武漢理工大學(xué)電子電工實(shí)習(xí)報(bào)告

1、武漢理工大學(xué)電子電工實(shí)習(xí)報(bào)告書 目 錄1實(shí)習(xí)目的22實(shí)習(xí)項(xiàng)目內(nèi)容22.1基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備 22.1.1安全用電知識(shí)22.1.2實(shí)習(xí)主要儀器儀表及使用32.1.3焊接知識(shí)42.1.4基本電力電子元件知識(shí)62.2實(shí)習(xí)內(nèi)容10 2.2.1 555聲光報(bào)警器制作10 2.2.2 居家電路設(shè)計(jì)13 2.2.3 流水彩燈音樂盒的制作143 實(shí)習(xí)總結(jié)及建議164 評(píng)分表18附圖（A4紙一張）1. 555聲光報(bào)警器電子元件插裝布置圖 2. 555聲光報(bào)警器焊接電路板施工圖 1.實(shí)習(xí)目的 電子電工技術(shù)在現(xiàn)代生活中應(yīng)用越來越廣泛，日常生活中的家用電器和工業(yè)生產(chǎn)中的很多自動(dòng)化半自動(dòng)化控制微處理系統(tǒng)都是以電子元件為基本單

2、元，通過集成電路來實(shí)現(xiàn)的。 在學(xué)習(xí)電類有關(guān)理論知識(shí)之后，通過一個(gè)電子產(chǎn)品的裝配和調(diào)試過程，建立起對(duì)電子產(chǎn)品的感性認(rèn)識(shí)是非常必要的。同時(shí)對(duì)基本操作技能進(jìn)行必要的訓(xùn)練，為以后整個(gè)電類及其他相關(guān)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)以及相關(guān)實(shí)踐和學(xué)習(xí)打下良好的工程素養(yǎng)基礎(chǔ)。 通過對(duì)居家電氣設(shè)計(jì)與安裝的練習(xí)，增強(qiáng)對(duì)生活用電及安全用電的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)；通過555聲光報(bào)警器的規(guī)化、裝配和調(diào)試、音樂盒的制作過程了解電子產(chǎn)品商品化生產(chǎn)過程，對(duì)未來工程師素質(zhì)的提高，思維方式的培養(yǎng)，特別是在實(shí)際動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力的鍛煉方面，都將起著積極的作用。2.實(shí)習(xí)項(xiàng)目內(nèi)容2.1.基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備 2.1.1安全用電知識(shí) 安全用電技術(shù)是研究如何預(yù)防用電事

3、故及保障人身、設(shè)備安全的一門技術(shù)。從安全的角度看，確定對(duì)人的安全條件，不用安全電流而用安全電壓，因?yàn)橛绊戨娏髯兓囊蛩?，而電力系統(tǒng)的電壓通常是恒定的。在電子裝焊調(diào)試中，要使用各種電子儀器設(shè)備，同時(shí)在居家電氣設(shè)計(jì)項(xiàng)目中還要接觸危險(xiǎn)的高電壓，如果不掌握必要的安全知識(shí)，操作中缺乏足夠的警惕，就可能導(dǎo)致電子元器件的損壞，設(shè)備損耗以及人身安全的危險(xiǎn)。不慎觸電甚至可直接導(dǎo)致人員傷殘、死亡。所以必須在了解觸電對(duì)人體的危害和造成觸電原因的基礎(chǔ)上，掌握一些安全用電知識(shí)，做到防患未然。安全電壓：安全電壓是指人體不戴任何防護(hù)設(shè)備時(shí),觸及帶電體不受電擊或電傷，一般可以認(rèn)為是36V。安全電流：人體的安全電流：男生9mA

4、；女生6mA。在實(shí)習(xí)的過程中，應(yīng)為經(jīng)常要用到220V和380V的交流電，稍有不慎就有可能發(fā)生人生傷害和設(shè)備損害的安全事故，為此，必須嚴(yán)格按照要求使用實(shí)習(xí)設(shè)備。電子實(shí)習(xí)安全操作注意事項(xiàng)：接通電源前的檢查：任何新的或搬運(yùn)過的以及自己不了解的用電設(shè)備，不要冒失地拿起插頭就在電源上插，要記住“四查四插”。四查為：一查電源線有無破損；二查插頭有無外漏或內(nèi)部松動(dòng)；三查電源線插頭兩級(jí)有無短路，同外殼有無通路；四查設(shè)備所需的電壓值是否于供電電壓相符。2.1.2實(shí)習(xí)主要儀器儀表及使用主要儀器儀表及使用：指針式萬用表: 功能：可以用來測(cè)量交流電壓、直流電壓、直流電流、電阻、三極管直流放大倍數(shù)等主要參數(shù)。 圖1 指

