电子系统设计总结报告 (1)

电子系统设计总结报告
题目：对讲机
班级：电气班
组别：第二组
指导教师：
设计时间：
对讲机
一、引言
1、选题意义
有线对讲机在日常生活中应用广泛。

有线对讲机原理简单，设计方便，制作简易，成本低，对于初次进行实验设计的我们来说实验成功率高。

而且，有线对讲机广泛应用于医院病员呼叫机、门铃、室内电话等，具有应用范围广，实用性强的特点，所以有线对讲机日益成为生活中不可缺少的部分。

并且，应用我们所学的模电与数点知识便可实现该对讲机的制作，可行性强。

2、设计目标
这次实验，我们小组的目标是依据所设计的电路图，进行正确焊接与调试，最终得到在2米内，能进行清晰对讲的“半双工对讲机”，即在同一时刻，一方讲话，另一方在距离其2千米处可以清晰听到其所讲内容，并通过调节转换开关，来进行听与说的角色的相互转换。

3、小组成员分工
小组成员具体分工见下表1
表1 小组成员及分工情况
小组构成学号姓名分工
组长201009340 实验报告，焊接调试
成员201009302 实验原理说明，电路图绘制
201009329 拟定印刷电路板图及布线，作品说明
201009330 主要原器件说明，模拟仿真
201009331 电路图绘制，焊接调试
201009333 实验报告，焊接调试
201009336 功能设计，实验原理说明
201009338 主要原器件说明，拟定印刷板图及布线
201009342 模拟仿真，焊接调试
二、作品说明
1、功能
对讲机可用于室内电话、医院病员呼叫机、门铃等，可用2千米内进行对讲。

本次实验制作成的对讲机为“半双工式对讲机”，即在相同时刻，主机与从机之间只有一个可以讲，而在此时刻，另一个只能听，通过一个双刀双掷开关控制讲话与听话的相互转换。

2、操作说明
操作时，按下电源开关，将控制转换的双刀双掷开关打到一侧，可以完成主机讲话，从机收听主机发送的声音信号；将控制开关打到另一侧，则可以完成从机讲话，主机接收由从机发送的声音信号。

通过双刀双掷开关的转换完成主机与从机之间的交流与信息转换。

当长时间不使用时，可将控制电源的开关关闭，这样可以节约电能，避免不必要的浪费。

三、基本原理
1、原理图
C1
10U
图1 实验电路原理图
2、工作原理
该电路只能完成“半双工”对讲，即在同一时刻，主机与从机之间只能有一方说，另一方说，而不能双方同时听说。

听、说由开关S1控制，并且，开关要
安装在主机处，即听说由主机来控制。

若开关处于图中所示位置时是主机说、从机听，则当开关拨到下方时就是主机听、从机听。

主、从机两端分别设置扬声器和话筒各一只，作为听说转换器件。

LM386用作功放，由第3引脚输入信号，第5引脚输出信号，1、8引脚电容可以调整电路增益，7引脚接旁路电容，一般取值为10微法。

电源取值为4.5V—9.0V，本次实验所选电源值为6.0V，并选一个单刀单掷开关控制电源，以免不用时浪费电能。

四、主要原器件介绍
1、元器件清单
表2 电子元器件清单
编号名称型号数量R1 电阻10K 1
R2 电阻0—10K 1
C1、C3 电解电容10u/16v 2
C2 电解电容100u/16v 1
IC 功放集成电路LM386 1 BL1、BL2 扬声器YDDE78-8 2
TL1、TL2 话筒G8 2 S1 开关双刀双掷 1
S2 开关DC1-00329 电话机叉簧开关 1
E1 电源 1.5V/节 4
2、主要原器件介绍
(1) LM386芯片
LM386是本次实验中最为核心的元件，它是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整且电压增益范围大、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。

尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上供电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮等）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声，而且，在LM386的焊接过程中要格外注意焊接速度，焊接时，要以较快速度焊接，以免焊接时温度过高，影响芯片的正常工作，一般焊接时间不超过60秒。

