B13050620 电子实习报告格式

洛阳理工学院

电子实习报告

专业计算机科学与技术

班级 B130506

学号 B13050620

姓名高金忠

完成日期 20##年4月11日

声光控楼道灯电路

中文摘要

民用住宅楼梯照明的控制，一要节约用电、控制自动化，二要方便住户对楼梯照明用电的管理，三要投资少。根据这三个原则，提出一种新的自动控制声光双控电路，很有推广应用价值。在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。另外，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金，随着经济的发展全球的资源日益紧缺，节约资源显的越来越重要，而电能的节约更是其中最重要的一方面，所以可以设计一种节约电能的照明灯，楼道声光双控灯就是其中一种

中文摘要... 1

第1章概述... 3

1.1声控灯的发展及应用... 3

1.2实习目的和主要内容... 3

第2章声光控电路原理分析... 4

2.1整体电路... 4

2.2各模块原理分析... 4

2.3声光控楼道灯工作原理分析... 6

第3章常用电子元器件识别... 7

3.1电阻... 7

3.2电容... 8

3.3二极管... 9

3.4三极管... 10

3.5晶闸管... 10

3.6集成电路... 10

3.7整流桥... 11

3.8话筒... 11

3.9光敏电阻... 11

第4章电路安装、焊接... 12

4.1安装方法... 12

4.2焊接工艺... 12

第5章电路调试... 17

5.1调试方法... 17

心得体会... 17

参考文献... 18

附录... 19

附录1 电路元器件清单表... 19

附录2 电路原理图... 20

附录3 电路实物图... 20

正面图... 20

反面图：... 21

第1章概述

1.1声控灯的发展及应用

声控灯是一种声控电子照明装置，由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强，控制灵敏的声控灯，它采用人嘴发出约1秒的控制信号“嘶”声，即可方便及时地打开和关闭声控照明装置，并有防误触发而具有的自动延时关闭功能，并设有手动开关，使其应用更加方便。声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成

1.2实习目的和主要内容

目的：通过这次实习我们希望在理清它的发展的脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学习的知识运用到实验探索上，这对提高我们的动手能力，创新意识，及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我们也希望这次的研究能让我们进一步地了解照明灯，而不是仅局限于课本知识内。从小的突破点入手，掌握又一项科技知识，从而实现在课堂外的又一次提高。

内容：

（1）电子工艺基本常识及要求；

（2）电子元器件的识别和测试方法；

（3）电子元器件焊接工艺；

（4）声光控楼道控制电路安装及调试。

第2章声光控电路原理分析

2.1整体电路

图2.1

2.2各模块原理分析

1.晶闸管回路：

图2.2：晶闸管回路模块图

晶闸管回路中包括晶闸管、及整流桥电路。

晶闸管的作用是控制晶闸管回路的通断，整流桥电路的作用是将交流电变为脉动直流，使得通过晶闸管的电流方向不发生改变。

2.延时开启电路：

图2.3 延时开启电路模块图

当与非门最终传来高电势是，晶闸管三极管就有可能处于通态，然后，延时开启电路通过电容C2的储能作用，来给晶闸管提供电压，来延迟灯泡的明亮时间。当电容提供的电压值低于某个值时，晶闸管的基极b就会得到使晶闸管回路断开的条件。

电平比较电路：

图2.4 电平比较电路模块图

通过话筒的震动改变c1电平的值，进而影响三极管T1的通态、截止态的改变，光敏电阻电路则通过光敏电阻的电阻特性，改变其端电压，二者的变化影响第一个与非门4011的电势，进而影响整个电路。

音频放大电路：

图2.5 音频放大电路图

通过声波震动，使话筒内部的电容的极板间距改变，从而使C2的通路，控制三极管VT2的通断，进而影响电路。

2.3声光控楼道灯工作原理分析

声光控电灯是利用光频、音频信号远距离非接触控制电灯开、关的电子装置，它具有很多优越性，在黑暗中，不需寻找电灯开关。

该装置电路的工作原理，白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管呈现底阻状态（≤1KΩ），使三极管截止，其发射极无电流输出，单向可控硅（多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等)。因无触发电流而阻断。此时流过灯泡的电流≤2.2mA,灯泡不能发光。电阻和稳压二极管使三极管偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管呈现高阻状态≥100KΩ（电路分析时高阻态可做开路理解），当话筒接收到某一特定频率的声音后，便在其两端产生一个电脉冲，此电脉冲进入集成电路的内进行放大处理，并使原来的低电平输出{电平是数字逻辑电路中的说法，在逻辑电路中，低电平表示0，高电平表示1。

