四川理工学院 电子电工课程设计实验报告

四川理工学院 电子电工课程设计实验报告（共6篇）

1.四川理工学院 电子电工课程设计实验报告 篇一

实验一

基尔霍夫定律得验证 班级

姓名

学号

一、实验目得

1、验证基尔霍夫定律得正确性,加深对基尔霍夫定律得理解、2、学会用电流插头、插座测量各支路电流。

二、原理说明 基尔霍夫定律就是电路得基本定律。测量某电路得各支路电流及每个元件两端得电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCＬ)与电压定律(KVＬ)。即对电路中得任一个节点而言,应有Ｉ=O;对任何一个闭合回路而言,应有 U＝0、运用上述定律时必须注意各支路电流或闭合回路得正方向,此方向可预先任意设定。

三、实验设备

可调直流稳压电源,万用表,实验电路板 四、实验内容 实验线路图如下,用 DVＣC-03 挂箱得“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。

1、实验前先任意设定三条支路电流正方向。如图中得 I1, I２, I3 得方向己设定。

闭合回路得正方向可任意设定。

2、分别将两路直流稳压源接入电路,令 U1=6V, U2=12V。

3、熟悉电流插头得结构,将电流插头得两端接至数字毫安表得“+、-”两端、4、将电流插头分别插入三条支路得三个电流插座中,读出并记录电流值。

５、用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上得电压值,记录之。

被测量 I 1(ｍA)I 2(ｍA)I 3(mA)U １(V)Ｕ ２(V)Ｕ ＦＡ(V)U ＡB(V)Ｕ A Ｄ(V)U CD(V)U D Ｅ(V)计算值

测量值

相对误差

五、实验注意事项

1、所有需要测量得电压值,均以电压表测量得读数为准。U1、Ｕ２也需测量,不应取

电源本身得显示值。

２、防止稳压电源两个输出端碰线短路。

3、用指针式电压表或电流表测量电压或电流时,如果仪表板指针反偏,则必须调换仪 表极性,重新测量。此时指针不偏,但读得电压或电流值必须冠以负号。若用数显电压表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。但应注意:所读得得电压或电流值得正确正负号应根据设定得电流参考方向来判断。

六、思考题

１、根据实验数据,选定节点Ａ,验证ＫＣL 得正确性。

2、根据实验数据,选定实验电路中得任一个闭合回路,验证 KVL 得正确性、3、误差原因分析。

实验二

叠加原理得验证 班级

姓名

学号

一、实验目得 得 验证线性电路叠加原理得正确性,加深对线性电路得叠加性得认识与理解。

二、原理说明 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下得线性电路中,通过每一个元件得电流或其两端得电压,可以瞧成就是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生得电流或电压得代数与、三、实验设备

可调直流稳压电源,万用表,实验电路板 四、实验内容 实验线路图如下,用 DVＣC—03 挂箱得“基尔霍夫定律/叠加原理“电路板。

1、将两路稳压源得输出分别调节为 12V 与６V,接入 U1 与 U2 处,开关 K３投向 R5 侧。

２、令 u1 电源单独作用(将开关 K１投向 u１侧,开关 K2 投向短路侧)、用直流数字电压表与直流数字毫安表(接电流插头、测量各支路电流及各电阻元件两端得电压,记录之。

3、令 U２电源单独作用(将开关 K1 投向短路侧,开关 K2 投向 U2 侧),重复实验步骤２得测量,记录数据、４、令 U1 与 U2 共同作用(开关 K1 与Ｋ２分别投向 U１与ｕ2 侧),重复上述得测量,记录数据、测量项目 实验内容 Ｉ 1(mＡ)Ｉ 2(mA)I 3(ｍA)U 1(V)U ２(V)U FA(V)Ｕ AB(V)U AD(V)U CD(Ｖ)U DE(V)U1 单独作用

