电冰箱保护电路原理图
实验六 电冰箱控制系统
实验六电冰箱控制系统一、实验目的熟悉电冰箱的控制系统，能进行简单维护维修。
二、实验原理（一）控制电路中常用的元器件电冰箱电气控制系统的主要作用，是根据使用要求，自动控制电冰箱的起动、运行和停止，调节制冷剂的流量，并对电冰箱及其电气设备实行自动保护，以防止发生事故。
电冰箱的控制电路是根据电冰箱的性能指标来确定。
但其电气控制系统还是大同小异的，一般由动力、起动和保护装置、温度控制装置、化霜控制装置、加热与防冻装置，以及箱内风扇、照明等部分组成。
常用压力式温度控制器见下图。
1. 温度控制器：温度控制器简称温控器，是电冰箱、房间空调器等制冷设备调温、控温的装置。
它的主要作用是：（1）通过调节温度控制器旋钮，可以改变所需要的控制温度。
（2）可根据电冰箱内或空调房间内的温度要求，对制冷压缩机进行开、停的自动控制，使电冰箱内或房间内的温度保持在控制范围内。
温度控制器的种类很多，常用的温感压力式温度控制器。
温感压力式温度控制器主要用于人工化霜的普通“直冷式”单、双门电冰箱，或用于全自动化霜的“间冷式”双门电冰箱对冷冻室的温度进行控制。
温度控制器主要由感温元件、毛细管、感压腔和一组微动开关等机构组成。
感温元件也叫温压转换部件，是一个密闭的腔体，由感温管感温剂和感压腔三部分组成。
感压腔内充入的感温剂一般是氯甲烷或是R12。
它的作用是将蒸发器表面的温度变化转换为压力变化，从而引起快跳触点的动作。
2. 起动继电器：（1）重锤式起动继电器：重锤式起动继电器的结构主要包括电流线圈、重力衔铁、弹簧、动触点、T形架、绝缘壳体等；（2） PTC起动继电器：PTC是正温度系数的热敏电源电阻英文的缩写。
PTC起动继电器的工作原理：电冰箱在室温下起动时,PTC元件的电阻很小（约20Ω），而在较短的时间（0.1~0.2s）内通过基本恒定的电流，呈导通状态，之后随着其元件本身的发热温度升高，其阻值迅速增大，此时，PTC处于“断开”状态。
3. 过载保护器：过电流和过热保护器称为过载保护器，是压缩机电动机的安全保护装置。
智能型电冰箱温度控制系统 ppt课件
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设计的总体设计框图
外围电路的设计师保证电冰箱核心芯片
AT89C51单片机正常稳定工作的保证，设计
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
本电冰箱电控系统的主要功能
1.设置三个温度测量点。 数量范围-26°C至+ 26°C，精度±0.5°C;； 2.蒸发器、冷冻室和冷藏室温度设定等都是由功能按键分别调控； 3.利用液晶显示冷冻室、冷藏室温度，冰箱门报警倒计时； 4.当冷冻压缩机停止3分钟时，它会再次自动启动。 5.冷冻机具有自动除霜功能，当霜厚达到3毫米时会自动解压。 6.当冰箱门未关闭延时超过2分钟自动报警； 工作电压180至240 V，当过电压或者欠电压，按键失灵，仿真电路中所 有原件停止运行
冰箱关键元件介绍PPT课件
温控器
★作用：当温度不够冷或不够热时，开闭点 切换，起动压机或加热器，以达到制冷或 制热的目的。
★种类：压力式温控器（普通型，风门型， 宽温差型 突跳式温控器 电子温控器
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温控器工作原理图
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温控器工作原理1
膜盒，毛细管及冷媒组成一个密闭的感温 系统。在温控器所控制的温度范围内冷媒 处于饱和湿蒸气状态，当温度变化时，感 温管内冷媒压力发生变化，气室发生伸缩， 产生微小的机械位移，通过传动机构加以 放大，就可以控制触点的接通或断开。
储液器
