数电课程设计-16音乐盒

数字电子技术基础课程设计论文

摘要

本次课程设计的内容包括清点元件、将各元件安装以及焊锡到电路板上。属于在掌握了一定的数字电子技术基础理论知识后的实践动手部分。在此次课程设计中初步掌握了焊锡技术的要领和技巧，加强了对集成电路模块在电路中的实际工作情况的理解。加深了对数字电路整体工作原理的认识。熟悉音乐盒的工作过程和调试方法；理解和掌握BOX-16十六音乐盒的基本工作原理；掌握音乐盒的调试方法。

关键词：音乐盒、电路元件、焊锡、集成电路、数字电子技术实践操作

目录

1、清点元件 (3)

2、设计内容 (4)

2.1、设计目的 (4)

2.2、PCB板电路图 (4)

2.3、设计过程 (5)

2.3.1、主要元件的功能描述： (5)

2.3.2、设计过程描述： (5)

2.3.3、焊接原理 (5)

2.4、工作原理 (9)

2.5、播放原理 (9)

3、总结 (10)

1.清点元件：

电阻、二极管、三极管、蜂鸣器、开关、集成电路、IC插座、排插、PCB板、说明书

元件清单

2.设计内容：

2.1设计目的：

熟悉和掌握常用电工工具的正确使用及一般的焊接工艺及操作技能；熟悉音乐盒的工作过程和调试方法；理解和掌握BOX-16十六音乐盒的基本工作原理；掌握音乐盒的调试方法。加强对集成电路模块在电路中的实际工作情况的理解。加深了对数字电路整体工作原理的认识。

2.2 PCB板电路图：

2.3设计过程：

2.3.1主要元件的功能描述：

电阻是电路的重要组成部分。半导体类如：二极管其特性为单向导电性（反向截止）；三极管其存在基极、集电极、发射极。

2.3.2设计过程描述：

首先，清点好元件后，将各元件分别安装到线路板上，确认无误后进行焊锡工作。其次，进行焊锡工作。进行焊接实验之前先插上电烙铁的插头，给电烙铁进行预热。焊接时，焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度，这样焊锡与电烙铁夹角成90度，在这种角度下比较易于焊接，并且不易出现错误，造成焊接的失败。焊接时，焊锡与电烙铁接触时间要短一些，以免焊锡过多或是造成漏锡；也不要过短，以免造成虚焊。元件的腿尽量要直，而且不可伸出太长，以1毫米为好，多余的可以剪掉。焊完时，焊锡最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。

其中要注意的是4011和4066集成电路模块不要直接焊接在PCB板上，要先焊接模块插座然后将其插入插座，这样可以在后面的故障排查中方便的进行替换集成电路模块进行故障排查。

最后，将9561PCB板插入到FR-4 PCB板上，并把它们焊接在一块，其中要注意的是9561PCB板要用两根飞线与主PCB板进行连接，至此制作完毕。

2.3.3焊接原理

焊接是安装电路的基础，我们必须重视他的技巧和注意事项。

⑴焊锡之前应该先插上电烙铁的插头，给电烙铁加热。

⑵焊接时，焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度⑶焊接时，焊锡与电烙铁接触时间不要太长，以免焊锡过多或是造成漏锡；也不要过短，以免造成虚焊。

⑷元件的腿尽量要直，而且不要伸出太长，以1毫米为好，多余的可以剪掉。

⑸焊完时，焊锡最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。

锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料,在一定温度下焊锡熔化,金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层。外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的导电性能。

锡焊接的条件是:焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接；能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接；要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高，过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。

清点元件

焊接成品

集成电路原理图

集成电路4011原理图

集成电路4066原理图

CK9561

2.4工作原理：

整个电路以一块9561四声集成电路为核心，用4位二进制码对9561的工作状态进行编码控制，使其产生16种不同的模拟声响。整个电路包括声响产生电路、基本控制电路、附加控制电路及二进制编码电路等几大部分组成。