U2 单独作用

U1 U2 共同作用

五、实验注意事项

1、用电流插头测量各支路电流时,或者用电压表测最电压降时,应注意仪表得极性,正确判断测得值得＋、—号后,记录数据。

2、注意仪表量程得更换、六、思考题

1、各电阻器所消耗得功率能否用叠加原理计算得出?试用上述实验数据进行计算,并作结论。

实验三

直流电动机

班级

姓名

学号

一、实验目得 掌握车用直流电机得构造、原理。

二、工作原理 1、构造 直流电动机主要内机壳、磁极、电枢、换向器及电刷等部分组成。

(1)机壳:就是用钢管制成,一端开有窗口,作为观察电剧与换向器之用,平时用防尘箍盖住、机壳上只有一个电流输入接线住并在内部与磁场绕组得一端相接。壳内装有磁极、(2)磁极:磁极得作用就是在电动机中产生磁场,它由铁心与磁场绕组组成。

(3)电枢:就是产生电磁转矩得核心部件,主要由铁心、电枢绕组与换向器组成。

(4)换向器:它由许多截面呈燕尾形得铜片围合而成,铜片嵌在换向器轴套与压环组成得槽中,铜片之间,以及铜片与轴套、压环之间均用云母绝缘。

(５)电刷与电刷架:电刷与电刷架得作用就是将电流引入电动机、(6)

端盖:有前后两个端盖。

2、工作原理 它就是根据带电导体在磁场中受到得电磁力作用得原理制成得。其工作原理如图 3－１所示。电动机工作时,电流通过电刷与换向片流入电枢绕组,如图３—１(ａ)所示。换向片 A 与正电刷接触,换向片 B 与负电刷接触,绕组中得电流从 a－d,根据左手定则判定绕组匝边 ab、cd 均受到电磁力 F 得作用,由此产生逆时针方向得电磁转矩Ｍ使电枢转动;当电枢转动至换向片 A 与负电刷接触,换向片Ｂ与正电刚接触时,电流改由 d-a,见图３—1(ｂ)、但电磁转

矩得方向仍保持不变,使电枢按逆时针方向继续转动。

图３-1 直流电动机得工作原理(ａ)电流ａ—d(b)电流 d-a 三、实验设备

车用起动马达,拆装工具一套,车用万用表 四、实验内容 １、拆卸 拆下电磁开关——取下防尘罩——取出电刷—-拆下紧固螺钉——分解电起动机。

2、检修

(1)电枢绕组得检查: 用万用表 R＊10K 档,两表笔一端接换向器一个绕组,一端搭铁芯,R=∞ 为正常,否则应修理或更换电枢;(2)定子总成得检查: 用万用表 R*10k 档检查,R=∞(一端接电刷,一端接壳体)、(3)电刷架检查: 电刷架用万用表 R＊10Ｋ档检查,绝缘电刷架 R=∞、用 RX１档检查搭铁电刷架,R=0。

3、起动机得装配 按照装配顺序装好起动机,用手转动电枢轴,单向接合器齿轮应能转动自如,无异常响声。

五、实验体会

2.四川理工学院 电子电工课程设计实验报告 篇二

目 录

一．实习目的………………………………（2）二．常用电工工具使用……………………（3）三．电子产品手工焊接技术………………（4）四．常用电子元器件的识别与测试………（7）五．555声光报警器的制作……………….（11）六．居家电路的设计与安装………………（12）七． 流水彩灯音乐盒的制作……………….(14)八． 实习自我总结………………………….(17)

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武汉理工大学《电子电工实习报告书》

一．实习目的本课程是工艺性，实践性很强的一门技术基础课，是相关专业的必修课，也是对学生进行工程训练的重要环节之一。电子电工技术在现代生活中应用越来越广泛，日常生活中的家用电器和工业生产中的很多自动化半自动化控制微处理系统都是以电子元件为基本单元，通过集成电路来实现的。

《电工电子实习》是机电类等工科类学生工程实践课程，是实践教学的重要环节之一。在学习电类有关理论知识之后，通过一个电子产品的装配和调试过程，建立起对电子产品的感性认识是非常必要的。同时对基本操作技能进行必要的训练，为以后整个电类及其他相关学科知识的学习以及相关实践和学习打下良好的工程素养基础。