储液器是储存制冷液的压力容器，有两种用途： 1.储存制冷循环中的制冷剂液体。 2.作备用的储液，供制冷系统添补制冷剂。
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储液器工作原理
当制冷负荷稳定时，蒸发器内制冷剂的蒸发量与冷凝 器的供应量是一致的。如果负荷发生变化，两者的流 量在短时间内就不平衡。当负荷增大时，要求制冷剂 蒸发量大，蒸发器内的存液量就减少；当负荷减小时， 制冷剂蒸发量就增加。经验表明，从满负荷到空载， 蒸发器内制冷剂液态数量的波动 可达40%左右，因此， 储液器可以在负荷变化时调节调节蒸发器与冷凝器之 间的供需关系，同时可以防止冷凝器液体储存过多， 影响冷凝器的有效冷却面积，再者，储液器对供液管 还能起液封作用，防止气体进入蒸发器，保证制冷系 统的正常工作。
应用：在中小型制冷装置 电冰箱 空调器的制冷系统上广泛应用干 燥器－具有干燥和过滤两种功能
种类； 早期 － 无水氯化钙 硅胶 现在 － 吸湿性强的“分子筛”
形式：冰箱与空调中的“筒式” ，铜管直径16mm－18mm 装入过滤网和干燥剂后收口成型，直接与制冷 系统的管路焊接
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图1
20
图2
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电冰箱压缩机控制器驱动电路的工作原理
电冰箱压缩机控制器驱动电路的工作原理电冰箱是现代家庭中不可或缺的家电设备之一，而其中的关键部件之一就是压缩机控制器。
压缩机控制器驱动电路是电冰箱中的一个重要组成部分，它起着控制压缩机工作和保持温度稳定的作用。
本文将详细介绍电冰箱压缩机控制器驱动电路的工作原理。
一、电冰箱压缩机控制器的作用电冰箱压缩机控制器是负责控制电冰箱压缩机的工作状态的一个重要部件。
它通过监测电冰箱内部的温度变化，判断何时启动和停止压缩机，以维持冷藏箱内的温度在设定的范围内。
二、电冰箱压缩机控制器驱动电路的组成电冰箱压缩机控制器驱动电路由几个重要电子元件组成。
其中包括温度传感器（Temperature Sensor），比较器（Comparator），计时器（Timer）以及触发器（Flip-flop）等。
这些元件共同协作，实现对压缩机的精确控制。
三、电冰箱压缩机控制器驱动电路的工作原理1. 温度传感器电冰箱中通常会安装一个温度传感器，其作用是检测冷藏箱内的温度变化。
当温度升高或降低到一定程度时，传感器会将信号输入到比较器中。
2. 比较器比较器可以将来自温度传感器的信号与一个参考电压进行比较。
当温度达到或超过设定的温度阈值时，比较器会输出一个高电平信号。
3. 计时器计时器可以通过设定一个特定的时间间隔来控制压缩机的工作时间。
一旦比较器输出了高电平信号，计时器就会开始计时。
4. 触发器触发器可以通过计时器的输出信号来控制压缩机的启停。
当计时器的计时时间达到设定时间间隔时，触发器会输出一个控制信号，让压缩机开始工作。
5. 压缩机控制通过触发器输出的控制信号，可以实现对压缩机的启停控制。
当触发器输出高电平信号时，压缩机开始工作；当触发器输出低电平信号时，压缩机停止工作。
四、电冰箱压缩机控制器驱动电路的优势电冰箱压缩机控制器驱动电路具有以下几个优势：1. 精确控制：通过温度传感器的监测和比较器的比较，在设定的温度范围内对压缩机进行精确控制，使冷藏箱内的温度始终保持在合适的水平。
电子课件-《小型制冷设备原理与维修(第三版)》-A02-3780 第三章 家用电冰箱的电控系统
变频冰箱电路原理示意图
1）温差复位型温控器。 2）定温复位型温控器控制压缩机开机时，箱温为固定值。
9 第三章 家用电冰箱的电控系统
2. 温控器的工作原理 (1)普通型压力式温控器
普通型压力式温控器的工作原理
10 第三章 家用电冰箱的电控系统
(2)半自动化霜型温度控制器
自动控温状态
