光控聲控開關(guān)設(shè)計總結(jié)_圖文_百度文庫

1、題目：聲控和光控開關(guān)設(shè)計學(xué) 院：電子工程學(xué)院 專 業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù) 2010年 5月一、設(shè)計電路原理圖及工作原理圖1設(shè)計電路原理圖一、工作原理：當麥克風(fēng)作用時，其電阻變小，A點電壓下降，相當于A點產(chǎn)生一個負脈沖，經(jīng)三極管Q1和Q2放大，并給以555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器提供負脈沖，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，進入暫穩(wěn)態(tài)，輸出端第3腳輸出高電平，三極管Q4和Q5導(dǎo)通，開關(guān)閉合，在暫穩(wěn)態(tài)期間，電源通過電阻R8對電容C5充點，充電電壓uC當升高到uC=2/3Vcc，觸發(fā)器復(fù)位，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，觸發(fā)器第3腳輸出為低電平，555芯片內(nèi)部三極管T1導(dǎo)通，電容C5通過T1放大，電路回復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)，開關(guān)斷開。當光照接收管時，其電阻變

2、小，觸發(fā)器輸入端第2腳電壓1/3Vcc，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，進入暫穩(wěn)態(tài)，其它工作原理同上。其中，D1,C4,R9,Q3構(gòu)成暫穩(wěn)態(tài)自鎖電路，工作過程：在暫穩(wěn)態(tài)期間，輸出端第3腳輸出高電平，D1導(dǎo)通，三極管Q3飽和導(dǎo)通，其CE間導(dǎo)通電壓很小，即B點電壓很小，Q2保存截止，以防再次觸發(fā)干擾暫穩(wěn)態(tài)。二極管D2作用是：當開關(guān)外接其它帶有感性電路時，由于電感斷電時產(chǎn)生反向電動勢，此電動勢通過二極管D2放電，其保護作用。二、電路仿真及結(jié)果1、 仿真軟件Multisim簡要介紹Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench公司推出的以Win

3、dows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。Multisim對電路進行仿真分析的基本過程，只是在繪電路圖時還需要接入所需要的儀器儀表，構(gòu)成完整的實驗電路。在進行數(shù)字電路仿真或模擬電路瞬態(tài)分析時，不需要設(shè)置仿真類型和參數(shù)，只需要打開虛擬的電源開關(guān)即可進行仿真，顯示仿真結(jié)果。Multisim為用戶提供了數(shù)量眾多的元器件，被分門別類地存放在多個器件庫中。在繪制電路圖時只需打開器件庫，再用鼠標左鍵選中要用的元器件，并把它拖放到工作區(qū)即可。當光標移動到元器件的引腳時，會自動產(chǎn)生一個帶十字的黑點，進入到連

4、線狀態(tài)。單擊鼠標左鍵確認后，移動鼠標即可實現(xiàn)連線，搭接電路原理圖既方便又快捷，就像在計算機上進行實驗一樣。2、 仿真電路圖3、 仿真結(jié)果A:J1閉合前、X1滅：左邊為電源電壓，右邊為X1電壓（下同）。J2閉合、X1亮：B：J2閉合前、X1滅：J2閉合、X1亮：一、 電路板設(shè)計制作過程1、 軟件Altium Designer簡要介紹：Altium Designer 提供了唯一一款統(tǒng)一的應(yīng)用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開發(fā)所需的所有必須技術(shù)和功能。Altium Designer 在單一設(shè)計環(huán)境中集成板級和FPGA系統(tǒng)設(shè)計、基于FPGA和分立處理器的嵌入式軟件開發(fā)以及PCB版圖設(shè)計、編輯和制造。并集成

5、了現(xiàn)代設(shè)計數(shù)據(jù)管理功能,使得Altium Designer成為電子產(chǎn)品開發(fā)的完整解決方案一個既滿足當前，也滿足未來開發(fā)需求的解決方案。2、 PCB圖設(shè)計要求和注意事項：a、 PCB圖的尺寸大小要適中,過大時印刷連線過長,減低了抗噪聲能力;過小時元器件過于密集,各元器件以及連線間會互相干擾、散熱效果不好。b、 熟悉每個元器件實物掌握元器件的外形尺寸、封裝形式、引線形式、排列順序。圍繞核心元件來布局，所有元件安水平或垂直反向布置。c、 確定每個元件在板上的位置，位置合理，均勻緊湊，排列美觀，整齊，充分利用空間，應(yīng)把相互有關(guān)的元件盡量放得靠近些。d、 輸入端、輸出端、電源端等引出端布置在PCB板邊緣