通过对居家电气设计与安装的练习，增强对生活用电及安全用电的进一步认识；通过555声光报警器的规化、装配和调试,以及流水彩灯音乐盒的制作，熟悉电路中的主要电子集成元件CD4017的作用和特性。进一步掌握电子产品制作的方法，了解电子产品商品化生产过程，对未来工程师素质的提高，思维方式的培养，特别是在实际动手能力、团队合作能力的锻炼方面，都将起着积极的作用。通过实习使我们了解和掌握一般电工电子工艺知识和技能；培养和训练我们电工和电子方面的基础操作技能，初步了解电子产品的生产实际；为后续“课程设计，毕业设计”的课程乃至今后的工作积累必要的知识和技能；培养大学生科学严谨的工作作风和良好的工作习惯。

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二．常用电工工具使用

实习主要仪器仪表及使用

1)主要工具：本次电子电工实习主要进行555声光报警器、据家电气设计安装实和流水彩灯音乐盒的制作所用到的工具主要有：

（1）十字起，一字起：主要用来拆卸、紧固各种螺钉及其他零件；（2）剪刀，平口钳：主要用于剪去焊接后集成电路板上过长的引脚；（3）镊子：用来夹零件，或在焊接过程中起固定作用，以免烫伤手。

图1 主要工具

2)主要仪器仪表及使用

本次实习使用的主要仪表为指针式万用表。

图2 万用表

(1)指针式万用表:

A.功能：主要用于测量直流电流、直流电压、交流电压以及各

种电子元件的电阻等

B.万用表使用注意事项：

1、万用表使用应水平放置，测量前应注意调零,尤其是测电阻时每次换挡都

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必须重新调零。

2、在测电流、电压时，不能带电换量程

3、若不清楚待测元件的参数范围，选择量程时，要先选大的，后选小的，尽量使被测值接近于量程

4、测量时尽量单手操作。

5、测电阻时，不能带电测量。因为测量电阻时，万用表由内部电池供电，如果带电测量则相当于接入一个额外的电源，可能损坏表头。指针式万用表黑表笔为+，红表笔为-。

6、用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。

7、注意在欧姆表改换量程时，需要进行欧姆调零，无需机械调零。

8、万用表长时间不用，应将电池拿下。

三．电子产品手工焊接技术

（1）焊接原理

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。

（2）焊接工具及材料：电烙铁、电烙铁架、焊锡丝等。

图3 电烙铁

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图4烙铁架

图5 锡焊丝

（3）新烙铁在使用前的处理方法

1．新电烙铁在使用前先用细砂纸、锉刀或小刀烙铁头的表面刮光或打磨。2．搪锡。将电烙铁加热到可以融掉焊锡，但表面还没有被氧化的时候，很快的涂上松香，然后再烙铁头上均匀的沾上锡。

（4）焊接操作方法

1.操作姿势：手工操作时，应注意保持正确的姿势，：挺胸端正直坐，切勿弯腰；由于距烙铁头20—30cm处的有害化学气体、烟尘的浓度较高，所以鼻尖至烙铁头尖端至少应保持20cm以上的距离，通常以40cm时为宜，以有利于健康和安全。

2.电烙铁拿法 ：根据电烙铁大小的不同和焊接操作时的方向和工件不同，可将手持电烙铁的方法分为反握法、正握法和握笔法三种

图6电烙铁的握法

3．操作步骤：

五步施焊法：一刮、二镀、三测、四焊

“刮” 就是处理焊接对象的表面。焊接前，应先进行被焊件表面的清洁工作，有氧化层的要刮去，有油污的要擦去。“镀” 是指对被焊部位搪锡。

“测” 是指对搪过锡的元件进行检查，在电烙铁高温下是否变质。

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“焊” 是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。

