门铃实验报告 电子线路课程设计实验报告

电子线路课程设计报告

系别：物理与电子工程系

专业：电子科学与技术

印制电路技术与工艺方向班级：1108班

姓名：郭金汤

学号：201170848

2013/6/6

一、实验目的

1、了解并掌握电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。

2、掌握叮咚电子门铃的电路组成、工作原理。

3、学习protel绘图软件设计一个叮咚门铃电路。

4、在设计电路的过程中熟练地掌握各个元器件的用途。

5、熟悉电路板的制作流程。

6、学习电路板的焊接中的方法与技巧。

二、实验指标

设计一个叮咚门铃电路如：

当按下开关的按钮时，发出较高频率的“叮”声，当松开按钮时，发出较低频率的“咚”声。

三、实验要求

电子门铃是音乐集成电路的最基本、最简单的应用。实训要求在按下门铃开关按钮后，门铃会产生较高频率的“叮”声，当松开按钮后，则会发出较低频率的“咚”声。

四：实验原理图

1、电路原理

叮咚门铃的开关K是门上的按钮开关，在没有按下开关时，电容无法接通则不进行充电，因而电容处的电压为0V，复位端一直处于低电平状态，导致扬声器无法工作。

当开关K闭合时，VCC的电流流过二极管对电容进行充电，使其两端电压升高，并且复位端的电压也开始逐渐升高。当电容端电压

上升为高电平时，即复位端口输入的是高电平，定时器启动，由电阻、电容和二极管组成的振荡器开始工作，输出频率为f1。

当断开开关K时，电阻和电容组成回路，电容开始放电。同时由电阻、电容和二极管组成的振荡器开始工作，输出频率为f`2。当电容放电完毕复位端恢复低电平，定时器停止工作。

在输出端接扬声器，输出端有电流时就会使扬声器发声。输出端频率不同时，发出的声音就不同。本电路中有两种不同的频率，因此扬声器就会发出“叮”“咚”两种不同的声音。

2、电路器件

电阻4个、电容3个、二极管2个、直流电源、按钮开关、扬声器

3、电路数据

IC555、LS1、D1、D2、R1=47K、R2=30K、R3=22K、R4=22K、C1=47uF、C2=0.05uF、C3=50uF。

五、制作电路图

（一）绘制原理图

1、我们需要下载并且安装一个protel DXP应用软件。

2、在protel中设计原理图。

3、画出原理图，并进行标注。如：

4、检查所选元器件的封装形式，在实验中我们一般采用插孔式封装，所以，要将所有的封装形式更改为插孔式封装。如：

5、对原理图进行检验，如果发现错误，需要进行修改，直到没有错误为止。

（二）导入原理图

1、当原理图没有错误后，就将图导成电路板模式。

2、将导入的电路图中的元器件图进行合理的排列，排列合理后，进行自动布线，使各个元器件之间进行导线相连。

3、将布线后的电路图进行整理和调整，使导线不相交，导线的转角角度不得小于90度，如：

并且使导线与导线之间平行越少越好。

4、将线布好后，则进行线的调整，把线调粗一些，以有利与后面的操作。

5、在电路图上写上自己的学号或其他标志。

（三）打印图纸

1、将设计好并且调整好的电路图进行打印预览。如：

2、调出需要的层，如：Top Overlay、Top Layer、Bottom Layer 等。

3、将设计好的印板图或文字用打印机打印(或复印)在转印纸的光滑面。打印后的转印纸切勿折叠、触揍、划伤。

（四）印制图样

1、印制板预处理：将无锈蚀敷铜板，用铜丝刷、去污粉等去油污、打光，清洗干净。

2、取出印制电路板和打印好的热转印纸，将图纸有图样的一面放在印制电路板上，并且使图纸上的图全部都在印制电路板上。

3、将图纸和印制电路板吻合放置好后，取熨斗对图纸有图的一面进行熨烫，直到图纸上的图全部转印到印制电路板上。

4、待转印完的敷铜板恢复常温后，轻轻揭掉转印纸，即制成待腐蚀的电路板。

六、制作电路板

（一）、腐蚀电路板

1、一般情况下，腐蚀电路板是用三氯化铁。因为电路板的表面有一层铜，通过三氯化铁的腐蚀，会使未被炭粉覆盖的铜本反应掉，保留被炭粉覆盖的区域，这样就形成了连通的电路。铁的化学性质有三价和二价，其实三价的铁有强氧化性，三氯化铁是一种强氧化剂，可以与铜起反应，别的东西很难与铜反应，按化学稳定性来说也可以用硝酸银等与之反应，但是代价太高了，而且反应后置换出的银等会留在电路板，只有三氯化铁最合适。