6、，便于測試。e、 焊盤的大小和形狀合適，初學(xué)者，一般焊盤外徑要大于80mil，空間允許盡量大。f、 連線的寬度一般大于60mil，注意連線之間的距離不能靠得太近，容易短路。而且連線盡可能短，以免產(chǎn)生干擾，連線的拐彎處應(yīng)取圓弧形，避免用直角。g、 在PCB板布線面空白處添加學(xué)號、日期等信息。3、 PCB板制作過程a、 打印PCB圖。b、 裁剪PCB紙。c、 裁剪敷銅板：根據(jù)PCB圖大小裁剪，留一些邊距。d、 用細砂紙輕擦電路板敷銅面，并用紙擦干凈。e、 將剪好的PCB圖紙對貼住電路板敷銅面，用單面膠固定一端。f、 過板：固定端先過板。g、 等待冷卻后取出熱傳印紙。h、 鉆孔：先鉆小孔后鉆大孔。i

7、、 用細砂紙輕擦電路板敷銅面上保護膜。j、 修剪打磨電路板將四角和多余的邊修剪并打磨。k、 均勻涂上松香水保護電路板敷銅面，以防氧化。4、 電路板安裝要求和注意事項a、安裝的順序 ：先低后高，先小后大，先輕后重。 b、元器件的標識 ：電子元器件的標記和色碼部位應(yīng)朝上，以便于辯認；橫向插 件的數(shù)值讀 法應(yīng)從左 至右 ，而豎向插件的數(shù)值讀法則應(yīng)從下至上。c、符合以下情況的元器件不宜緊密貼裝，而需浮裝：  a軸向引線需要垂直插裝的：一般元器件距印制板37mm，     b發(fā)熱量大的元器件（大功率電阻、在功率管等）；  &

8、#160;  c受熱后性能易變壞的器件（如集成塊等）；5、 設(shè)計制作結(jié)果B：作品實物圖正面：C：作品實物圖背面：二、 調(diào)試測試及結(jié)果1、 測試儀器萬用電表（MF-10型） 直流穩(wěn)壓電源 小車2、 測試內(nèi)容方法和步驟：、認真檢查安裝后好的電路板，電阻阻值是否對，電解電容有沒有接反，連線之間有沒有短路，有沒有虛焊，整體布線是否完整，檢查無誤后，可以進行測試。、調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源輸出電壓為4.5V，接入電路板電源端和地段，在麥克風(fēng)和光接收管不起作用時，測量靜態(tài)參考工作點。代號型號靜態(tài)參考電壓（V）ebcQ1901400.583.57Q2901400.365.53Q3901400.470.36

9、Q490140.0104.26Q5805000.054.26IC5551025.533045.5455.5460.0270.0283.69、當麥克風(fēng)或光接收管起作用后，用萬用表測量555芯片第6腳電壓Uc的變化情況，有何變化？請文字描述。答：555芯片第6腳電壓從0開始逐漸升到3.4V。、將小車的接插件頭插入電路板接插件座，打開小車開關(guān)，吹一吹麥克風(fēng)。小車開出一段時間后自動停下；再用光照光接收管小車同樣開出一段時間后自動停下。記錄小車大約運行時間T= 5.00 秒。三、 心得體會這學(xué)期的低頻實訓(xùn)給我留下深刻的感受，我從中學(xué)習(xí)到了很多很多，其中包括用PROTEL99畫原理圖，導(dǎo)出PCB圖，布線，運用Multisim仿真，焊電路板等等。經(jīng)過了幾天的制作、測試和改正錯誤再制作的過程，我的聲控和光控開關(guān)設(shè)計電路、仿真和測試終于成功了。在整個制作過程中，制作PCB板圖和用Multisim10軟件制作仿真電路是比較理論性的，也是要求比較細心的，同時制圖的過程中除了要注意電路的合理性外，還需美觀性，所以一些電路線是需要簡化的。制作好圖以后，就是制作PCB板實物圖，這是要求動手能力的過程，過程中的焊接部分也是要求比