半自动化霜状态
11 第三章 家用电冰箱的电控系统
双稳态电磁阀
17 第三章 家用电冰箱的电控系统
§3—2
家用电冰箱电控系统的控制电路分析
学目 习标
了解家用电冰箱典型电控电路的原理分析。
一、直冷式电冰箱典型控制电路
典型直冷式电冰箱的控制电路由温控器、启动继电器、热保护器、内部照明灯、门开关、温度 补偿开关等组成。
18 第三章 家用电冰箱的电控系统
化断器
化霜超热保护熔断器
15 第三章 家用电冰箱的电控系统
4. 化霜温控器
化霜温控器
16 第三章 家用电冰箱的电控系统
六、电磁阀
电冰箱多温区控制一般用电磁阀进行控制,有单稳态和双稳态两种。单稳态电磁阀体积，和耗电量较大,而双 稳态电磁阀体积较小,无电路板,切换驱动信号采用的是脉冲信号。
双金属碟形过载保护器结构
8 第三章 家用电冰箱的电控系统
四、温度控制器
1.电冰箱温控器的分类 （1）按工作原理类分 1）压力式温控器又称感温囊式温控器，其感温元件是感温管(毛细管)。 2）电子式温控器分为两种：利用热敏电阻作为感温元件的称热敏电阻式温控器，利用二极管的PN结作为感温 元件的称为半导体温控器。 （2）按温控器的感温方式分类 1）感应蒸发器表面温度，即感温管紧贴在蒸发器表面，控制蒸发器表面温度，也就间接地控制了箱温。定温 复位型温控器就是采用这种感温方式。 2）直接感应箱内空气温度，即感温管安装在箱内适当的空间位置。 （3）按温度控制方式分类
电冰箱电气控制系统部件结构及工作原理演示课件ppt
温控器的检测：
检测温控器非停机点的电阻——接通状态（趋于0）
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在 整堂课 的教学 中，刘 教师总 是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
电冰箱温控器的代换演练
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温控器的种类特点与结构原理 典型电冰箱温控器检修实例 电冰箱温控器的代换演练
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温控器的种类特点与结构原理
温控器的种类： • 膨胀式 金属膨胀式和液体膨胀式温控器。如：双金属片温控器。 • 机械式 蒸气压力式和气体吸附式温控器。如：压力式温控器。 • 电子式 电阻式和电热偶式温控器。如：电子恒温控制器。 电冰箱的三种温度控制方式： • 单温单一控制方式 • 双温单一控制方式 ① 双温双控方式。
冷冻室 蒸发器
双 温 双 控
冷藏室 温控器
冷冻室 温控器
冷冻室 冷藏室
冷冻室
电
感温头
冰
箱
冷藏室
的
蒸发器
温 度
控
冷藏室
制
感温头
方 式
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在 整堂课 的教学 中，刘 教师总 是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
双 温 双 控
电磁阀 毛细管
半自动化霜温控器的实物外形：
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在 整堂课 的教学 中，刘 教师总 是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
基于Multisim11的电冰箱保护器的设计与仿真
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２ １ 电源 电路及 采样 电路 的设计 和仿 真 ．
