電工電子綜合設(shè)計報告書

1、成績 電工電子綜合設(shè)計報告書 題 目 臺燈延時熄燈開關(guān) 院 部 名 稱 機電工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 班 級 組 長 姓 名 學(xué) 號 同 組 學(xué) 生 設(shè) 計 地 點 工科樓C210、C204等 設(shè) 計 學(xué) 時 2周 指 導(dǎo) 教 師 杭阿芳、趙國樹、劉旭明、吳敏 金陵科技學(xué)院教務(wù)處制一、 設(shè)計任務(wù)和要求電工電子綜合設(shè)計的主要任務(wù)包括理論設(shè)計、安裝與調(diào)試及寫出設(shè)計總結(jié)報告等。其中理論設(shè)計又包括選擇總體方案、設(shè)計單元電路、選擇元器件及計算參數(shù)等步驟,是課程設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。安裝與調(diào)試是把理論付諸實踐的過程,通過安裝與調(diào)試,進一步完善電路,使之達到課題所要求的性能指標,使理論設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H產(chǎn)

2、品。課程設(shè)計的最后要求寫出設(shè)計總結(jié)報告,把理論設(shè)計的內(nèi)容、組裝調(diào)試的過程及性能指標的測試結(jié)果進行全面的總結(jié),把實踐內(nèi)容上升到理論的高度。本次設(shè)計考核的能力主要有：1、電工基本知識2、模擬電子技術(shù)知識3、數(shù)字電子技術(shù)知識4、項目設(shè)計與運作能力 5、團隊協(xié)作能力6、技術(shù)文檔撰寫能力要求完成的工作量包括：1、制作成品，并現(xiàn)場演示效果。2、學(xué)生結(jié)合課題進行PPT演講與答辯。3、學(xué)生上交課題的設(shè)計技術(shù)文檔。設(shè)計結(jié)束，學(xué)生能夠達到以下目標：1、初步明確電工電子課程設(shè)計的過程和步驟。2、加深對理論知識的理解，同時學(xué)習(xí)實踐方面的知識。3、提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。4、培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科技發(fā)展動態(tài)，適

3、應(yīng)社會發(fā)展的能力。5、提高動手實踐的興趣，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。6、培養(yǎng)耐心細致、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。二、 設(shè)計思路夜晚上床前撥動一下開關(guān)，電路將啟動延時熄滅功能，電路通過整流電路整流為控制電路提供工作電壓，電路運用555的單穩(wěn)態(tài)計時功能，為電路進行定時作用，使之延遲一段時間燈將會自行熄滅，這為夜間上床或半夜臨時起床提供了不少的方便。 電路由電源電路、555時基電路、晶閘管開關(guān)電路等幾部分組成。電源電路由C4降壓、二極管VD3整流、穩(wěn)壓管VS穩(wěn)壓和電容C1濾波等部分組成，電路通電后C1兩端可輸出12V左右的穩(wěn)定直流電壓供555時基電路工作。555時基電路結(jié)成單穩(wěn)態(tài)工作模式，其暫態(tài)時間由R和C決定

4、。平時，時基電路處于單穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，輸出低電平，晶閘管無觸發(fā)電壓處于關(guān)閉狀態(tài)，因此，照明電路不工作。555的觸發(fā)段（第二腳）接受到觸發(fā)信號，從而使555時基電路翻轉(zhuǎn)進入暫態(tài)，3叫突變?yōu)楦唠娖?，?jīng)R5加點VTH的控制級，使VTH開通，EL便點燃發(fā)光，暫態(tài)時間一過，時基電路返回穩(wěn)態(tài)，3腳回復(fù)低電平，VTH因失去觸發(fā)電流導(dǎo)致交流電過零時即關(guān)閉，等EL熄滅，LED可有發(fā)光指示。三、 電路原理 當電路需要開燈時，只要合上開關(guān)S，臺燈EL即點亮，此時電路進入工作模式，臺燈EL就會自動點亮并發(fā)出微弱光線，經(jīng)過555時基電路的控制，工作幾分鐘后，燈又自動熄滅。 延遲熄燈電路由555時基電路，電源電路，觸摸電路及晶