LM386 的相关参数及其需要注意的地方如下表3所示：
表3 LM386的相关参数
五、制作与调试
1、制作
本次实验的制作地点主要是实验室和教室。

我们在进行本次实验是可分为五大部分具体情况如下：
第一，我们有所要设计的产品的功能出发，设计并绘制电路图，计算各种元件的实验值；
第二，对电路图进行模拟仿真：
第三，对实验电路图中所涉及的电子元器件进行调研，包括主要参数、性能指标、主要功能特点以及市场价格等等，通过这些相关信息的比较，最终确定所要使用的器件；
第四，在电路板上进行布线，使得在电路焊接成功后，电路板能够清晰可见，便于调试；
第五，焊接与调试。

在电路板上进行焊接，边焊接边调试，通过调试，最终得到与所设计的功能相同的电路板；
第六，安装外壳；
第七，根据所设计的成品，编写使用说明书。

用Proteus软件模拟仿真的电路图如图2所示，模拟电路的输入的波形图如图3所示，电路的输出的波形图如图4所示。

图2 模拟仿真电路图
图3 模拟电路输入波形图
图3 模拟电路输出波形图
2、调试
调试分为静态调试和动态调试：
(1)静态调试：先不接输入信号，测量各级晶体管静态工作点。

凡处于放大
状态的三极管，测量其V
ce 和V
be，
不应出现零状况，V
be
=0表示管子截止损坏，V
ce
=0
表示管子饱和或击穿，均需要找出原因排除故障。

处于放大状态的三极管V
be
为
0.7V左右，V
ce
＞1～2V。

(2)动态调试：接输入信号，各级电路的输出端应有相应的信号输出。

线性放大电路不应有非线性失真；波形产生及变换电路的输出波形也应符合设计要求。

调试时，可由前级开始逐级向右检测，这样容易找出故障点，及时调整改进。

接下来是指标测试：电路能正常工作之后，即可进行技术指标测试。

根据设计要求。

逐个测试指标完成情况。

出现的问题：
1,电路已经按照原电路图在电路板上焊好，但是对讲机发出的声音太小。

2,LM386芯片的2号管脚是反相输入端，由于焊接时与其他接地端一起接地，
导致刚开始测试时，电路不工作，无法达到预期效果。

3,输出信号灵敏度较低，发出的噪音严重应影响实验效果。

解决方案如下：
（1）在LM386芯片前加上适当放大倍数的三极管。

LM386是功放芯片，电压放大倍数较小，需要先进行电压放大。

（2）将电位器接入电路中的阻值调大。

因为共射放大电路的输出电阻较大，
无法带动较小的负载。

（3）用数字万用表逐一测试电路，发现2号管脚故障，将其与其他接地端分离悬空。

（4）由于扬声器的灵敏度低，将其更换为更高精度的电话机扬声器。

（5）焊接的过程中有的部分接触不良，仔细检查电路各部分的焊接。

最终焊接成功的电路板如图4所示。

图4 焊接成功的电路板
六、设计小结
通过本次课程设计，加深了我们对模电知识和数电知识的理解，我们不仅对知识有了更为深入的理解与掌握，并且增强了动手能力和团队合作意识。

设计过程中，要从所要设计的产品的功能入手来设计电路图，而且经过对电路图中的每一元件都需要精确的计算，根据调研情况，综合各方面信息来选出最合适的元件。

此外，PCD板的设计也很重要，排版各个元件的分布和线的分布，使整个板子
布局合理不出现短路的情况。

在实验的整个过程中，大家能够以模数电知识以及电路分析知识为基础，耐心分析，仔细查找电路中存在的问题，如果仍不能发现错误所在，我们会及时与实验老师和指导教师沟通。

在查找错误的过程，大家对知识的掌握明显提高，对培养我们通过分工合作，相互配合，最终成功制作了有限半双工式对讲机，即：在同一时刻，主机与从机之间只能有一方说，另一方说，而不能双方同时听说，我们制作的对讲机可以实现在2千米范围内的对讲。

七、参考文献
[1]封志宏，杜丽霞，崔用明.模拟电子技术.[M]. 兰州: 兰州大学出版社，2008.
[2]李积英，赵贺，侯越.数字电子技术.[M]. 北京：中国电力出版社，2011.
[3]高继森,电路与信号系统分析.[M].兰州：兰州大学出版社，2003.。