5、針式萬用表萬用表使用注意事項(xiàng)：1、在測(cè)量電流、電壓時(shí)，不能帶電換量。2、若不清楚待測(cè)元件的參數(shù)范圍，選擇量程時(shí)，要先選大的，后選小的，盡量使被測(cè)值接近于量程 3、測(cè)量時(shí)盡量單手操作。4、測(cè)電阻時(shí)，不能帶電測(cè)量。因?yàn)闇y(cè)量電阻時(shí)，萬用表由內(nèi)部電池供電，如果帶電測(cè)量則相當(dāng)于接入一個(gè)額外的電源，可能損壞表頭。指針式萬用表黑表筆為+，紅表筆為- 。5、用畢，應(yīng)使轉(zhuǎn)換開關(guān)在交流電壓最大擋位或空擋上。 6、注意在歐姆表改換量程時(shí)，需要進(jìn)行歐姆調(diào)零，無需機(jī)械調(diào)零。7、萬用表長時(shí)間不用，應(yīng)將電池拿下。2.1.3焊接知識(shí)焊接原理： 錫焊技術(shù)采用以錫為主的錫合金材料作焊料,在一定溫度下焊錫熔化,金屬焊件與錫原子之間

6、相互吸引、擴(kuò)散、結(jié)合,形成浸潤的結(jié)合層。外表看來印刷板銅鉑及元器件引線都是很光滑的,實(shí)際上它們的表面都有很多微小的凹凸間隙,熔流態(tài)的錫焊料借助于毛細(xì)管吸力沿焊件表面擴(kuò)散,形成焊料與焊件的浸潤,把元器件與印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的導(dǎo)電性能。錫焊接的條件是:焊件表面應(yīng)是清潔的,油垢、銹斑都會(huì)影響焊接；能被錫焊料潤濕的金屬才具有可焊性,對(duì)黃銅等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊劑,先對(duì)焊件表面進(jìn)行鍍錫浸潤后,再行焊接；要有適當(dāng)?shù)募訜釡囟?使焊錫料具有一定的流動(dòng)性,才可以達(dá)到焊牢的目的,但溫度也不可過高，過高時(shí)容易形成氧化膜而影響焊接質(zhì)量。圖2 電烙鐵 圖3 烙鐵架 圖4 錫焊絲新烙

7、鐵在使用前的處理方法：1.新電烙鐵在使用前先用細(xì)砂紙、銼刀或小刀烙鐵頭的表面刮光或打磨。2.將電烙鐵加熱到可以融掉焊錫，但表面還沒有被氧化的時(shí)候，很快的沾上錫。焊接操作方法： 1. 操作姿勢(shì)：手工操作時(shí)，應(yīng)注意保持正確的姿勢(shì)，：挺胸端正直坐，切勿彎腰；由于距烙鐵頭2030cm處的有害化學(xué)氣體、煙塵的濃度較高，所以鼻尖至烙鐵頭尖端至少應(yīng)保持20cm以上的距離，通常以40cm時(shí)為宜，以有利于健康和安全。2. 電烙鐵拿法 ：根據(jù)電烙鐵大小的不同和焊接操作時(shí)的方向和工件不同，可將手持電烙鐵的方法分為反握法、正握法和握筆法三種焊錫的操作步驟：插件元件焊接一般是五步法：1. 準(zhǔn)備焊接。準(zhǔn)備好焊件、焊錫絲和