2、但是，三氯化铁的腐蚀速度有些慢，一般需要5~7天完成，所以还可以用盐酸+双氧水+水来腐蚀，腐蚀速度会比三氯化铁快上许多。

（二）、加工电路板

1、取出腐蚀好的印制电路板，用清水清洗干净，并把水渍擦干。

2、打孔：用专用的打孔工具，对腐蚀好的电路板进行打孔。

3、打孔完成后，用磨砂纸将印制电路板表面上的炭粉擦净，则印制电路板的加工完成。

注意事项:

转印后，印板着有缺陷，可用油性记号笔或指甲油进行修补。环境温度过低时，可先用电熨斗把敷铜板预热后再转印，效果更好。转印在印板上的图形墨粉，可用汽油清洗。转印纸一次性使用，不可复用。

七、元器件的安装

1、电子元器件在安装前应将引脚擦除干净，最好用细砂布擦光，去除表面的氧化层，以便焊接时容易上锡。但引脚已有镀层的，视情况可以不擦。

2、根据元器件本身的安装方式，可采用立式或卧式安装，见下图。对于两种安装方式都可以采用的元器件，当工作频率不太多时，两种安装方式都可以采用；工作频率较高时，元器件最好采用卧式安装，并且引线尽可能短一些，以防产生高频寄生电容影响电路。

3、元器件的安装要美观。立式安装时，元器件要与电路板垂直，卧式安装时，要与电路板平行或贴服在电路板上。

4、安装各种电子元器件时，应将标注元器件型号和数值的一面朝上或朝外，以利于焊接和检修时查看元器件型号数据，这样能一目了然，见下图：

5、如果不知道电阻的阻值，可用万用表的欧姆档进行测量。

注意：电容、二极管的正负极不要弄错，芯片不要装反。

八、元器件的焊接

1、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。

2、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。

3、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，使容易焊接。

4、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。

5、烙铁在焊接处停留的时间不宜过长。

6、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。

注意：电烙铁的过热，焊接时间长，焊锡过多，都会造成线路板上的覆铜翘起。焊接时注意烙铁的温度不能过高，焊接时间尽量短。

焊接质量的好坏，关键取决于焊接表面是否很干净，如果很干净，涂上助焊剂，焊接会很迅速、很坚固。可以使用细砂纸打磨焊接表面，打磨后立刻涂上助焊剂防止再次氧化。

九、心得体会

通过这次实验我了解了叮咚门铃的制作过程，和怎样运用各种工具制作出门铃电路，并且学习了焊接的各个步骤。

实验中其它应注意的事项：

1、三级管在安装时，要注意极性不要插反。

2、安装几个电容和三极管时，由于考虑到位置太高，容易碰到扬声器，因此在安装元件时，最好采用卧式安装。

电烙铁焊接技巧：

一：焊接时第一步要将电烙铁停在待焊处稍许，预热

二：焊接时第二步要将焊锡丝及时紧贴电烙铁边，让焊锡丝自然融化在焊接处

三：紧接第二部焊锡丝先离，然后将电烙铁拿开

这次门铃实验，是我第一次实验尝试。这个实验在老师的指导与带领下，终于完成了实验。

第一次实验的感觉还是很不错。这次初步尝试，虽然只是做了一个“叮咚门铃”，可是让我深深体会到自己亲手制作成功的那种喜悦。

当然，在实验过程中，也有一些问题：

1、焊接时，点焊掌握的不是很到位，常常焊短路。

3、在将扬声器与电池正负极进行焊接时，正负极接反了，后来经过检查才发现正确的焊接位置。

4、连接时，忘了连通某些元器件，使门铃无法工作，后来仔细排查，终于发现错误，并及时纠正。

通过本次实验，我们掌握了“叮咚门铃“的基本工作原理。虽然实验简单，却提供了我们自己动手制作的机会，对我们还是很有好处的！

通过这次试验，我学习到很多，在以后的实验中，我相信我还能学习到更多、进步更大！