声响产生电路，U2 9561同三极管Q1及无源蜂鸣器LS1构成。

2.5播放原理：

ABCD对应四个开关，开关的断开和闭合表示0、1

3. 总结：

通过这次课程设计，我发觉我学到了很多。从拿到课题到定稿，从理论到实践，在短短的几天时间里，和同学一起在图书馆翻阅资料，争论问题，不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计，我知道了只有理论是远远行不通的，只有在理论与实践相结合的前提下，才能从中得出结论，才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考能力。

在此次设计时我们也遇到了不少的困难和问题，如参数选择，方案设计，仿真软件的应用，资料的查找……但在我的努力下，最终还是克服了这些困难，使问题得到了解决。其中遇到的问题很多都是在书上不能找到的，所以我们必须利用图书馆和网络自己查找相关资料，这也提高了我筛选信息的能力，最重要也是最困难的就是实验参数的决定，这是一个关键的步骤，我必须从无数的信息中分离出对自己有用的，然后加以整理，最后才得到合适的数据，使设计最后得以完成。也正是在这个查找与整理的过程中，使我初步学会了如何去找到于自己有用的资源。在这样一个信息高度发达的现代社会，我们要想获得成功，除了自己的努力外，还必须学会利用更多其他人的知识，这样我们才能快速的掌握知识和能力。当然这个过程是一个积累的过程，当你做的多了以后你就会积累相当多的经验，会注意在设计的过程中要注意那些问题，那些方法可以使设计一次完成而不用再不断的返工。不像我们刚开始的时候什么都不知道，真的就是凭着自己上课的一点知识来做的。当然设计会有很多不合理的地方，需要在后期的工作中去修改和完善。

焊接练习在电装实习中可以说是最基础最简单当然也是最重要的一部分，只有仔细认真的练习，熟悉并掌握了焊接技术才能使下一步的实验顺利进行，否则将会给下一步的试验造成更多的麻烦甚至无法完成。焊接练习看似简单，实际上有着很高的技术要求，首先焊点必须光滑光亮，不能弄成虚焊，否则看似结实的焊点其实一晃就坏，得不偿失;当然更不能和其它焊点连接，否则就会造成电路板的短路或开路，焊点分布密集。其次焊接的速度必须快，否则会使电路板损坏并造成工作速度缓慢。总体来说焊接实验就是一个熟能生巧的过程。

焊接练习虽然很枯燥，但它对后面的试验意义非常重大，所以这一环节必须认真对待，必须扎扎实实的练习才行。

通过几天的焊接练习,让我真正掌握了这一门技术,使我学会了电烙铁使用及简单电路的焊接，这对我后面试验的顺利完成起了不可磨灭的作用。这是一项较复杂的过程,它既要求具备识图、焊接、装备的能力，又要求我们具有检测、调试的能力，音乐盒有大大小小的多个零件，要把这些器件全安到指定的位置还真不容易。音乐盒主体装备完成后开始试听，结果没有声音，检查了好几遍才发现是几个管角没有联上，是虚焊，我轻轻的用电烙铁又焊了一遍。通过这次课程设计实训，使我明白走任何事情都必须认真听讲，掌握好基本的方法，然后认真按图而做，一次性就把事情做好，不要再辗转返工，干任何事情都要沉着，不能一味的求快，慢工出细活的道理还是很正确的，必须一步一个脚印，踏踏实实。

在这几天的理论学习和实践焊接调试过程中，使我对电子工艺的理论有了初步的系统了解，让我更了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流

程、集成电路的工作原理与组成元件的作用等，对自己的动手能力的锻炼有了很大的提高。

通过这次课程设计，提高了自己解决问题的能力。在这次焊接的过程中遇到了各式各样的困难，比如最初不会用焊烙铁，焊接时常出差错，到后来焊好后不出声音，在不断地测试与调试中终于完成。最后自主地去寻找各式各样的资料以及视频来弄懂原理。在这次实践中遇到难题，然后克服问题，让我从中学到了很多，使自己的动手能力，自主学习能力也有了很大的提高。

通过这次课程设计，让我更加熟悉了数字音乐盒的原理知识，更加了解了数字电子电路的工作原理。