响应电路分为两部分,当输入正电压时,lLED发光二极管开路,蜂鸣器工作发出“吱吱”的报警声音,而当光照较弱输入负电压时,与蜂鸣器串联的二极管断路,蜂鸣器不工作,而放光二极管正向连接,发光。
五、电路焊接
对模拟成功的电路进行实物焊接时,要合理布线,尽可能的防止各线之间的干扰。元件不要放置过紧,这样方便焊接。
在焊接集成电路时要见焊点尽可能的焊小一点,防止引脚间的短路。焊接时间不宜过长,以防元件过热烧坏。
六、问题分析
1.在电路设计时要充分考虑各单元的协调,否则会破坏其他单元的正常工作。
2.在模拟时,若运行的不是新搭建的电路,而是上次保存的电路,很有可能出错,解决此问题只需重新连一遍。
3.模拟时,蜂鸣器本该响时却不响。这可能是蜂鸣器接反了(模拟中蜂鸣器也有正负极之分),调一下蜂鸣器的极性可以解决。
4.模拟好的电路焊接成实物后,不正常运行。这可能有虚焊的地方,找到虚焊点重新焊接即可。 5.在设计与调试电路时,要特别注意各元件的参数,特别是蜂鸣器与LED的耐压。蜂鸣器需要5V工作,而比较器输出受稳压管限制,不可能完全达到5V,可以加一个放大电路将电压放大。实际购买的LED为1.8V,而分路电压达到了5V,这很容易吧LED烧掉,解决此问题的方法是给LED串联一个分压电阻。
6.在焊接实物时,要将各元件参数尽可能的重新测一遍。因其标称值与实际值不一定一样,有时会相差很大。
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7.光敏电阻固定为100K欧,但实际工作时不一定向理想的那样工作。本次用到的光敏电阻在普通光照下只是在0K到50K范围内变化灵敏,为了提高光控灵敏度,感光回路的固定电阻选用了10K的电阻。此固定电阻可以用电位器替代,这样还可以手动调节电路的灵敏度。
8.对于新买来的元件,首先要区分好各引脚,否则很容易烧坏元件,区分的方法可以在网上搜并结合万用表测量。
9.焊接时布线合理,防止相互之间的干扰。如信号的出入先分开或垂直。 10.在焊接元件时,不能在焊点处焊的时间太长,否则元件会过热烧坏。
11.在实际检测时,若电路中有元件出现过热或冒烟,应立即给电路断电。检查电路,可能是电路中用短路的地方。如导线短路或焊接点短路。
12.要使电路正常工作,必须给运算放大器LM741加上正、负12伏的电压,这样运算放大器才会正常工作。
13.在实测中会遇到单限比较器无法正常工作,遇到此问题时,可能是电路的实际参数不正确,可以改换电阻,调节比较电压来实现。
14.若单限比较器输出电压不正常,应检查稳压管是否完好,很有可能是它被烧坏了。
七、结果分析
课程设计是让我们通过解决一、两个实际问题,巩固和加深在模拟电子技术基础课程中所学的理论知识和实践技能,基本掌握电子电路一般设计方法,提高电子电路的设计和实践能力,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
我做的课程设计是一个光控报警器,里面用到比较器。经过不断地改进与调试,最终达到预定功能。它不仅可以感光报警,还具有一定的灵敏度。它兼顾光控报警和光控灯于一体,可应用于多方面。如用于监控对光照敏感的物品,此时与光控灯(放于不影响物品的地方)配合,可以实时监控物品与电路的工作状态。
通过这次课程设计,发现了不少自身存在的弱点。在开始时,雄心勃勃,以为很容易做好。但真正开始做后才发现理论与实践不能很好的结合。且一些基本的元件的引脚都无法辨别。在焊接时不是虚焊就是加热时间过长将元件烧坏。经过不断的练习,终于掌握了一些焊接的技巧,可以焊接出理想的焊点了。
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通过这次的课程设计,我掌握了不少知识。当然,先亲自验证了理论知识,并将它们用于实践。如将比较器的知识充分的运用,掌握了比较器的工作原理,并将它用于实践,运用它的跳变可以设计出像光控报警电路这样的很多类型的电路。
通过自己动手,最直接的是学了不少元件的型号,懂得了怎么分辨741的引脚,怎么测出二极管的正负方向。知道不是所有阻值的电阻都有,实际中需要自己协调试用。还知道了蜂鸣器的两个引脚是区分正负极的,接反了就不能正常工作。
当然,通过自己动手设计,也提高了我的动手能力,为自己打了不少信心。发现自己不是那样的笨拙,至少还会自己动手设计电路,这也调起了我对电子电路设计的不少兴趣。以后也不会只看着别人设计东西自己只好奇了,至少会自己动动手实践一下了。
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附录
(1)主要材料清单 元件 1K欧电阻 2K欧电阻 10K电阻 光敏电阻 5K 电位器 集成运算放大器 蜂鸣器(5V) LED(红色) 二极管 稳压管 6V直流电源 3V直流电源 +12V直流电源 -12V直流电源 型号/规格 1K 2K 10K GL3516 5K LM741 5V 红色 1N4148 1N4730 直流 直流 直流 直流 数量 4个 1个 1个 1个 1个 2个 1个 1个 1个 2个 1台 1台 1台 1台
(2)uA741的引脚识别:
空端 VCC+ 输出端 调零 LM741 调零 反相输入端 同相输入端 VCC--
参考文献
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1、清华大学电子学教研组编 . 杨素行主编 . 模拟电子技术基础简明教程 . 第三版 . 高等教育出版社 . 2006.
2、王小平主编 . 模拟电路实验与课程设计 . 石家庄铁道学院电工基础教研室. 2009. 3、黄志伟主编 . 全国大学生电子设计竞赛训练教程 . 电子工业出版社.
4、刘笃仁,韩保君编著 . 传感器原理及应用技术 . 西安电子科技大学出版社 . 2003. 5、徐科军 . 传感器与检测技术 . 北京:电子工业出版社 . 2007.
致谢
通过设计实践,我逐步树立了正确的设计思想,增强了创新意识,熟悉掌握模电课程设计的
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知识,培养了分析问题和解决问题的能力;通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料,进行了全面的课程设计基本技能的训练。
从陌生到开始接触,从了解到熟悉,这是每个人学习事物所必经的一般过程,我对课程设计的认识过程亦是如此。 在这次设计过程中得到了老师以及许多同学的帮助,特别是范卉青老师的悉心指导,使我受益匪浅。在此,对关心和指导过我各位老师和帮助过我的同学表示衷心的感谢!
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