电源 电路及 采样 电路 的设计 和仿 真如 图 １ 示 ， 模块 共有 两个 功能 ： 产生 ＋ Ｖ 的稳压 电源 ， 目的 所 该 ① ６ 其 是 给后 面 的 比较 电 路 和控 制 电路 等 供 电 ； 对 电 网 电压 进 行 采 样 ， 目的是 将 电网 电 压 转 换 成 直 流 电压 ② 其
（ ）设 计 电冰箱保 护器 ， １ 使其 具有 过压 、 压 功能 ； 欠 （ ）电压在 １０～ ５ Ｖ范 围 内正 常供 电 ， ２ ８ ２０ 绿灯 指示 ， 常范 围可根 据需要 进行 调节 ； 正 （ ）欠 过压保 护 ， 电压 低 于设定允 许最 低 电压 或 高 于设定 允 许最 高 电压 时 ， ３ 当 自动 切 断 电源 ， 红灯 指 且
刀 。
２ 基 于 Ｍｕ ｉｍ ｌ的 电冰 箱 保 护 器 的 设 计 ｈｓ ｌ ｉ
根据 设计 的内容及要 求 ， 可知 电冰箱 保护器 主要 由电源 采样 电路 、 压 欠 压 比较 电路 、 过 控制 电路 和显 示 电路等 几部分 电路组 成 ［ 。采 用 Ｍｕ ｉ ｍ ｌ 行 电路 的设 计 和仿 真 时 ， ３ ］ ｈｓ ｌ进 ｉ 由于设 计 的 电路 很 大 ， 一 张 图上 放 在
（ 春大学 长 电 子信 息 工程 学 院 ，长 春 １０ ２ ） ３０ ２
摘
要 ： ｕ ｉｍ １ 为流行 的电子 电路辅助设计和分析软件 ， Ｍ ｈｓ ｌ 作 ｉ 拥有 强 大的虚拟仪 器库和软件 仿真 功能 ， 为电路设
计提 供 了先进 的 、 效 的仿 真 平 台 ， 电工 电子技 术 的 教 学 和 课 程 设 计 中得 到 了广 泛 的 应 用 。本 文 以 电 冰 箱 保 护 高 在
电冰箱保护器电路设计
电冰箱保护器电路设计Ap0705122 吕礼锋一：设计原因及要求原因：电冰箱对电压的波动范围有一定的要求，但市电有时会不稳定，低于或者高于电冰箱的允许波动电压范围。
有时市电会突然断电又来电，这样易使电冰箱的压缩机损坏，因此接入电冰箱的保护电路是非常有必要的。
要求：用LM339和NE555设计一个电冰箱保护器。
（1）当市电过压(V802≥)或欠压(V801≤)时能自动切断冰箱交流供电电源（2）复电延时功能：从停电到来电时能延时3—5分钟再接通冰箱的交流电源。
二：电路设计1.电路原理本电路主要用LM339的两个比较器与电位器组成过电压、欠电压检测电路；VT1构成电子开关，当电压在180V~280V范围内时，指示灯D1会发亮，否则会熄灭。
NE555组成延时电路。
其工作原理：接通电源后，市电220v在变压器，整流桥，还有稳压器后，稳定在直流12V。
根据变压器的变压系数，调整电位器RP2与RP3，使市电电压保持在正常范围内，指示灯LED保持发亮。
因为C1两端初始电压为0V，555 时基电路的阈值端6 脚为高电平，555 时基电路复位，三极管VT2 截止，继电器K1的常闭触点保持吸合，电冰箱电源被切断。
然后电源向C1 充电，使2、6 两脚电位不断下降，约经过5min，可使电位降至12V电压的1/3，555 时基电路才置位，3 脚输出高电平，VT2 导通，继电器K1通电吸合，其常闭合触点K-1断开，电冰箱通电工作。
当交流电网意外断电时，C1 储存电荷通过R2、D5 迅速泄放，当电网恢复供电时，电路又要延迟5min 左右才向电冰箱供电，从而确保电冰箱压缩机不受损坏。
当市电电压升高到280V以上，上比较器输出低电平；市电电压下降到180V以下，下比较器输出低电平只要两者之一输出低电平，VT1截止，LED 熄灭。
此时6 脚为高电平，555 时基电路复复位，输出端3 脚为低电平，电冰箱电源被切断，从而使电冰箱在电压过高或过低的情况下自动停止工作，保证了电冰箱能安全工作于规定的电源范围内。
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电冰箱保护器的设计
李典文
（AP0305241）
一、概述
电冰箱对电源的波动范围有一定的要求，而供电电源，其波动幅度有时会超出电冰箱的允许波动范围。
