓盤的一面稱為焊接面，另一面稱為元器件面，主要放置元器件。以焊點(diǎn)以免為主（正面），圖中焊點(diǎn)連接線、元器件都是安裝時(shí)的實(shí)際位置，實(shí)線表示焊點(diǎn)一面的連接線，虛線表示元器件一面的連接線，連接線畫的要平直，不能交叉。（2） 元器件的檢測清點(diǎn)元器件，按表核對元器件的數(shù)量、型號和規(guī)格，如有短缺、差錯(cuò)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)缺和更換：檢測元器件。（3） 萬能板的插裝與焊接1）焊接跳線，遇到引線腳較粗的器件是，采用焊接面壓線的方式與其接觸進(jìn)行跳線。2）焊接D1-D

12、5五個(gè)二極管，此時(shí)要注意二極管的導(dǎo)通方向，電流有P流向N。（器件中白色圈標(biāo)記的為N）3）焊接電阻R1和插頭，讀取電阻的阻值，選擇470歐的電阻。4）焊接瓷片電容和電位器（5K），C2型號為104，根據(jù)電位器占器件面的其體位置對瓷片電容進(jìn)行調(diào)整后的焊接，電位器要找到對應(yīng)LM317引腳1的那個(gè)腳進(jìn)行焊接。5）焊接點(diǎn)解電容，此時(shí)要注意點(diǎn)解電容的大小及正負(fù)極。6）焊接LM317焊接時(shí)要找到引腳1和3相對應(yīng)的位置進(jìn)行焊接。7）檢查是否有漏焊和焊錯(cuò)的地方，正負(fù)是否接反，和焊點(diǎn)可靠性的檢查，進(jìn)行修補(bǔ)焊點(diǎn)或用吸錫器進(jìn)行修改。（4） 設(shè)計(jì)的電路圖如2-2所示：圖 2-2 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)裝配圖2.3 成品展示及實(shí)驗(yàn)

13、的試調(diào) 2.3.1 成品展示如圖2-3、2-4所示：圖 2-3 直流穩(wěn)壓電源“正面” 2.3.2 實(shí)驗(yàn)的試調(diào)檢查完電路無誤后，在插頭接上電進(jìn)行試調(diào)。以上實(shí)驗(yàn)成果測試出的電壓在（1.2V到14.7V）試調(diào)成功。2.4 實(shí)驗(yàn)心得直流穩(wěn)壓電源制作這個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且笪覀冋莆杖朔€(wěn)壓塊，變壓器，萬能板等的正確使用，根據(jù)電路圖對直流穩(wěn)壓電源焊接，制作和調(diào)試。在實(shí)際焊接操作前，還應(yīng)當(dāng)檢查好元器件的個(gè)數(shù)及型號、規(guī)格，用萬用表對元器件進(jìn)行檢測，不符合質(zhì)量要求的應(yīng)踢出并更換。不僅要焊接好所有元器件還要注意整個(gè)電路的接通問題，只要有一點(diǎn)點(diǎn)的錯(cuò)誤就會到導(dǎo)致電路中沒有電壓，在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意事項(xiàng)有：連接二極管

14、時(shí)應(yīng)注意正負(fù)極，有短線的一端稱為它的負(fù)極，另一端稱為它的正極，不能夠接錯(cuò)；電容器也是有正負(fù)極的，長腳為正短腳為負(fù)。還有那個(gè)LM317的“1、2、3”管不能接反，不然有可能會使元器件損壞掉。不過做這個(gè)實(shí)驗(yàn)之前設(shè)計(jì)裝配圖是最為重要的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)電路圖比較復(fù)雜，要先將電路設(shè)計(jì)圖畫出來，然后進(jìn)行布局，特別要注意正負(fù)極的方向不要接反。之后的焊接就顯得比較簡單了。在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于焊點(diǎn)排得比較近，原本沒連通性的兩個(gè)焊點(diǎn)被我短路掉了，使電路無法運(yùn)行，將其分開后就可以了。3 “叮咚”電子門鈴的制作3.1門鈴電路工作原理及原理圖本次的實(shí)踐課題利用一塊555時(shí)基電路模擬出“叮咚”雙音聲的電子門鈴。當(dāng)按下觸動開關(guān)（