5、閘管開關(guān)電路等幾部分組成，555時基電路接成單穩(wěn)態(tài)工作模式，暫態(tài)時間t=1.1R3*C3。平時時基電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，第三腳輸出低電平，晶閘管VTH處于關(guān)斷態(tài)，燈EL不亮。電源電路由二極管VD，穩(wěn)壓管VS及阻容原件R1，C1，C3組成。夜晚在上床休息前，只要啟動一下開關(guān)，電路就進入工作模式，從而給555時基電路觸發(fā)段（第二腳）輸入一個負脈沖，單穩(wěn)態(tài)電路立即翻轉(zhuǎn)置位，3腳輸出高平，次高電平經(jīng)電阻R2加到VTH的控制級，是VTH觸發(fā)開通，EL點亮發(fā)光，由于VTH采用的是晶閘管，所以流過EL的電流時半波交電流，EL發(fā)出的是微弱暗光，這對上床休息活半夜臨時起床都十分適宜，t=1.1R3*C3的時間，暫態(tài)

6、結(jié)束，555返回穩(wěn)定態(tài)，第三腳輸出低電平，VTH失去門級觸發(fā)電流，當交流電過零時即關(guān)斷，臺燈EL熄滅。555時基電路接成典型的單穩(wěn)態(tài)工作模式，其暫態(tài)時間由R3，C3決定。電源電路有二極管VD1，穩(wěn)壓管VS及阻容元件R1，C1,C2組成。屬于典型的電容降壓整流穩(wěn)壓線路，接通220V交流電壓后，C2兩端課出12V左右的直流電壓，從而給時基電路供電。 VTH為雙向晶閘管，它直接工作于220V的交流回路。平時，時基電路處于穩(wěn)態(tài)，第三腳輸出低電平，VTH因無觸發(fā)電壓二處于關(guān)斷態(tài)，照明燈EL不亮，此時發(fā)光二極管LED發(fā)光可指示開關(guān)的位置。當動作開關(guān)時， 555的觸發(fā)段（第二腳）接受到觸發(fā)信號，并經(jīng)VD2整

7、流得到負脈沖觸發(fā)信號從而使555時基電路翻轉(zhuǎn)進入暫態(tài)，3叫突變?yōu)楦唠娖?，?jīng)R5加點VTH的控制級，使VTH開通，EL便點燃發(fā)光，暫態(tài)時間一過，時基電路返回穩(wěn)態(tài)，3腳回復(fù)低電平，VTH因失去觸發(fā)電流導(dǎo)致交流電過零時即關(guān)閉，等EL熄滅，LED可有發(fā)光指示。雙閘管工作原理：雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導(dǎo)體材料制成的，對外也引出三個電極。雙向晶閘管相當于兩個單向晶閘管的反向并聯(lián)，但只有一個控制極。無論在陽極和陰極間接人何種極性的電壓，只要在它的控制極上加上一個觸發(fā)脈沖，也不管這個脈沖是什么極性的,都可以便雙向晶閘管導(dǎo)通。由于雙向晶閘管在陽、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實現(xiàn)觸發(fā)控制，因此雙

8、向晶閘管的主電極也就沒有陽極、陰極之分，通常把這兩個主電極稱為T1電極和T2電極，將接在P型半導(dǎo)體材料上的主電極稱為T1電極，將接在N型半導(dǎo)體材料上的電極稱為T2電極。當?shù)?腳輸出低電平時，就有負向觸發(fā)電流經(jīng)電阻R2注入雙向晶閘管VTH的控制極，從而使VTH開通；當?shù)?腳輸出高電平時，VTH失去觸發(fā)電流而關(guān)斷。四、 安裝調(diào)試過程與結(jié)果1.安裝的基本過程是： 使用Multisim仿真軟件繪制仿真設(shè)計圖：通過查閱書籍確定設(shè)計目標，使用Multisim仿真軟件設(shè)計具體電路，在Multisim仿真軟件中繪制出的設(shè)計圖，并確保電路運行的可行性。 根據(jù)Multisim仿真圖列元件清單并購買材料，根據(jù)實際需

9、要購買元器件，然后由其他組員的所有組長一同去新街口華龍電子稱進行購買?？紤]到焊接元件損壞問題，購買元器件時，對于易于損壞的元件應(yīng)當進行備份的購買，電子城找不到的電子元器件在網(wǎng)上進行挑選。對電路進行焊接和連線操作：運用我們電工工藝實習(xí)中對于焊接所學(xué)的知識規(guī)范焊接操作技巧，經(jīng)過劉老師的指導(dǎo)，讓我們了解焊接的更多知識，焊槍不要在器件的引腳上停留太長時間，最好不要超過3秒。調(diào)試過程：根據(jù)電路的工作原理對電路進行調(diào)試的操作，檢查電路的各個焊接點有無虛焊的現(xiàn)象，確保電路連線的準確和接觸良好。再次調(diào)試，由于電路的種種問題，要對電路的許多方面進行改進工作，確保電路能夠穩(wěn)定的運行，最終取得電路調(diào)試成功的結(jié)果。2

