漳職院電子技術(shù)課程綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告

課程綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告題目：聲敏條形燈年級(jí)：二年級(jí)專(zhuān)業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)號(hào)：1014001309學(xué)生姓名：賴(lài)裕華指導(dǎo)教師：

目錄 3 42.1系統(tǒng)元器件清單 42.2核心器件介紹 43.系統(tǒng)焊裝過(guò)程 103.1組焊工藝要點(diǎn) 103.2組焊步驟 11 12 13

1、聲敏條形燈的功能介紹通過(guò)咪頭采集外界聲音，根據(jù)聲音強(qiáng)度大小LED會(huì)隨著跳躍！非常具有互動(dòng)效果！可用于測(cè)試環(huán)境的聲音強(qiáng)度的不同，可用于音箱設(shè)備，互動(dòng)性能效果佳。按鍵可設(shè)置3種模式，內(nèi)置單片機(jī)設(shè)置的模式掉電保存。是有記憶保存模式的芯片，設(shè)計(jì)十分人性化。其三種模式分別是：柱條模式模式柱條+漂浮點(diǎn)模式

單漂浮點(diǎn)模式

精密可調(diào)電阻調(diào)整靈敏度，調(diào)整效果佳，可視環(huán)境不同自行調(diào)節(jié)。物件小巧科技含量高。采用5V供電，24燈單色聲控頻譜，采用STM8貼片單片機(jī)控制，顯示部分采用高亮0805單色LED。

2、系統(tǒng)元件清單及部分介紹2.1系統(tǒng)元件清單：2.2核心器件介紹

STM8S103F3P6單片機(jī)的介紹

引腳分布圖：芯片特點(diǎn):

內(nèi)核

高級(jí)STM8內(nèi)核，具有3級(jí)流水線的哈佛結(jié)構(gòu)；

擴(kuò)展指令集；

存儲(chǔ)器

程序存儲(chǔ)器：8K字節(jié)Flash；10K次擦寫(xiě)后在55°C環(huán)境下數(shù)據(jù)可保存20年；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；640字節(jié)真正的數(shù)據(jù)EEPROM；可達(dá)30萬(wàn)次擦寫(xiě)；

RAM：1K字節(jié)；

時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理

2.95到5.5V工作電壓；

靈活的時(shí)鐘控制，4個(gè)主時(shí)鐘源；

–

低功率晶體振蕩器

–

外部時(shí)鐘輸入

–

用戶(hù)可調(diào)整的內(nèi)部16MHz

RC

–

內(nèi)部低功耗128kHz

RC

帶有時(shí)鐘監(jiān)控的時(shí)鐘安全保障系統(tǒng)；

電源管理；

–

低功耗模式(等待、活躍停機(jī)、停機(jī))

–

外設(shè)的時(shí)鐘可單獨(dú)關(guān)閉

永遠(yuǎn)打開(kāi)的低功耗上電和掉電復(fù)位；

中斷管理

帶有32個(gè)中斷的嵌套中斷控制器；

6個(gè)外部中斷向量，最多27個(gè)外部中斷；

定時(shí)器

高級(jí)控制定時(shí)器：16位，4個(gè)捕獲/比較通道，3個(gè)互補(bǔ)輸出，死區(qū)控制和靈活的同步；

16位通用定時(shí)器，帶有3個(gè)捕獲/比較通道(IC、OC

或

PWM)；

帶有8位預(yù)分頻器的8位基本定時(shí)器；

自動(dòng)喚醒定時(shí)器；

2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器：窗口看門(mén)狗和獨(dú)立看門(mén)狗；

通信接口

帶有同步時(shí)鐘輸出的UART

，智能卡，紅外IrDA，LIN主模式接口；

SPI接口最高到8Mbit/s；

I2C接口最高到400Kbit/s；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器

10位，±1LSB的ADC，最多有5路通道，掃描模式和模擬看門(mén)狗功能；

I/O端口

32腳封裝芯片上最多有28個(gè)I/O，包括21個(gè)高吸收電流輸出；

非常強(qiáng)健的I/O設(shè)計(jì)，對(duì)倒灌電流有非常強(qiáng)的承受能力

開(kāi)發(fā)支持；

單線接口模塊(SWIM)和調(diào)試模塊(DM)，可以方便地進(jìn)行在線編程和非侵入式調(diào)試；STM8S103F3P6單片機(jī)在聲敏條形燈中的作用：

STM8S103F3P6單片機(jī)性能優(yōu)良，在實(shí)際應(yīng)用中十分廣泛，大多數(shù)用以需要記憶功能，多鐘模式的電子產(chǎn)品當(dāng)中。