15、即SB開關(guān)），揚(yáng)聲器發(fā)出一次“叮-咚-”的響聲。常用的由555定時(shí)器構(gòu)成的門鈴電路如圖2-1所示： SB為門鈴按鈕，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。圖 3-1 簡易叮咚雙音電子門鈴電路 3.1.1 555定時(shí)器常用的555定時(shí)器有TTL定時(shí)器和CMOS定時(shí)器兩種類型，兩者的工作原理基本相同。CMOS定時(shí)器CC7555，它有電阻分壓器、兩個(gè)電壓比較器和基本RS觸發(fā)器、放電管V以及輸出緩沖門G5/G6組成。表 3-1 555定時(shí)器的基本功能輸入輸出QOUTV×××××0導(dǎo)通VV1101截止VV1010導(dǎo)通VV1101截止VV1原態(tài)原態(tài)原態(tài)原態(tài) 3.1.2 電路

16、的工作原理555時(shí)基電路和電阻R2、R3、R4、電容C2接成無穩(wěn)態(tài)工作模式，當(dāng)按鈕SB未按下時(shí)，時(shí)基電路因強(qiáng)制復(fù)位端MR（第4腳，低電平有效）通過R1接地，電路被復(fù)位，無穩(wěn)態(tài)振蕩器停振，揚(yáng)聲器B無聲，當(dāng)按下按鈕SB時(shí)，電源一路徑VD1向C1充電，使4腳電位上升。當(dāng)4腳電位高于0.4V時(shí)，強(qiáng)制復(fù)位被解除，振蕩器起振；電源另一路徑D2、R3、R4向C2充電，這時(shí)電阻R2不起作用。所以在SB按下時(shí)，C2充電時(shí)間常數(shù)是（R3+R4）*C2，放電時(shí)間常數(shù)是R4*C2，振蕩頻率約1600Hz，揚(yáng)聲器SP發(fā)出的是模擬“?！甭暋Ｋ砷_SB后，C1向R1放電，仍能維持集成塊4腳為高電平，這時(shí)D2反偏截止，R2被接

17、入振蕩回路，C2充電時(shí)間常數(shù)為（R2+R3+R4）*C2，放電時(shí)間常數(shù)仍為R4*C2，所以振蕩頻率降低，為1100Hz左右，揚(yáng)聲器SP發(fā)出模擬的“咚”聲。隨著C1不斷放電，使集成塊4腳電位不斷下降，當(dāng)降至0.4V以下時(shí)，電路被強(qiáng)制復(fù)位，振蕩器停振，“咚”聲消失，電路恢復(fù)原狀。所以按動一次SB后，揚(yáng)聲器就發(fā)出一次“叮咚”的響聲。改變電阻R2的阻值可以調(diào)整電路的“咚”聲音調(diào)，改變R3或R4阻值可改變電路的“?！甭曇粽{(diào)，但同時(shí)也影響“咚”聲的頻率，需要仔細(xì)調(diào)整以獲得滿意的效果。增減電容C1的容量可調(diào)整電路松開按鍵SB后余音的時(shí)間長短。3.2 實(shí)驗(yàn)過程 3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：焊接輔助工具、及穩(wěn)壓電源制

