光控音乐盒铃实验报告

《电子技术》课程设计题目：
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摘要
随着社会的不断进步和科学技术，经济的不断发展，人们物质生活水平得到很大的提高,电子产品也融入到每个家庭中去,对于一些爱好电子产品的人来说,自己动手制作电子产品已经成为了一种乐趣或者享受,通过制作电产品来增加对电子的了解,而本设计不仅是一个学习的过程,也是一个享受自己动手制作电子产品,享受其过程中乐趣的一次实践性操作,有利于把理论知识与实际相结合,促进学习的效果,提高学习的效率..
光控音乐盒通过光控电阻和集成电路IC1作为电路的主要骨干元件,外加相应阻值的电阻、电位器、喇叭、电源开关等设计说明电路的工作原理的指标及其测试方法.光控电路的原理电路中的光敏电阻受到光照射时，集成电路IC便会发出动听的音乐声，LED 会发亮，再用手挡住光敏电阻时，音乐便会停下来，指示灯熄灭，声音会随着光的不同程度而产生变化，电路是由9V电池供电。

此电路的制作优势是：简单实用，耗电量小，而电路是实用集成电路IC1驱动，零件少、线路简单易于明白，可以购买到带有可拔式插头（例如：电源线，喇叭线），方便随时更换配件而且利于电路的调试，也有让同学在调试过程中加深对电路原理图的认识，对元件功能及使用的掌握。

关键字：
9V直流稳压电源；光控电路；集成电路IC1。

目录
一．实验设计目的和要求................... ４二．总体原理详细叙述..................... ４三. 实验设计方框图....................... ５四．各个元件的功能叙述和说明............. ５五. 元器件清单........................... ６六．PCB原理图的制作...................... ７七．电路的搭连活焊接..................... ７八．电路的整体测试，确定焊接的成功性..... ８九．电路的调试........................... ８十．心得体会............................. ９
一．实验设计目的和要求
光控音乐盒是音乐集成电路的最基本、最简单的应用。

本次设计就是利用音乐集成电路IC作为电路的声音的输出，经喇叭放出,并且在按下开光后，根据周围光度的强弱(也可以调节电位器),音乐盒会发出强弱程度不同的声音。

1.设计目的:能够熟悉光控音乐盒的组成、工作原理，提高电路图及电路板图的
设计能力。

通过对光控音乐盒的安插、焊接及调试，掌握光控音乐盒的生产工艺流程，提高焊接工艺水平。

掌握电子元器件的识别及质量检验，提高对电子产品及其功能的辨认和使用,并且通过调试学会故障判断及排除。

2.设计要求：逐个分析电路元件功能,并读懂光控音乐盒的电路图,购买相应的
电子元件,安装前注意逐个检查元件好坏以及参数,确保电路的成功率,再根据PCB板上的电路电路图上的符号，安插元件,认真细心地焊接，按照技术要求进行调试。

二．总体原理详细叙述
IC1音乐集成电路是一种大规模CMOS集成电路，典型工作电压在9V左右,触发一次内存曲循环一次。

利用该芯片制成的光控音乐盒电路如图
图1 光控音乐盒原理图
可以看出外围元件少，由电源，三极管，喇叭（扬声器），按钮开关等组成，
焊接时可将三极管直接焊在音乐芯片预留的孔上，然后把音乐芯片一起焊在扬声器上，电源采用一节9V电池，接通电源.打上开关之后，光敏电阻受光照而阻值急剧下降,集成电路IC1被触发，从4脚输出音乐信号，经三极管放大到扬声器发声，扬声器中便发出音乐声，一直重复循环播放的过程,知道光敏电阻不在受光,阻值恢复到原来的状态时,或者通过调节电位器,来使集成电路IC1停止工作,从而停止音乐.
三．实验设计方框图
三. 实验设计方框图
图2 设计流程图
四．各个元件的功能叙述和说明
1.音乐集成电路IC1：是整个电路的核心，分正反两面，所有元器件必须安装
在有铜箔的一面
2.三极管：信号放大元器件，此三极管呈半圆柱形，有3个脚分别为e,b,c脚
3.电容器：储存电荷和释放电荷
4.电源：提供电压
5.光敏电阻：用来接通或断开接上电源的‘控制电路’（其中电流很小），通过
对周围光度的调节从而达到音乐声音的大小,以及接通和断开.
6.电位器:在不能调节光度的情况下,通过对其的调节,从而改变Q1端输入电流
的大小,从而改变音乐声的大小.
7.LED发光二极管:用来显示电路的运行状态.
8.IC1集成电路:用来接收电流信号,把信号转化为以编程好的音乐,输送到喇叭
发出声音.
9:喇叭:亦称扬声器,用来放大输出声音信号.
原理图如下示
图3 原理图
五. 元器件清单
配件名称代号参数极性数量
集成电路IC 音乐IC 有极性 1
电阻R1 10Ω棕黑黑金没极性 1
可调电阻VR 104 有极性 1
光敏电阻RG 没极性 1
白发红LED LED 5mm 有极性 1
三极管Q1Q2Q3 8050 有极性 3
薄膜喇叭 8Ω 0.25瓦有极性 1
喇叭套线SP 插头线和插座有极性 1
按键开关k1 自锁按键开关有极性 1
接线端子DCV-9V 有极性 1
电路板PCB 70mm×50mm 没极性 1
电池线有极性 1
表1 元件清单
注：另需要PCB电子板一块，万用表一个，剪刀一把，镊子一个，导线若干
六．PCB原理图的制作
1.利用protel DXP软件，根据原理图，制作出相应的PCB图
图4 PCB连线图
2.根据PCB定制相应的PCB
七．电路的搭连活焊接
1.将电烙铁插入插座预热
2.焊接时，先将三极管和电阻，导线等元器件插入音乐集成电路相应的脚内，并且主要以正负极性，不要装错了，然后右手握烙铁，左手拿焊锡丝，将焊锡丝紧贴在待焊的元件处，伸入电烙铁，融化焊锡丝，适量后移开电烙铁，焊锡丝凝固便会将元器件安装在音乐片上
3.焊接好后用万用表检查相邻脚间是否有短路现象，若有短路应马上排除。