STM8S103F3P6單片機(jī)在聲敏條形燈用于調(diào)節(jié)0805單色LED燈的的三種閃爍模式，即柱條模式、柱條+漂浮點(diǎn)模式、單漂浮點(diǎn)模式。使用者可通過(guò)開(kāi)關(guān)控制，方便快捷。

LM386音頻功率放大器介紹LM386音頻功率放大器引腳分布圖LM386音頻功率放大器簡(jiǎn)介：制造商：美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司

種類(lèi)：音頻功率放大器

封裝形式：

LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。

特性：

靜態(tài)功耗低，約為4mA，可用于電池供電；工作電壓范圍寬，4-12Vor5-18V；外圍元件少；電壓增益可調(diào)，20-200；低失真度；應(yīng)用特點(diǎn)：LM386是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至200。輸入端以地為參考，同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半，在6V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為24mW，使得LM386特別適用于電池供電的場(chǎng)合。

LM386內(nèi)部電路：LM386內(nèi)部電路原理圖如圖所示。與通用型集成運(yùn)放相類(lèi)似，它是一個(gè)三級(jí)放大電路。第一級(jí)為差分放大電路，T1和T3、T2和T4分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T(mén)1和T2的有源負(fù)載；T3和T4信號(hào)從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。第二級(jí)為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)。第三級(jí)中的T8和T9管復(fù)合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極管D1和D2為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè)電路具有穩(wěn)定的電壓增益。MIC(咪頭)

咪頭，是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換器件，是和喇叭正好相反的一個(gè)器件（電→聲）。是聲音設(shè)備的兩個(gè)終端，咪頭是輸入，喇叭是輸出。又名麥克風(fēng)，話筒，傳聲器。咪頭的結(jié)構(gòu)：1、防塵網(wǎng)：保護(hù)咪頭，防止灰塵落到振膜上，防止外部物體刺破振膜，還有短時(shí)間的防水作用。2、外殼：整個(gè)咪頭的支撐件，其它件封裝在外殼之中，是傳聲器的接地點(diǎn)，還可以起到電磁屏蔽的作用。3、振膜：是一個(gè)聲-電轉(zhuǎn)換的主要零件，是一個(gè)繃緊的特氟窿塑料薄膜粘在一個(gè)金屬薄圓環(huán)上,薄膜與金屬環(huán)接觸的一面鍍有一層很薄的金屬層,薄膜可以充有電荷，也是組成一個(gè)可變電容的一個(gè)電極板，而且是可以振動(dòng)的極板。4、墊片：支撐電容兩極板之間的距離，留有間隙，為振膜振動(dòng)提供一個(gè)空間，從而改變電容量。5、背極板：電容的另一個(gè)電極，并且連接到了FET（場(chǎng)效應(yīng)管）的G（柵）極上。6、銅環(huán)：連接極板與FET（場(chǎng)效應(yīng)管）的G（柵）極，并且起到支撐作用。7、腔體：固定極板和極環(huán)，從而防止極板和極環(huán)對(duì)外殼短路（FET（場(chǎng)效應(yīng)管）的S（源極），G（柵）極短路）。8、PCB組件：裝有FET，電容等器件，同時(shí)也起到固定其它件的作用。9、PIN：有的傳聲器在PCB上帶有PIN（腳），可以通過(guò)PIN與其他PCB焊接在一起，起連接另外前極式，背極式在結(jié)構(gòu)上也略有不同。工作原理：由靜電學(xué)可知，對(duì)于平行板電容器，有如下的關(guān)系式：C=εS/4πkd…①即電容的容量與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，與兩個(gè)極板的面積成正比，與兩個(gè)極板之間的距離成反比。另外，當(dāng)一個(gè)電容器充有Q量的電荷，那么電容器兩個(gè)極板要形成一定的電壓，有如下關(guān)系式：C=Q/V……②對(duì)于一個(gè)駐極體咪頭，內(nèi)部存在一個(gè)由振膜，墊片和極板組成的電容器，因?yàn)槟て铣溆须姾?，并且是一個(gè)塑料膜，因此當(dāng)膜片受到聲壓強(qiáng)的作用，膜片要產(chǎn)生振動(dòng)，從而改變了膜片與極板之間的距離，從而改變了電容器兩個(gè)極板之間的距離，產(chǎn)生了一個(gè)Δd的變化，因此由公式①可知，必然要產(chǎn)生一個(gè)ΔC的變化，由公式②又知，由于ΔC的變化，充電電荷又是固定不變的，因此必然產(chǎn)生一個(gè)ΔV的變化。這樣初步完成了一個(gè)由聲信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。由于這個(gè)信號(hào)非常微弱，內(nèi)阻非常高，不能直接使用，因此還要進(jìn)行阻抗變換和放大。FET場(chǎng)效應(yīng)管是一個(gè)電壓控制元件，漏極的輸出電流受源極與柵極電壓的控制。由于電容器的兩個(gè)極是接到FET的S極和G極的，因此相當(dāng)于FET的S極與G極之間加了一個(gè)Δv的變化量，F(xiàn)ET的漏極電流I就產(chǎn)生一個(gè)ΔID的變化量，因此這個(gè)電流的變化量就在電阻RL上產(chǎn)生一個(gè)ΔVD的變化量，這個(gè)電壓的變化量就可以通過(guò)電容C0輸出，這個(gè)電壓的變化量是由聲壓引起的，因此整個(gè)咪頭就完成了一個(gè)聲電的轉(zhuǎn)換過(guò)程。3、系統(tǒng)焊接過(guò)程3.1組焊工藝要點(diǎn)