一般规定低电平为0~0.25V，高电平为3.5~5V。}变为高电平输出，故三极管正偏导通，于是在电阻上产生电压，使双向可控硅元件触发导通，照明等内有电流通过而点亮

第3章常用电子元器件识别

3.1电阻

色环电阻：共需要两个，R1=1KΩ，R6=10MΩ不分正负极。

图3.1 色环电阻实物图

贴片电阻：共需要4个。R2=100KΩ，R3=33KΩ，R4=270KΩ，R5=10KΩ，不分正负极。

图3.2 贴片电阻实物图

电位器：共需要3个。Rp1=100KΩ，Rp2=1MΩ，Rp3=22KΩ，不分正负极。

图3.3电位器实物图

3.2电容

电解电容：

不知道极性的电解电容可用万用表的电阻挡测量其极性。

我们知道只有电解电容的正极接电源正（电阻挡时的黑表笔），负端接电源负（电阻挡时的红表笔）时，电解电容的漏电流才小（漏电阻大）。反之，则电解电容的漏电流增加（漏电阻减小）

测量时，先假定某极为“+”极，让其与万用表的黑表笔相接，另一电极与万用表的红表笔相接，记下表针停止的刻度（表针靠左阻值大），然后将电容器放电（既两根引线碰一下），两只表笔对调，重新进行测量。两次测量中，表针最后停留的位置靠左（阻值大）的那次，黑表笔接的就是电解电容的正极。

或者说标黑的部分是负极，没标的是正极。

图3.4 电解电容实物图

贴片电容：

图3.5 贴片电容实物图

贴片电容的尺寸表示法有两种，一种是英寸为单位来表示，一种是以毫米为单位来表示，贴片电容的系列型号有0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、20##、2225、2512，是英寸表示法， 04 表示长度是0.04 英寸，02 表示宽度0.02 英寸。

3.3二极管

二极管

图3.6 二极管

稳压管和二极管有重要区别。第一，二极管一般在正向电压下人作，稳压管则在反向击穿状态下工作，二者用法不同；第二，普通二极管的反向击穿电压一般在40V以上，高的可达几百伏至上千伏，而且在伏安特性曲线反向击穿的一段不陡，即反向击穿电压的范围较大，动态电阻也比较大。对于稳压管，当反向电压超过其工作电压Vz（亦称齐纳电压或稳定电压）时，反向电流将突然增大，而器件两端的电压基本保持恒定。对应的反向伏安特性曲线非常陡，动态电阻很小。稳压管可用作稳压器、电压基准、过压保护、电平转换器等。

根据二者反向击穿电压在数值上的差异及稳定性，可以区分标记不清楚的稳压管和普通二极管，利用兆欧表提供合适的反向击穿电压，将被测管反向击穿。选择万用表的10VDC档或50VDV档测出反向击穿电压值，数值在40V以上的是二极管，低于40V的稳压管。

极性的判别：

将万用表置于R×100档或R×1k档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调两表笔，再测出一个结果。两次测量的结果中，有一次测量出的阻值较大（为反向电阻），一次测量出的阻值较小（为正向电阻）。在阻值较小的一次测量中，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极。

3.4三极管

图3.7 三极管

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管,晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

正常的NPN结构三极管的基极（B）对集电极（C）、发射极（E）

3.5晶闸管

单项晶闸管分为PNPN和NPNP两种，各有三个管脚分别为阳极、控制极、阴极！用数字式万用表的晶体管档（两个表笔接到一块会响那个档），PNPN型：用万用表分别测这三个管脚（要正反各一次，也就是说一个管最多测六次），其中这六次只有一次有数值，当显示器上有数值时红表笔（正极）接控制极，黑表（负极）笔接阴极，另外一个管脚就是阳极！NPNP型管与此步骤相同，只不过最后红表笔接阴极，黑表笔接控制极

3.6集成电路

集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。

将IC上的字符正放，集成电路带缺口的下方的第一个脚位是该IC得1脚，按逆时针的方向依次数过去，如双列直插式（NE555 ,DIP-8封装的）将IC上的字符正放，该IC的缺口应在左面，从下面从左1脚数起是1234，在按逆时针的方向转到上面是从右数起5678，结束。如是四面都有的话，也同上方一样数（如每边都有4个脚的）下方从左到右1234，右面从下到上5678，上面从右到左9,10,11,12左面从上到下13,14,15,16的逆时针数就对了