当电冰箱压缩机在运转时，如遇电网意外断电又迅速恢复供电，会使压缩机承受压力过高而受损。
为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围内，并且防止压缩机受损，在其的供电电源端接入保护电路是非常必要的。
本电路主要应用LM339、NE555、继电器等元器件进行设计的。
二、电路设计
1.电路原理
本设计的电路图如下页所示，其中LM339的两个比较器和RP2、RP3等组成过电压、欠电压检测电路；VT1构成电子开关，其中LED为电压指示灯，当电压在市电正常范围内（180V～280V），该灯发亮，否则会熄灭；NE555时基电路组成延迟记忆电路。
组成框图如下。
V上限
Ui
V下限
电路的组成框图
其工作原理如下：接通电源后，220V交流电经变压器的降压、整流桥的整流、稳压器7812的稳压后，在RP2和RP3两端可获得约12V直流工作电压。
根据变压器的变压系数，调整电位器RP2和RP3，使市电电压在正常范围内，上、下比较器都输出高电平，此时VT1导通，电压指示灯LED 保持发亮。
因为C1两端初始电压为0，555时基电路的阈值端6脚为高电平，555时基电路复位，三极管VT2截止，继电器K1的常闭触点保持吸合，电冰箱电源被切断。
然后电源向C1充电，使2、6两脚电位不断下降，约经过5min，可使电位降至12V电压的1/3，555时基电路才置位，3脚输出高电平，VT2导通，继电器K1通电吸合，其常闭合触点K-1断开，电冰箱通电工作。
当交流电网意外断电时，C1储存电荷通过R2、D5迅速泄放，当电网恢复供电时，电路又要延迟5min左右才向电冰箱供电，从而确保电冰箱压缩机不受损坏。
当市电电压升高到280V以上，上比较器输出低电平；
市电电压下降到180V以下，下比较器输出低电平。
只要两者之一输出低电平，VT1截止，LED熄灭。
此时6脚为高电平，555时基电路复位，输出端3脚为低电平，电冰箱电源被切断，从而使电冰箱在电压过高或过低的情况下自动停止工作，保证了电冰箱能安全工作于规定的电源范围内。
当电压恢复正常时，电路要延迟5min左右才向电冰箱供电。
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电冰箱保护器原理图
2.参数的选择与计算
设变压器的变压系数是16：1，整流后的输出电压u3≈1.2×u2, 当u1分别为220V、180V、280V 时，u2、u3、Va的计算如下：
u1 =220 V u2 =220÷16 =13.75 V u3 =1.2×13.75 =16.5 V Va =8.25 V
u1 =280 V u2 =280÷16 =17.50 V u3 =1.2×17.50 =21.0 V Va =10.5 V
u1 =180 V u2 =180÷16 =11.25 V u3 =1.2×11.25 =13.5 V Va =6.75 V 所以，比较器的上限电压为10.5V,下限电压为6.75V。
调节电位器RP2和RP3，使LM339的5脚电压为10.5V，8脚电压为6.75V，从而设置好比较器的上限和下限电压值，使电路在280V≤u1≤180V能正常工作。
电网由断电到恢复供电后，电冰箱要延迟一段时间才能正常工作，此段延时时间Tp由NE555的外围电路C1和 R3决定：
Tp≈1.1×R3×C1
因为电路要求延时5分钟（300秒），设C1=220μF,则R3的阻值计算如下：
R3 = 300 ÷ ( 1.1×220×10-6 ) ≈1.2×106Ω
3.电路的PCB 图
因我们是用直流电进行调试电路，所以在制作电路版的过程中，我们把电路的变压器、整流电路及稳压电路三部分除去，然后用绿色的发光二极管代替电冰箱作为负载，具体的电路如下。
绿色的LED发光表示负载正常工作，红色的LED发光表示负载不工作，其工作原理和上图一样。
该原理图的PCB图如下所示：
PCB图