10、、 安裝過程中遇到的問題：為了簡化電路，遺漏了555定時器的底部，有了555定時器底部，只需在焊接好底部直接把555定時器插在底部就好。這樣可以防止555在焊接時，引腳被燒壞。由于電路故障，555不能正常的被觸發(fā)，因此，雙閘管不能正常的工作，照明電路不能實現(xiàn)定時熄滅的功能。五、 總結(jié) 通過本次設(shè)計讓我們更進一步的了解到譯碼器和555定時器的工作原理以及它的要求和性能指標，也讓我們認識到在此次設(shè)計電路中所存在的問題。以及自己在課外實踐能力方面的不足，所以我們要培養(yǎng)運用互聯(lián)網(wǎng)查找資料和綜合應(yīng)用課本理論知識解決實際問題的能力，同時也要多學(xué)習(xí)課外知識來擴張自己的知識面，通過課程設(shè)計我們也對課本知識進行

11、了鞏固和加強，通過進一步的學(xué)習(xí)，讓我們很好的理解和使用各個元件，使我們對抽象的數(shù)字電子理論知識有了具體的了解。設(shè)計過程中遇到很多難題，在老師以及同學(xué)的幫助下我順利地完成了本次設(shè)計，通過這次設(shè)計我深刻感到自己的知識十分有限，在以后的課程學(xué)習(xí)中一定要認真學(xué)習(xí)理論知識，充實自己。通過這一次的學(xué)習(xí)與實踐，讓我對數(shù)電知識更近一步的了解。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己設(shè)計的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。讓我們對電氣工程及其自動化這個專業(yè)有了更深的認識，這次的電工電子綜合設(shè)計屬于綜合性的課程設(shè)計，把我們之前所學(xué)的電路

12、基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）、和這學(xué)期新學(xué)的電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）相結(jié)合，使我更加扎實的掌握了強電與弱電不同方面的知識。在實際的模擬軟件調(diào)試過程中我深刻認識到了“理論聯(lián)系實際”的這句話的重要性與真實性而且通過對此課程的設(shè)計，我們知道了最重要的是在實踐中理解了書本上的知識明白了學(xué)以致用的真諦。讓我們?nèi)绾芜\用所學(xué)的知識去解決實際的問題提高我們的動手能力與創(chuàng)新能力。在整個設(shè)計到電路的焊接以及調(diào)試過程中我個人感覺調(diào)試部分是最難的因為你理論計算的值在實際當中并不一定是最佳參數(shù)我們必須通過觀察效果來改變參數(shù)的數(shù)值以期達到最好。而參數(shù)的調(diào)試是一個經(jīng)驗的積累過程沒有經(jīng)驗是不可能在短時間內(nèi)將其完成的而這個可

13、能也是老師要求我們加以提高的一個重要方面。因此，在這方面的學(xué)習(xí)是任重道遠的，我們應(yīng)該要認真學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識為更深入的學(xué)習(xí)做好準備。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。其實課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)通過這次設(shè)計，本人也在多方面都有所提高。我們學(xué)會了充分利用圖書館

14、資源和網(wǎng)絡(luò)資源進行自主學(xué)習(xí)研究，對常見的集成電路器件的功能和引腳接法有了進一步的了解和認識。最后感謝我們的指導(dǎo)老師劉老師.，每天都會關(guān)心我們的綜合設(shè)計的進程，還教會了我們一種新的VISIO繪圖軟件的使用方法。同時也要感謝我們組員，有了我們之間的互動，才能使我們完成這次的電工電子綜合設(shè)計。六、 參考資料1、趙家貴；電子電路設(shè)計；計量出版社；2005年6月2、姚福安；電子電路設(shè)計與實踐；山東科學(xué)技術(shù)出版社；2001年10月3、王澄非；電路與數(shù)字邏輯設(shè)計實踐；東南大學(xué)出版社；1999年10月4、李銀華；電子線路設(shè)計指導(dǎo)；北京航空航天大學(xué)出版社；2005年6月5、閻石；數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)；高等教育出版社；2006年5月6、陳有卿；555時基電路原理、設(shè)計