3.7整流桥

整流桥就是将整流管封在一个壳内了。分全桥和半桥。全桥是将连接好的桥式整流电路的四个二极管封在一起。半桥是将两个二极管桥式整流的一半封在一起，用两个半桥可组成一个桥式整流电路，一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路，选择整流桥要考虑整流电路和工作电压。
直流侧就是直流电源，交流侧就是经过逆变的电路

3.8话筒

将万用表拨至R×1kΩ档，黑表笔接任一极，红表笔接另一极。再对调两表笔，比较两次测量结果，阻值较小时，黑表笔接的是源极，红表笔接的是漏极

3.9光敏电阻

图3.8 三极管

紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。

可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面

第4章电路安装、焊接

4.1安装方法

首先，我安装的地方肯定是在我不需要灯亮的时候，声控开关需要有足够的光照明度。那样就算噪音再大都不会使得它被触发。

其次，它是一个开关，不是用电器，所以不需要同时接入零线和火线。为了安全考虑，我可以尝试接入火线。也就是在其中一个地方剪开，依次接入输入端和输出端。

最后，如果所处的环境未开灯时，采光不好，那么在开关安装时就要注意，如果不希望总是亮，那么则可以选择安装在窗子旁边。那样可以让声控开关的感光元件知道，那是白天，不需要亮。晚上就反之成立。

4.2焊接工艺

电子元器件安装焊接实际电路板

图4.1电子元器件安装焊接实际电路板

1.焊接工具

A．电烙铁；电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用20W内热式电烙铁。新烙铁使用前，通电烧热，蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做，可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。电烙铁要用220V交流电源，使用时要特别注意安全。应认真做到以下几点：

（1）电烙铁插头最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。

（2）使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。

（3）电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。

（4）焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。

（5）使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。

B．焊锡和助焊剂；焊接时，还需要焊锡和助焊剂。

(1)焊锡。焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。

(2)助焊剂。常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残。

C.辅助工具

为了方便焊接操作在操作室里我们还采用了尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。在此次实习中我们也学会了如何正确使用这些工具。

2.焊接前

应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。清除焊接部位的氧化层。在此通过查阅资料我可以采取如下措施：

（1）．可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层，使引脚露出金属光泽。

（2）．印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。

3.元件镀锡

在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后，将带锡的热烙铁头压在引线上，并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前，应将绝缘外皮剥去，再经过上面两项处理，才能正式焊接。若是多股金属丝的导线，打光后应先拧在一起，然后再镀锡。

4.焊接技术

在做好焊前处理之后，我就可正式进行焊接。电子元器件的焊接要点及方法：用电烙铁焊接元件是基本的装配工艺，它对保证电子产品的质量起着关键的作用。在此通过查阅资料自己也总结了一些元器件的焊接要点：

（1）焊接最好是松香、松香油或无酸性焊剂。不能用酸性焊剂，否则会把焊接的地方腐蚀掉。

（2）焊接前，把需要焊接的地方先用小刀刮净，使它显出金属光泽，涂上焊剂，再涂上一层焊锡。

（3）焊接时电烙铁应有足够的热量，才能保证焊接质量，防止虚焊和日久脱焊。

（4）烙铁在焊接处停留的时间不宜过长。

（5）烙铁离开焊接处后，被焊接的零件不能立即移动，否则因焊锡尚未凝固而使零件容易脱焊。

（6）对接的元件接线最好先绞和后再上锡。

（7）在焊接晶体管等怕高温器件时，最好用小平嘴钳或镊子夹住晶体管的引出脚，焊接时还要掌握时间。

（8）半导体元件的焊接最好采用较细的低温焊丝，焊接时间要短。焊接电路板时，一定要控制好时胡间太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。

5.焊接电路

（1）焊前处理将电阻两引脚，电位器引脚焊片，发光二极管引脚用小刀刮亮后镀锡。

（2）焊接方法

①将电阻一端焊接在电位器引脚一侧焊片上。

②将电位器引脚中间的焊片焊上１根导线。

③将导线另一端焊接在发光二极管负级上。

④将发光二极管正极焊接上另１根导线。

（3）检查焊接质量

①焊点是否光亮圆滑，有无假焊和虚焊。

②将不合格的焊点重新焊接。注意：焊接发光二极管时，时间要短，并应用尖嘴钳夹住引脚根部，以利于散热。将电池盒引线上的锷鱼夹分别夹在焊好的电路两端（注意正负），观察发光二极管发光情况。旋转电位器，使发光二极管亮度适中。