图7 五步焊接法

注意：焊接环境空气流动不宜过快。切忌在风扇下焊接，以免影响焊接温度。焊接过程中不能振动或移动工件，以免影响焊接质量。

（5）焊接注意事项

（1）焊接时间不能过长(必要时可以用镊子夹住被焊元器件,起到散热作用。（2焊接时不能出现假焊或虚焊。

（3）注意不要将烙铁碰到导线等物品，将电烙铁电源线放在试验台右方。（4）烙铁必须插在烙铁架中。

（6）电子元件焊接装配

1）、元件插装时标记和色码朝上，易于辨认。2）、有极性由极性标记方向决定插装方向。3）、插装顺序应先轻后重、先里后外、先低后高。

图8 焊接电子元件插装方式

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四．常用电子元器件的识别与测试

（1）电阻器

电阻器，如图9，是一种具有一定电阻值的电子元器件，习惯上也简称为电阻。电阻是一种在电子产品中用得最多的电子元器件之一。它在电路中的主要作用是控制电压、电流的大小，还可以与其它元件配合，组成耦合、滤波、反馈、补偿等各种不同功能的电路。电阻的标志方法有文字符号直标法、色标法和数字标志法等多种。色环电阻，是在电阻表面涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。

图9 电阻器

1.文字直接标注: 直接标志法是直接用阿拉伯数字和单位在产品上标志出其主要参数的标志方法，如图。一般只标明标称阻值、允许偏差、材料、额定功率等几项参数。2.色环标注

色标法是用颜色表示电阻的各种参数值，直接标志在电阻体上。它主要适用于小功率电阻，特别是0.5W以下的碳膜电阻和金属膜电阻。色标电阻的色带通常采用四色带、五色带表示。色带不同，所表示的电阻参数也不相同。四色带表示电阻的标称阻值(两位有效数字)和允许偏差，如图2.6(a)和所示。五色带表示电阻的标称阻值(3位有效数字)和允许偏差，如图2.6(b)所示。

蓝色（允许偏差）橙色（倍乘）紫色（第二位数）红色（第一位数）红色（允许偏差）黑色（倍乘）绿色（第三位数）蓝色（第二位数）棕色（第一位数）(a)四色环标注法(b)五色环标注法

图10 色环电阻色标

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3.数字标志法

数字标志法多用于片状电阻。由于片状电阻器体积较小，通常只在电阻表面用 3 位阿拉伯数字表示电阻的标称阻值，其它参数省略。前两位数字表示有效数字，第3位数字表示有效数字后面0的个数（即10的幂数），当第3位为9 时表示倍率为0.1。

此外，还有少数片状电阻用四位数字标志电阻值。四位数电阻值标志比三位数标志多了一位有效数字，第4位表示有效数字后0 的个数，其余与三位数标志法相同。如电阻的标志符号为6801，表示6.80 kΩ。

本次实习中使用的主要为色环电阻。（2）二极管

本实验主要用的是发光二极管（LED）。发光二极管通常使用砷化镓、磷化镓等材料制成。它具有工作电压低、耗电少、响应速度快、抗冲击、耐振动、性能好以及轻而小的特点，被广泛应用于显示电路中。采用万用表对二极管进行简单测试。

单向导电性能的检测。通常，正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏。

（3）半导体晶体管（即三极管）

1半导体晶体管简介。

半导体也称为晶体三极管，最 主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。其它的两个电极成为集

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电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。

PNP型NPN型

图11 常见三极管的外形及电路符号

三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观，有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是型三极管，而箭头朝内的是PNP型。箭头所指的方向是电流方向。

2）采用万用表对半导体晶体管进行简单测试。

a.判别基极和管子的类型。选用欧姆档的R100（或R1K）档，先用红表笔接一个管脚，黑表笔接另一个管脚，可测出两个电阻值，然后再用红表笔接另一个管脚，重复上述步骤，又测得一组电阻值，这样测3次，其中有一组两个阻值都很小的，对应测得这组值的红表笔接的为基极，且管子是PNP型的；反之，若用黑表笔接一个管脚，重复上述做法，若测得两个阻值都小，对应黑表笔为基极，且管子是NPN型的。b.判别集电极。因为三极管发射极和集电极正确连接时β大（表针摆动幅度大），反接时β就小得多。因此，先假设一个集电极，用欧姆档连接，（对NPN型管，发射极接黑表笔，集电极接红表笔）。测量时，用手捏住基极和假设的集电极，两极不能接触，若指针摆动幅度大，而把两极对调后指针摆动小，则说明假设是正确的，从而确定集电极和发射极。