18、作器件、萬用表。表3-2 門鈴電路元器件清單代號名稱規(guī)格個(gè)數(shù)R1電阻3.9K1R2、R3電阻3K2R4電阻4.7K1R5電阻1001C1電解電容47 uF1C2瓷片電容0.1 uF1C3電解電容10 uF1C4瓷片電容0.01uF1D1、D2二極管1N40072D3發(fā)光二極管1SB按鈕輕觸開關(guān)1SP揚(yáng)聲器8/0.5W1IC集成電路NE5551集成電路插座8腳1接插件1 3.2.2 操作步驟（1）畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，對其電路圖與穩(wěn)壓電源的原理圖進(jìn)行對比，進(jìn)行正確的電路設(shè)計(jì)。（2）上去領(lǐng)取所需電路元件開始布線，有金屬圓盤的一面稱為焊接面，另一面稱為元器件面，主要放置元器件。以焊點(diǎn)一面為主（正面），圖

19、中焊點(diǎn)連接線、元器件都是安裝時(shí)的實(shí)際位置，實(shí)線表示焊點(diǎn)一面的連接線，虛線表示元器件一面的連接線，連接線畫的要平直，不能交叉。（3）根據(jù)所畫的電路圖把實(shí)驗(yàn)原器件插裝到萬能板上，按照先低后高、先里后外的原則焊接。（4）焊接好后，到老師那邊測量是否能發(fā)出“叮咚”的門鈴聲，若是沒有“叮咚”生則要仔細(xì)檢查線路連接是否有誤，正負(fù)極是否接反，元器件是否接對地方。 3.2.3 注意事項(xiàng)（1）二極管D2不能反接，如果D2接反，按下按鈕SB，電源不能對C1進(jìn)行充電，腳為低電平，門鈴電路不工作。（2）如果R1開路，當(dāng)按下按鈕SB，電路振蕩并發(fā)出“叮”聲；松開按鈕SB，因?yàn)檎袷幓芈烽_路，而不發(fā)出聲音。（3）改變C2的

20、數(shù)值，變音門鈴的音節(jié)會發(fā)生變化。3.3 實(shí)驗(yàn)成果展示及實(shí)驗(yàn)試調(diào) 3.3.1 實(shí)驗(yàn)成果展示如圖3-2、3-3所示圖 3-2 電子門鈴制作“正面”圖 3-3 電子門鈴制作“反面” 3.3.2 實(shí)驗(yàn)的試調(diào)結(jié)果檢查完電路無誤后，在直流穩(wěn)壓電源的插頭上接上電源，在門鈴的插頭接上喇叭，按SB按鈕進(jìn)行測試。以上實(shí)驗(yàn)成果測試成功，但是音質(zhì)不準(zhǔn)。分析原因肯能是由于焊點(diǎn)的焊接不牢固或者器件本身存在偏差。3.4 實(shí)驗(yàn)心得做這個(gè)“叮咚”門鈴是建立在直流穩(wěn)壓電源制作的基礎(chǔ)上的，在做“叮咚”電子門鈴之前，首先我們要了解555定時(shí)器的工作原理以及整個(gè)“叮咚”之所以會響的原理，其中定時(shí)器有八個(gè)引腳，弄清楚八個(gè)引腳所對應(yīng)的位置及在萬能板上的安裝，按鈕SB也有四個(gè)引腳，也要注意在連接時(shí)線路所對應(yīng)引腳的連接。三端穩(wěn)壓集成電路LM317T有三個(gè)引腳，注意引腳的順序。在將元器件插裝到萬能板上時(shí)，因?yàn)樵骷懈叩椭郑韵鹊秃蟾?，先里后外，上道工序不影響下道工序的原理。元器件跟元器件之間有的不能直接連接，要用到連接線，在排布連接線時(shí)要平直，不能交叉，不能觸碰。本次實(shí)驗(yàn)感覺是所有實(shí)驗(yàn)中最難的一個(gè)，不僅要焊接萬能板，還要注意電路的連接情況，電器元件比較多，線路也比較復(fù)雜，只要有一點(diǎn)點(diǎn)的錯(cuò)誤將會導(dǎo)致電路無法發(fā)出“叮咚”聲，或者發(fā)出各種奇葩聲。由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)裝配