然后再用万用表检查各脚与集成片是否焊通，若不通或者虚焊，应马上补焊好
4.将音乐集成电路和扬声器焊接在一起，并用导线将集成电路和按钮开关和电源也焊接在一起，同时也要注意正负极性
5.在整个焊接完成后，应认真核对各个元器件的位置和参数是否正确，检查有无短路，虚焊，错焊，漏焊等现象
八．电路的整体测试，确定焊接的成功性
1.用万用表测试焊接好的电路，选取相连在一起的元件，看看是否能导通，如果不导通，必须逐个检查元件是否在焊接过程中因为与电烙铁接触过久温度过高而烫坏，那么就得及时更换元件。

2.打上开关之后，把电路板置于有光的地方，如果没有达到预期的效果，那么要对电路板进行检查，看看是否焊接错误。

九．电路的调试
图5 焊接好了之后的电子版
1.焊接好并且做过检查确定元件无误，并确定有效果之后，通过对光敏电阻的感光程度进行调节，例如把手指放在光敏电阻上，由于受光的减少，音乐盒的音乐
声会变弱，LED灯也会变暗；如果完全把光敏电阻遮住，使其不受光，那么电路就会停止工作，等灭喇叭静。

2.此外，可以通过对电位器的调节来调节通过三极管Q1基极的电流，从而来控制最终的放大电流的大小，达到控制声音的强弱和灯的亮暗。

十．心得体会
为期两周的课程设计即将结束，这次的课程设计经过十分坎坷，在最初选课题是就遇见了点麻烦，课题与别人的重复，后经过老师的协调，我们终于可以着手设计。

然而在实验的过程中，问题接连不断，我们最初的课题，篮球比赛计时器，我们原本想，这不就是我们数电实验做的那个计时器么，应该很容易的。

于是，我们开始搜索资料。

随着不断的搜索资料，渐渐的，我们发现了一个我们不得不接受的事实，我们想的太天真了。

面对一幅幅复杂的原理图，面对一个个陌生的元器件，我们感到无从下手，几经讨论，与老师商量，我们换了个课题，函数信号发生器，这个课题相对简单一点，虽然对这课题兴趣不大，但为了成绩，我们只有选择这个课题了。

课题选定后，我们便开始分工，我负责的部分是原理图的绘制和PCB板的绘制，并模拟出3D图，最后仿真。

原理图相对简单，很快就画好了，但绘制PCB板时，才发现问题，以前PCB板老师都帮我们摆好各元件的位置，我们只需要自动布线就行了，但这次没有老师帮我们布局，我只能一个元件一个元件的根据原理图的连线布局，这花了我很多的时间，最后虽然布好局连好线，但版面还是不是很美观，只能差强人意。

原理图弄好后，我开始仿真，仿真出我们想要的结果后，我们便列出元件清单，买好材料，将我们的电路板焊出来。

焊好后，我们拿去调试，结果无论我们如何调，都调不出结果，然而时间已很紧迫，我们都很着急，后来和老师商量，我们又换了个课题，这次的课题是我们的自选课题，光控音乐盒,由于时间紧迫,我们先上网收集资料,了解光控音乐盒的工作原理,之后马上上网定好材料，第二天就动身出市区把材料买好，由于时间不足，所以这次的设计相对简单，元件也不多，但买来后还是出了点状况，电路板不工作，我们反反复复调试了好久，最后才确定是三极管坏了，找到原因，就好解决了，三两下就把电路板弄好了。

经过这次课程设计，我从中学到了很多，首先是对相关的知识得到了更深入的学习，让自己的动手能力得到了加强，并从中了解到团队合作这一不可忽视的关键，实训中的种种困难，让我们不断的加深对各种专业知识的理解。

参考文献
[1]徐丽萍主编《电子综合电路设计与安装调试》中国劳动社会保障出版社2004
[2]谢自美主编《电子线路设计，实验，测试》华中科技大学出版社2003
[3]李东生、张勇等编著《Protel DXP电路设计教程》北京：电子工业出版社2003
[4]王廷才主编《Protel DXP应用教程(第2版)》机械工业出版社2004。