（4）焊接完毕

在焊接完毕后，我们应该拨下电烙铁插头，待其冷却后，收回工具箱。

5.通过实习总结出的常见锡点问题与处理方法：

（Ⅰ）焊剂与底板面接触不良；底板与焊料的角度不当。

（Ⅱ）助焊剂比重太高或者太低。适当减少或增加助焊剂即可处理。

（Ⅲ）传送带速度太慢或太快，标准速度为1.2-1.8M/MIN ，太快时，焊点呈细尖状且有光泽；太慢时焊点稍圆且呈短粗状。此时我们应该控制好传送带的速度。

（Ⅳ）锡炉内防氧化油太多或者变质。遇到此问题，我们只需要更换氧化油即可。

（Ⅴ）预热温度太高或者太低；太低时焊点呈细尖状且有光泽；太高时焊点呈稍圆且短粗状。

（Ⅵ）锡炉内焊料有杂质。此时我们应该重新选择焊锡。

（Ⅶ）组件插脚方向以及排列不良。应采取从新焊接的方法处理。

（Ⅷ）原底板，引线处理不当。最好的处理方法，我觉得应该是采取重新焊接的方法。

1.安装、焊接注意事项：

　　(1)在拿到电路PCB焊接板时，要先看看电路板的排布，然后根据焊接步骤，将元器件安装一个焊接一个，焊接前要注意元器件的正负极，安装正确；

　　(2)在焊接贴片电阻和贴片电容时，由于其太小，取出时要小心一些，不要将其弄丢，焊接时要轻放，先焊接一端，在摆放端正之后再焊接另一端；

　　(3)安装电位器时，注意三个引脚的摆放，要和原始电路图相一致，焊接灯泡时，特别要注意千万不要将底座上的接线柱在焊接焊时焊到外壳上，以免灯泡被短路；

　　(4)安装桥式整流器时，要根据电路板上的直流侧与交流侧的排布进行安装，左右是正负极，上下是交流；

　　(5)安装电解电容时，注意正负极，其外表面上有减号的一侧的引脚是负极，或长引脚是负极也可以；

第5章电路调试

5.1调试方法

1.认清楚每一个原件，并分辨出其所焊接的位置。

2.在焊接电路的过程中注意电烙铁的使用与放置，防止在焊接的工程中烧坏器件和发生危险。

3.焊接好电路后，自己在检查电路无误后，接入5V电源并未遮挡光敏电阻的情况下向驻极体话筒拍手，发现小灯不亮，接下来在完全遮挡光敏电阻的情况下，向驻极体话筒拍手，发现小灯泡仍处于常暗的状态，这与实验目标目的相违背，断开电源后，仔细检查后发现,灯泡部分出现短路，同时因为操作的不当，电位器被烧坏，经调整和更换新元件后，在光敏电阻未被遮挡下拍手，小灯泡不亮，遮挡光敏电阻后拍手，小灯泡亮，且持续大约30秒达到设计目的。

心得体会

本次实验，我们的任务是楼道声控灯。在本次实验中有兴奋也有失望，下面就具体谈一下。

我认为这次实验中比较难的有一下几点。首先，那几个小贴片电阻特别难焊，不过魔高一尺，道高一丈，我用铁丝压着贴片电阻，同伴用焊锡焊，最后在我和同伴的努力下，六个贴片电阻和一个贴片电容都焊成功了。其次，在焊集成电路版时，电烙铁怎么都不能把锡粘到电路板上，锡总是积成一团，好像老是要跟我作对，这就大大放缓了我们的制版速度，还好我们在一次次的“失败”中渐渐摸索出了它的习性，必须先对锡加热，然后再凭借自己的“手感”来慢慢搞定它，若是发现电烙铁老师不能使锡融化的话，我们可以试着粘几下松香，然后发现事情突然变得简单多了。虽然最后还是再老是的帮助下完成的，首先感谢帮助我们的老师，我们从中学到了很多。

经过这次模电实验，我发现团队合是多么重要，缺少了同伴将很难完成任何一项任务。在动手实验同时也加强了我们之间的合作和友谊，这真是一举两得的事，同时我也发现了自己的动手能力不是很足，经常显得很笨拙，还好有同伴的耐心指导我才能完成，所以我今后一定要加强动手能力方面的锻炼。因为动手能力对我们这个专业来说是非常重要，只有动手能力强的人才能在以后的社会生活中占得一席之地

参考文献

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