本次实习使用的是NPN型9013和PNP型8550三极管。（4）电容器

1）电容器基本概念

电容器是一种可以存储电荷的常用电子元件，其基本结构是在两个相互靠近的导体之间敷一层不导电的绝缘材料(介质),电容器在电路中具有隔断直流电、通过交流电的特点，因此，多用于电路级间耦合、滤波、去耦、旁路和信号调谐等方面。

+

图12 电容器的电符号

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2）电容器的分类

根据容量是否可调，电容器可分为固定电容器、半可调（微调）电容器和可调电容器。根据所用介质，可分为有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、真空介质电容器、半导体电容器。

（1）固定电容器。固定电容器是指电容器一经制成后，其容量不再改变的电容器。固定电容器分为无极性电容器和有极性电容器两种。

（2）微调电容器。通常以空气、云母或陶瓷作为介质，电容器容量可在小范围内变化，其可调容量为10~100pF。

（3）可调电容器。由若干片形状相同的金属片分别连接成一组定片和一组动片，定片与动片间一般以空气作介质，也有用有机薄膜做介质的。动片可以通过转轴转动，以改变动片插入定片的面积，从而使电容器容量在一定范围内连续变化。

3）电容器的标注方法

1.大电容器的标注：较大电容器用字母和数字把型号、规格直接在电容器外壳上标出。

2.小型电容器的标注：（1）直标法。（2）三位数码表示法。（3）色标法。4）电容器的主要特性参数

电容器的性能参数很多，较常用的主要参数有电容器的标称容量、容差、额定工作电压（耐压）、电容温度系数、绝缘电阻、能量损耗、频率特性和固有电感等。（5）蜂鸣器

图13 蜂鸣器

蜂鸣器广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。；蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

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五．555声光报警器的制作

R1100J1R410k76284Vcc1RET736IC5552GNDC1 100uR31kC20.01u535LED1R51KVT285506VR61KR71kVT19013LED2LED3K1R210k1图14 555声光报警器原理图

原理：电路由两个555多谐振荡器组成，第一个振荡器的振荡频率为1~2Hz时，第二个振荡器的振荡频率为1000Hz。将第一个振荡器的输出(3脚)接到第二个振荡器的复位端(4脚)。在输出高电平时，第二个振荡器振荡;输出低电平时，第二个振荡器停振。这样，蜂鸣器将发出间隙声响。作品展示：

图15 555声光报警器实物装配面

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图16 555声光报警器作品电路焊接

六．居家电路的设计与安装

1、实习目的

1、了解家用电工元器件。

2、学习安装照明电路。

3、完成居家电气设备的设计与安装。

2、实习内容

1、导线与导线以及绝缘的方法。

2、压接导线的方法。

3、将电工元器件合理布局与连线。

4、完成带电度表的照明电路的安装。

3、居家常用电工元器件

元器件：刀开关、自动空气开关、白炽灯与灯座、开关、导线若干、工作台等。单项电能表共有四个线柱，从左到右分别是1、2、3、4接线柱。接线柱1、3接电源进线。接线柱2、4接出线，2为相出线，4为中线。

