电子技术课程设计实训报告.doc

《电子技术课程设计》实训报告
题目双限温度报警电路
学生姓名
专业班级电子科学与技术
学号
系（部）电气信息工程学院
指导教师
实训时间2014.5.26 ——2014.6.6 实训报告评语
等级：
评阅人：职称：年月日
一、实训任务要求
让学生设计、组装并调试一个简单的电子电路装置。

需要学生综合运用“电子技术”课程的知识，通过调查研究、查阅资料、方案论证与选定；设计和选取电路及元器件；组装和调试电路，测试指标及分析讨论，完成设计任务。

二、实训目的
1、培养动手能力，在实践中加强对理论知识的理解。

2、掌握对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的全过程的方法。

3、掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。

4、学习使用proteus、protel电路仿真与设计软件，动手绘制电路图。

三、实训步骤
1、设计方案的选择
现在随着科技的发展，农业也逐渐开始现代化，特别这几年大棚种植越来越多，在进行育苗的时候，苗需要生活在一定的温度范围内，因次我选择双限温度报警电路，其有很大的实用价值。

2、电路原理分析
此双限报警电路由温度检测电和报警电路组成。

温度检测电路由热敏电阻，电位器，电阻器，晶体管，发光二极管和非门集成电路4069组成。

报警电路由非门集成电路内部D3到D6、电阻器电容器、二极管和蜂鸣器组成。

其中D3、D4和R4、C2组成1Hz超低频振荡器，D5、D6、R5、C1组成1kHz音频振荡器。

R用来设定温度的上限值，R用来设定温度的下限值。

在受监控处温度在设定的温度范围内时，D1输出高电平，D2输出低电平，V1V2均截止，两个发光二极管均不发光，VD1处于导通状态，1Hz超低频振荡器和1kHz音频振荡器不震荡，蜂鸣器不发声。

当温度超过设定的上限值时，RT的温度减小，R中点电位上升，使D1输出低电平，V1导通，VL1点亮，指示温度超过上限；同时VD1截止，1Hz超低频振荡器和1Hz音频振荡器工作，1Hz超低频信号对1kHz音频振荡器进行调制，是蜂鸣器发出断续的报警声。

当温度超过设定的温度下限值的时候，RT的阻值增大，使RP2的中点电位下降，D2输出高电平，V2导通，VL2点亮，指示温度低于下限；同时1Hz超低频振荡器和1kHz音频振荡器工作，蜂鸣器发出报警声。

3、芯片封装及功能
HD14069UBP 14脚双列直插式非门集成芯片。

功能：输入为高电平，输出为低电平；输入为低电平，输出为高电平。

4、电路制作与调试
首先根据电路原理图画出PCB图，然后制作出PCB版，在PCB板上进行焊接，制作成实物。

使用前，根据所需的控温点，设定温度的上下限。

例如，需要控制的温度范围是20~30度之间时，先将RP1的中点旋至最下端，将RP2的中点旋至最上端，使VL1 VL2均不发光，蜂鸣器不发声。

用一容器盛一碗水，查入插入温度计，调节到30度，将已做过绝缘的热敏电阻放入水中，等半分钟，调节RP1的阻值，使VL1刚好点亮，且蜂鸣器发出声音为止；再将水温降到20度，调节RP2的阻值，使VL2刚好点亮，蜂鸣器发出声音即可。

四、实训心的
这是第二次做实训了，相比于第一次的实训这一次的更具有难度，更具有挑战性。

这一次的实训内容，不在是单纯的给你一个电路板，给你一堆零件，让你简单的将它们连接在一起，而是由自己寻找项目，寻找资料，然后自己做。

这一次是要自己动脑，自己动手。

并不像上一次的那样，几乎单纯的动手。

在第一个星期内，主要的任务是上机，学习使用proteus仿真软件。

仿真了几电路之后，学会了简单的应用它。

学会了仿真，觉得电子课程的的趣味性一下子增加了好多。

之前看老师在课堂上仿真，看着觉得挺容易的，但是自己实际操作起来，还是遇到了好些的困难。

最主要的问题就是找不到，找不对。

不知道在哪里找，找到在哪了，又不知道该用哪种类型的元器件。

熟练的使用仿真软件，还需要很多的练习才行。

在使用中，另外的一个重要的体验就是要学好英语，平常的英语可以不会，但是一定要学会关于本专业的英语，在proteus中的元器件和它们的描述都是用英文给出的，不认识它们的英文，还要一个个的查，造成了
很大的时间浪费。