8、電烙鐵，左手拿焊錫，右手握經(jīng)過頂上錫的電烙鐵。注意：電烙鐵上先要搪錫。2. 加熱焊件。將烙鐵頭接觸到焊接部位，使元器件的引線印制板的焊盤均勻受熱。注意烙鐵頭不要施加力量，加熱時(shí)間不能過長。3. 熔化焊料。將焊料置于被焊接部位上的烙鐵頭對(duì)稱的一側(cè)，使焊料開始熔化并侵潤焊點(diǎn)。4. 移開焊錫絲。在熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開，熔化的焊錫不能過多也不能過少。5. 移開烙鐵頭。當(dāng)焊錫完全侵潤焊點(diǎn)，擴(kuò)散達(dá)到要求后，需要移開烙鐵頭。烙鐵頭的移開方向應(yīng)該與電路板焊接面成45度角，移開速度不能太慢圖5 五步焊接法注意：焊接環(huán)境空氣流動(dòng)不宜過快。切忌在風(fēng)扇下焊接，以免影響焊接溫度。焊接過程中不能振動(dòng)或移動(dòng)工件，

9、以免影響焊接質(zhì)量。焊接注意事項(xiàng)：1.焊接時(shí)間不能過長(必要時(shí)可以用鑷子夾住被焊元器件,起到散熱作用 。2.焊接時(shí)不能出現(xiàn)假焊或虛焊。3.注意不要將烙鐵碰到導(dǎo)線等物品，將電烙鐵電源線放在試驗(yàn)臺(tái)右方。4.烙鐵必須插在烙鐵架中。2.1.4基本電力電子知識(shí)（1） 電阻 圖6電阻的文字直接標(biāo)注法 電阻的標(biāo)志方法有文字符號(hào)直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)字標(biāo)志法等多種。1. 文字直接標(biāo)注:直接標(biāo)志法是直接用阿拉伯?dāng)?shù)字和單位在產(chǎn)品上標(biāo)志出其主要參數(shù)的標(biāo)志方法，一般只標(biāo)明標(biāo)稱阻值、允許偏差、材料、額定功率等幾項(xiàng)參數(shù)。2.色環(huán)標(biāo)注色標(biāo)法是用顏色表示電阻的各種參數(shù)值，直接標(biāo)志在電阻體上。它主要適用于小功率電阻，特別是0.5W以

10、下的碳膜電阻和金屬膜電阻。色標(biāo)電阻的色帶通常采用四色帶、五色帶表示。色帶不同，所表示的電阻參數(shù)也不相同。四色帶表示電阻的標(biāo)稱阻值(兩位有效數(shù)字)和允許偏差，如圖8(a)和所示。五色帶表示電阻的標(biāo)稱阻值(3位有效數(shù)字)和允許偏差，如圖8(b)所示。圖7 色環(huán)電阻色標(biāo)3.數(shù)字標(biāo)志法數(shù)字標(biāo)志法多用于片狀電阻。由于片狀電阻器體積較小，通常只在電阻表面用 3 位阿拉伯?dāng)?shù)字表示電阻的標(biāo)稱阻值，其它參數(shù)省略。前兩位數(shù)字表示有效數(shù)字，第3位數(shù)字表示有效數(shù)字后面0的個(gè)數(shù)（即10的冪數(shù)），當(dāng)?shù)?位為9 時(shí)表示倍率為0.1。此外，還有少數(shù)片狀電阻用四位數(shù)字標(biāo)志電阻值。四位數(shù)電阻值標(biāo)志比三位數(shù)標(biāo)志多了一位有效數(shù)字，第

11、4位表示有效數(shù)字后0 的個(gè)數(shù)，其余與三位數(shù)標(biāo)志法相同。如電阻的標(biāo)志符號(hào)為6801，表示6.80 k。（2）二極管 二極管具有單向?qū)щ娦裕捎糜谡?、檢波、穩(wěn)壓、混頻等電路。按材料可以分為硅管和鍺管；按制作工藝可以分為點(diǎn)接觸和面接觸性；按用途又分為整流管、檢波管、穩(wěn)壓管、變?nèi)莨芎凸饷艄艿?。采用萬用表對(duì)二極管進(jìn)行簡單測(cè)試：單向?qū)щ娦阅艿臋z測(cè)。通常，正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊，說明二極管的單向?qū)щ娞匦栽胶?。若測(cè)得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內(nèi)部已擊穿短路或漏電損壞。若測(cè)得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。（3）