三、安装调试
这次设计我是用感光版进行制作。
在制作前，我首先根据设计方案用面包版进行插线，目的是为了检验设计的线路是否正确，避免用感光版做成实物后要不断修改电路的连线。
面包版插线完成后，我首先认真地检查了电路的连线，确认连线以及各元器件的正负没有接错后（应当特别注意集成块的地脚和电源脚），接着就可以调试了。
我是分功能块进行调试的。
调试的步骤如下：我先调试比较电路这一部分，在调试前要把三极管VT1的集电极与二极管D5相连的线断开。
然后接上12V的直流电压，通过调节电位器RP2 、RP3和利用电压表，可以确定比较器的上限电压（LM339的5脚电压）和下限电压（LM339的8脚电压），并且要求上限电压高于下限电压。
这时，如果线路正确的话，通过调节RP1的阻值，可以使发光二极管D1发光或者熄灭，其中D1发光代表输入的电压（LM339的4或9脚电压）在上限和下限之间的范围内，D1熄灭代表输入电压在范围外。
如果该部分电路不正常工作的话，首先要检查线路是否连接正确，确定连线正确后再进行调试，如果仍有问题，检查LM339的2脚是否接上了上拉电阻，因为LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻，该电阻的大小会影响输出端高电位的值，电阻一般选3～15K。
其次，还要检查集成块LM339的3脚和12脚是否接上了电源的正级和负极。
当比较电路调试完毕后，就可以进行整机的调试了。
调试前还是要检查一遍定时电路的连线，然后接通电源，看电路是否正常工作，是否满足设计的要求。
该电路正常工作的现象如下：
①当输入电压由0跳到正常电压的范围内，此时，D1(绿色)发光，D2（绿色，负载）仍不工作，大约经过5min的时间才开始工作（发光），D3（红色）则与D2相反；
②当输入电压在范围外恢复到正常电压范围内时，工作情况与①相同；
③当输入电压在正常范围内跳到电压范围外时，D1、D2立即熄灭，D3发光，说明负载停止工作；
④当输入电压在正常范围内突然停电，所有的发光二极管都熄灭。
调试完成后就可以印制电路版了，因为这次是用感光版来制作，所以在制作前要借助Protel来进行电脑布线，布线时最好把电源线和地线加粗，因为这样可以减少电源对电路的干扰，布线完成后，就可以开始制作感光版了，步骤如下：
①把用Protel进行布线的PCB图用硫酸纸打印出来。
②把打印出来的硫酸纸放在感光版的感光面上，然后用日光灯照射该面来进行曝光，曝光的时间
要根据电路版的大小和光线的强弱来决定，大约是12～20分钟。
③曝光完成后，将感光版放进显像液中，约5秒即可看见被溶解的光敏剂呈绿黑色雾状漂浮起。
此时轻摇容器直到全部的线路圆滑饱满，清晰可见，且非线路部分完全显现金黄色时，表示显像已经完成。
再等5～10秒即可取出冲水，然后用风微吹干，全过程大约1.5～2分钟。
④对电路版进行钻孔。
⑤把电路版放入腐蚀液中进行腐蚀。
⑥最后把元器件焊接到电路版上。
四、小结
通过这次课程设计，我在许多方面都得益菲浅，学会了怎样设计、制作、安装、调试一个电子产品。
在这次设计中，我采用逐个击破，步步为营的方法，从电路方案的选定、成品的制作、以至各部分功能的调试，我都是分步完成的，先是把各部分功能一一实现，然后再实现整体功能。
这样做可以化繁为简，减少出错误的机会，即使出错了也比较容易发现，从而可以进行处理。
课程设计是一个实践的平台，在设计过程中，我通过不断学习、制作，让我掌握了很多东西。
既熟悉了Protel99软件的使用，也进一步提高了自己设计电路的能力。
更重要的是，通过这次锻炼，增强了我的动手处理能力，扩大了想问题的角度，学会了如何分析电路问题、如何去查找并改正电路中的错误，如何把大的问题最小化，并一一解决。
非常感谢廖老师及实验室为我们提供了精心指导和良好的实验设备。
五、参考文献
陈有卿 . 实用555时基电路300例 [M]. 北京：中国电力出版社，2005。