在查单词的过程中，自己的心情也会受到影响，变的烦躁起来。

第二周的任务是将自己的项目做成成品，困难比第一星期增加了许多。

首先的任务就是运用Altium designer画PCB板。

之前没有用AD的经验，请教了会用的同学，借了一本介绍AD的书，就开始了我的第一次画板经历。

画PCB板，并不是直接画成的，而是先画原理图然后再生成的PCB，当然如果是高手的话就另当别论了。

画原理图和用仿真软件的感觉差不多，遇到的困难和在仿真软件中的差不多，主要的也是元器件的问题。

在画原理图的时候，最大的困难就是找不到非门的集成芯片，里面只有单个的非门。

最终无奈，请教了一个同学，向他学习了如何建立自己的元件库。

自己画了一个14脚的非门，并配备了与之对应的14脚的封装。

之后按照原理图成功地画成了生成PCB样式的原理图。

后来我从那位同学的知，没有必要用画14脚的非门，因为只要将那些单个的非门的封装模式，给设定成14脚的双列直插式的封装模式就行了。

虽然感觉自己做了一些的无用功，但是还是学会了一些关于AD的使用方法。

当然，等在向别人请教的时候，还是仔细问清楚这个问题到底有几种解决方法，几种方法都学到手。

这次我以为只有自己画元器件一个解决方法。

有了原理图就要生成PCB，这个过程没那么顺利，那红色的X号让我一次又一次崩溃。

在这里英文的重要性，又一次地体现出来，错误问题的描述都是用的英文，没办法只好一句句地在网上翻译。

没有解决，只好又去求助于同学，经过他的查看，发现我的元器件的命名有重复的，造成软件认不出谁是谁，经过他的修改，错误果然少了很多。

尽管如此，还有不少的错误，原来是又得元器件在这里没有封装图。

于是我得到了他的元器件封装库。

这两项错误占到了大部分的错误，还有一些其他的错误，PCB图的管脚的名字不对等。

费了好大的劲最终没有了错误，顺利地生成了PCB。

在这里遇到的不少错误，在画原理图的时候有的是可以避免的。

比如元器件的命名，在最开时放置元器件的时候，就应该将名字命好，还有一些连线，有的根本没有连上，这在画原理图的时候都是可以避免的。

到生成PCB的时候还要再去修改原理图，而且还是在查过英文单词之后。

时间精力都被浪费了。

在原理图转换PCB的过程中，还是学到不少的东西，还完善了自己的元件库、封装库。

从犯的错误之中学习，让错误只出现一次。

生成PCB之后，还有很长的路要走。

本我还以为是按照原理图的元器件摆
放位置的，原来是把所有的元器件给你摆一长长的一列。

各个元器件之间的联系是在原理图中给它们之间连的线。

原来原理图和实际的PCB板上的图不是一一对应的。

尽管这个电路看起来不是那么的复杂，但是看着这些密密麻麻的线，还是有一种晕了的感觉。

我开始把它们给分开，不让尽量不让它们之间有交叉的线。

大概分好之后开始布线。

这是我的第一次布线，我首先从外围的元器件之间布线，慢慢地到达中央的芯片。

结果，有好几个的元器件的之间的连线相互重叠，布线的时候从已经布好线的的地方根本连不过去，有同学建议我换一层板，布成跳线。

如果那样的话，跳线在焊接的阶段就要占很大的比重了。

我最终决定把这个删了，重新生成PCB。

在新生成的PCB中，我把元器件的位置重新摆放了一次，遵循的原则：其一，当然还是尽量的连线之间不要重叠；其二，就是要尽量的工整、紧凑。

在这一次的布线过程中，我从中心的芯片为中心开始布线，从第一个脚，依次布线，完成了这之后再进行外围的布线。

事实证明，这样的方法还是有效的。

接下来就是印刷PCB板了，之前从没有这样的经历，只好再寻求帮助了。

找到一位资深的实验室成员，他先看了我的PCB图，问题又出现了。

原来我的线太细了，咱们学校的设备打印出来的效果不好，可能会出现断掉的可能性。

不但如此，元器件的焊孔也小，钻头钻过之后，周围的铜几乎都没有，接着又调整了线的宽度和孔的大小。

到此为止，画PCB的大概技术学的应该差不多了，在现阶段的应用中应该够用了。

这也是这次实训最大的收获之一了。

在同学的帮助下，成功地制作出PCB板，我也了解了印刷板子的大致过程，以后有机会可以独自操作。

接下来就是简单的焊接了，这一步是整个过程中最顺利的部分了。

接下来就是调试，最重要的部分。

能不能用就看这最后的调试。

先通上电，检查一下蜂鸣器，发光二极管是否工作正常。

正常工作之后就开始调试电路，按照上面的步骤，调节变阻器，先使蜂鸣器不响，二极管不发光。

事实证明，现实和理论是不一样的。

调试并没有想象中那样的顺利，蜂鸣器一直在响，灯怎么都不亮，不知怎么回事。

无奈之下只好求助于实验室的同学。

我们开始一点一点的检查电路，从原理图连接到焊接是否合格，再到检查元器件是否损坏，费了九牛二虎之力，最终成功了一半。

用手捏着热敏电阻，红色的发光二极管亮了，并且蜂鸣器会发出报警，虽然声音很小。

经过这次的实训，我知道了制作一个小小的电路是多么的不易，从前期的资料查找，原理图设计，到仿真电路，再到制作PCB，每一步都是那么的充满了困难。

在同学的帮助下又一次次的克服。

我想这算是这次最大的收获了。

经过这次实训，我发现了电子制作的另一面，在课本上找不到的一面。

将课本上的理论变成实际中的拥有某种功能的电路还真是一件让人兴奋不已的事。

同时我也知道了理论的重要性，课本中那看似和实际没关系的理论实际上是物理世界的基石。

因此以后我要两边都要好好学习，将理论应用到实践中去，让枯燥的学习变得充满乐趣。

提高自己的学习兴趣和知识的应用水平。

附录一：元器件清单
10K电阻 X 3 10K热敏电阻 X 110K电位器 X 2 0.22ul铝解电容 X 1 0.01u独石电容X 1 1N4148二极管X 2 红色发光二极管X 1 绿色发光二极管 X 1 S9012晶体管 X 1 S9013晶体管 X 1 4069非门集成电路 X 1 蜂鸣器X 1 9V电源X 1
附录二：电路原理图
附录三:仿真图
附录四：实物连线图（或pcb图）
附录五：实物照片。