12、半導(dǎo)體晶體管（即三極管）圖8 常見三極管的外形及電路符號(hào)半導(dǎo)體晶體管簡介： 三極管最主要的功能是電流放大和開關(guān)作用。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個(gè)電極成為三極管的基極(用字母b表示)。其它的兩個(gè)電極成為集電極(用字母c表示)和發(fā)射極(用字母e表示)。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。采用萬用表對(duì)半導(dǎo)體晶體管進(jìn)行簡單測(cè)試： 判別基極和管子的類型。選用歐姆檔的R100（或R1K）檔，先用紅表筆接一個(gè)管腳，黑表筆接另一個(gè)管腳，可測(cè)出兩個(gè)電阻值，然后再用紅表筆接另一個(gè)管腳，重復(fù)上述步驟，又測(cè)得一組電阻值，這樣測(cè)3次，其中有一組

13、兩個(gè)阻值都很小的，對(duì)應(yīng)測(cè)得這組值的紅表筆接的為基極，且管子是PNP型的；反之，若用黑表筆接一個(gè)管腳，重復(fù)上述做法，若測(cè)得兩個(gè)阻值都小，對(duì)應(yīng)黑表筆為基極，且管子是NPN型的。判別集電極。因?yàn)槿龢O管發(fā)射極和集電極正確連接時(shí)大（表針擺動(dòng)幅度大），反接時(shí)就小得多。因此，先假設(shè)一個(gè)集電極，用歐姆檔連接，（對(duì)NPN型管，發(fā)射極接黑表筆，集電極接紅表筆）。測(cè)量時(shí)，用手捏住基極和假設(shè)的集電極，兩極不能接觸，若指針擺動(dòng)幅度大，而把兩極對(duì)調(diào)后指針擺動(dòng)小，則說明假設(shè)是正確的，從而確定集電極和發(fā)射極。（4） 電容器電容器的基本概念: 電容器是一種可以存儲(chǔ)電荷的常用電子元件，其基本結(jié)構(gòu)是在兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體之間敷一層不

14、導(dǎo)電的絕緣材料(介質(zhì))。 圖9 電容器的電路符號(hào)圖10 常用電容器外形電容器在電路中具有隔斷直流電、通過交流電的特點(diǎn)，因此，多用于電路級(jí)間耦合、濾波、去耦、旁路和信號(hào)調(diào)諧等方面。電容器的主要參數(shù)： 1.標(biāo)稱容量與誤差：電容外殼表面上標(biāo)出的電容量值，稱為電容的標(biāo)稱容量。標(biāo)稱容量與實(shí)際容量之間的偏差與標(biāo)稱容量之比的百分?jǐn)?shù)稱為電容的容許誤差。 2.工作電壓：電容使用時(shí)加在其兩端的最大工作電壓值即為工作電壓，也稱為耐壓或額定電壓。使用時(shí)，外加電壓最大值一定要小于電容的額定電壓，通常外加電壓在額定電壓的2/3以下。 3.絕緣電阻：電容的絕緣電阻表征電容的漏電性能，在數(shù)值上等于加在電容兩端的電壓除以漏電流

15、。絕緣電阻越大，漏電流越小，電容的質(zhì)量越好。品質(zhì)優(yōu)良的電容具有較高的絕緣電阻一般都在兆歐級(jí)以上。電容器的標(biāo)注方法：1.大電容器的標(biāo)注：較大電容器用字母和數(shù)字把型號(hào)、規(guī)格直接在電容器外殼上標(biāo)出。2.小型電容器的標(biāo)注：直標(biāo)法、三位數(shù)碼表示法、色標(biāo)法。（5）蜂鳴器圖11 蜂鳴器 蜂鳴器廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。（6）555芯片 圖12 555芯片1：電源負(fù)極 8：電源正極2：低電平觸發(fā) 7：放電端3：輸出 6：閥值端4：低電平復(fù)位 5：控制端2.2實(shí)習(xí)內(nèi)容2.2.1 555

16、聲光報(bào)警器制作電源工作原理: 6V電源部分：降壓：利用變壓器的初級(jí)和次級(jí)的匝數(shù)比將220V的交流電降壓為9V,原理見圖 ；全波橋式整流電路：四個(gè)整流二極管VD1VD4接成典型的全波整流橋,交流電分兩個(gè)半周流過后變?yōu)橹绷?；濾波：通過在電源正負(fù)極加電容濾去一部分交流成分；穩(wěn)壓：使輸出地電壓為穩(wěn)定的6V。 圖13 555聲光報(bào)警器 6V電源原理圖圖14 555聲光報(bào)警器原理圖555聲光報(bào)警器部分原理： 電路由兩個(gè)555多諧振蕩器組成，第一個(gè)振蕩器的振蕩頻率為12Hz時(shí)，第二個(gè)振蕩器的蕩頻率為1000Hz。將第一個(gè)振蕩器的輸出(3腳)接到第二個(gè)振蕩器的復(fù)位端(4腳)。在輸出高電平時(shí)，第二個(gè)振蕩器振蕩;