本聲敏條形燈為全貼片式焊接工藝，焊接難度較大，對(duì)焊接工藝要求較高。根據(jù)實(shí)體電路板，有幾個(gè)焊接要點(diǎn)需要格外注意。

3.2組焊步驟焊接時(shí)按照體積小和引腳復(fù)雜的優(yōu)先焊接原則，使用尖頭電烙鐵在有良好照明設(shè)備的環(huán)境下焊接。按照體積小和引腳復(fù)雜的器件優(yōu)先焊接的原則，先將較為復(fù)雜的單片機(jī)和運(yùn)放進(jìn)行焊接。單片機(jī)和運(yùn)放皆為貼片式器件，在焊接時(shí)要格外注意，小心防止焊錫過(guò)多，將周?chē)_粘連，致使出現(xiàn)無(wú)法使用的情況。在本聲敏條形燈中，LED和電阻皆為貼片式，但是二者無(wú)引腳，焊接只要相對(duì)小心，故而焊接優(yōu)先級(jí)較次。二者需要并排焊接成條形燈的形狀，所以二者焊接整齊與否，直接影響焊接后成片的美觀程度。因此，在這次焊接中要主要二者的整齊性。電容的焊接同LED以及電阻的焊接方式無(wú)異，且焊接的位置較為分散，故而在焊接是只需要注意焊接過(guò)程中沒(méi)有正負(fù)焊接，按照正常的方式焊接即可。最后是咪頭、滑動(dòng)變阻器及5V的接口，這三個(gè)器件是本聲敏條形燈組件當(dāng)中唯一的非貼片式器件，焊接難度較小，按照正常的方式焊接基本就能夠準(zhǔn)確無(wú)誤。4、調(diào)測(cè)過(guò)程在整個(gè)電路順利焊接完成之后，我們要對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行調(diào)測(cè)，用以確保組裝完成后能夠正常工作。此次調(diào)測(cè)我們進(jìn)行三次，三次調(diào)測(cè)能夠正常工作則為焊接成功，若三次調(diào)測(cè)不能夠正常工作則需要整體重新校正焊接。

首次調(diào)節(jié)，接上直流電源，放在較為安靜的環(huán)境。我們發(fā)現(xiàn)按鍵模式切換不順利，MIC（咪頭）感應(yīng)不正常，整個(gè)器件只有一只LED等正常工作。我們對(duì)可調(diào)電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有解決。之后我們對(duì)各個(gè)器件的焊點(diǎn)進(jìn)行檢查，運(yùn)放器件焊點(diǎn)松動(dòng)，對(duì)運(yùn)放器件進(jìn)行重新焊接，再次調(diào)測(cè)。二次調(diào)測(cè)，我們將運(yùn)放器件重新焊接后，再次接上直流電源，放在較為安靜的環(huán)境，進(jìn)行噪聲測(cè)試。我們發(fā)現(xiàn)LED燈追隨噪聲大小亮起，但是LED等靈敏度較高，處在居高不下的高位置狀態(tài)。之后，對(duì)可調(diào)電阻進(jìn)行靈敏度調(diào)試，我們?cè)俅芜M(jìn)行調(diào)測(cè)。三次調(diào)測(cè)。我們將可調(diào)電阻調(diào)整到較為不靈敏狀態(tài)，重新接上直流電源進(jìn)行調(diào)測(cè)。我們發(fā)現(xiàn)，處在高位的LED位置明顯下降，對(duì)周邊環(huán)境聲音檢測(cè)靈敏度明顯，整個(gè)器件達(dá)到預(yù)期測(cè)試的理想狀態(tài)，電路各器件運(yùn)轉(zhuǎn)正常，電路焊接成功。調(diào)測(cè)完畢！5、體會(huì)與收獲通過(guò)