17、輸出低電平時(shí)，第二個(gè)振蕩器停振。這樣，蜂鳴器將發(fā)出間隙聲響。555聲光報(bào)警器制作元件清單：固定電阻值測(cè)量：序號(hào)位號(hào)標(biāo)稱值允許誤差測(cè)量值實(shí)際誤差1R21005%991%2R11K5%9901%3R310K5%9.5K5%4R41K5%9901%5R61K5%9901%6R71K5%9901%7R510K5%9.5K5%三極管測(cè)量：序號(hào)位號(hào)型號(hào)類型Be正向電阻Be反向電阻Bc正向電阻Bc反向電阻1T1S9013NPN10.8K10.8K2T2S8550PNP11K11K其它元件：序列名稱型號(hào)規(guī)格位號(hào)數(shù)量1發(fā)光二極管D1D332芯片IC55513蜂鳴器1作品展示： 圖15 555聲光報(bào)警器正面圖 圖

18、16 555聲光報(bào)警器反面連線圖2.2.2居家電路設(shè)計(jì)元器件：刀開關(guān)、自動(dòng)空氣開關(guān)、白熾燈與燈座、開關(guān)、導(dǎo)線若干、工作臺(tái)等圖17 居家電氣原理圖圖18 電度表的接線與配電線路作品展示：圖19 居家電氣設(shè)計(jì)作品2.2.3 流水彩燈音樂盒的制作電路原理：電路由NE555、CD4017和10個(gè)LED組成流水燈電路，接通電源后，系統(tǒng)可以依次點(diǎn)亮每一盞LED燈LED燈間隔亮的時(shí)間可以通過改變電位器的阻值來實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)原理圖見附圖2.NE555搭建成一個(gè)定時(shí)器電路，定時(shí)器的時(shí)鐘周期由R5、R6和C8組成，時(shí)鐘周期T=0.639（R5+2R6）C8。CD4017是十進(jìn)制計(jì)分/分頻器，CD4017有時(shí)個(gè)輸出端（

19、O0-O9），3個(gè)功能端（MR、CP0、CP1)，MR為清零端，當(dāng)在MR上加高壓電平或正脈沖時(shí)其輸出O0為高電平，其余輸出端為低電平。CP0和CP1是兩個(gè)時(shí)鐘輸入端，若要用上升沿來計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CP0端輸入，若要用下降沿來計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CP1端輸入。設(shè)置兩個(gè)時(shí)鐘輸入端，級(jí)聯(lián)時(shí)比較方便，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。由此可見，當(dāng)CD4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，故可直接用作順序脈沖發(fā)生器。音樂播放： 音樂播放電路使用了繼承的音樂芯片，該芯片把一首歌的音符對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的音樂頻率燒寫到內(nèi)部，在加上外部電路的連接，即可驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。元件清單：序列名稱型號(hào)規(guī)格位號(hào)數(shù)量1電阻100R512電阻10KR613電阻330R714電阻1KR815電容0.01uFC116電容0.01uFC217電容22uFC818發(fā)光二極管D1D10109芯片CD4017110芯片NE555111音樂芯片112喇叭8、0.5w1作品展示： 圖20 音樂盒上蓋圖 圖21 音樂盒整體圖3 總結(jié)與體會(huì)在這次為期兩個(gè)星期的電工實(shí)習(xí)中，應(yīng)該說是有苦也有了吧。在555聲光報(bào)警器的制作過程中，我學(xué)會(huì)了焊接的重要步驟，就像老師簡簡單單說的幾個(gè)字加錫 加熱 走”，我學(xué)會(huì)了該怎么樣不跳線，使電路看起來美觀，焊接的線就像一個(gè)工藝作品一樣，令人賞心悅目，同時(shí)我也了解到了如果我們的電路如果焊錯(cuò)