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4、原理图

图17 电度表的接线与配电线路

图18 线路图

5、实物展示

图19 居家电路

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七．流水彩灯音乐盒的制作

1.实验目的

1、了解流水灯电路的工作原理。

2、熟悉电路中的主要电子集成元件CD4017的作用与特性。

3、进一步掌握电子产品的制作方法。

2.流水灯原理

电路由NE555,CD4017,和十个LED灯组成流水灯电路,接通电源后,系统可以依次点亮每一盏led灯，LED灯间隔亮的时间固定。

图20 电路硬件框图

NE555搭建成一个定时器电路，定时器的时钟周期由R1,R4,C1组成，时钟周期T=0.639(R1+2R4)C1。

图21 流水灯原理图

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图22流水灯PCB图

CD4017输出高电平的顺序为③，②，④，⑦，⑩，①，⑤，⑥，⑨，○11，各种发光形式可按自己的需要进行组合，本电路中R4固定，因此无法改变彩灯闪光速度。

3.音乐播放原理

音乐播放电路使用了集成的音乐芯片，该芯片把一首歌的音符对应产生的音乐频率烧到芯片内部，加上如下图所示原件，即可驱动扬声器发声。

图23 音乐芯片

4.具体制作

木质音乐盒制作

①按照下图所示尺寸对模板进行切割打磨。

②用热熔胶配合热熔枪，电烙铁对木板进行粘合，进行边缘打磨。

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③使用彩纸彩条对木盒进行美化。

④对木板进行规划后钻孔，放置LED灯组 5.实物展示

图24 流水灯音乐盒整体效果

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图25 流水灯音乐盒侧面

七．实习自我总结

在这进行电工实习的两周里，收获颇丰。通常觉得时间过得快是因为太过无聊，然而这两周对我来说，却是我从未有过的很充实的大学生活经历。我很高兴能够有这么一次实践的机会。对于这次实习让我懂得了不少东西，就拿制作报警器来说吧，当我们制作完成后，首先我们要检查焊接的地方是否正确，检查电阻是否同图纸相同，各个二极管、三极管是否有极性焊错、位置装错以及是否有电路板线条断线或短路，焊接时有无焊接造成的短路现象，电源的引出线的正负极是否正确。然后通电检测，如果失败，再仔细查找错误，实在不行就请老师帮忙！不过在整个过程中我们一定要有耐心，这才是我们能完成任务的关键所在。总之，要时刻保持清醒的头脑，出现错误，一定要认真的冷静的去检查分析错误！在最后终于听到自己所做的音乐盒成功播放出动人的声音，看到闪烁的彩灯，还有那独特的造型，我真的是既高兴又激动，总算觉得自己的努力还没有白费！经过两个星期的电工电子实习，我学会了基本的焊接技术，知道了电子产品的装配过程，还学会了电子元器件的识别及质量检验，知道了整机的装配工艺，这些都大大提高了我们的动手能力及严谨的工作作风，也为我们以后的工作打下了良好的基础。还有最基本一点是以前学习《模拟电子技术》课时，总觉得老师讲的太抽象，通过这次学习，又重新明白了很多东西，真的很感谢在我的大学生活中能有这么一次让我独立动手完成一件事的机会。总而言之，整个过程下来就是乐在其中，身心愉悦。

3.四川理工学院 电子电工课程设计实验报告 篇三

0.实习目的·································································2 1.安全常识·································································2

1.1安全用电常识

1.2电工电子实习安全操作要求 2.手工焊接与电子产品的装配·················································3

2.1手工焊接

2.2工具介绍

2.3焊接过程中的原理

2.4焊接的条件

2.5 焊接操作方法

2.6拆除焊点的方法 2.7焊接注意事项

2.8电子元件焊接装配

3.常用仪表与工具···························································7

3.1主要工具

3.2主要仪器仪表及使用

4.元器件特性及主要用途·····················································10

4.1电阻

4.2三极管

4.3二极管

4.4电容

4.5扬声器

4.6 555芯片

4.7本次实习主要用到的元器件

5.彩灯音乐盒的制作·························································14

5.1电原理图

5.2结构方框图

5.3音乐盒工作原理 5.4安装布置图 5.5装配过程 5.6检测与调试

5.7焊接电路板实物图 5.8彩灯音乐盒外观

6.居家电路的设计与安装······················································19 6.1家用电工元器件 6.2居家电路设计说明 6.3工程材料图 6.4绘制施工系统图 6.5安装平面布置图 6.6居家电路实物模型 7.电子电工实习总结和心得····················································24

工具和仪器仪表，确保实习安全，顺利的进行。1.2.1电源的安全使用

在电工电子实习的工作台上，都安装有三相和单相空气开关，以及220V的交流电源插座，用来为电烙铁或实验板提供电源，合上空开，各插座接通电源，拉下空开，工位上的电源被断开。使用中，注意以下两个方面的安全问题。

1）每个工位上的电源在不使用的状态下，一定将控制开关断开。

2）实习台上的电源只允许连接与实习相关的工具和仪表，不允许接入与实习操作无关的用电器件，如充电器，随身听等。

1.2.2电子实习安全操作注意事项

1）接通电源前的检查

任何新的或搬运过的以及自己不了解的用电设备，不要冒失地拿起插头就在电源上插，要记住“ 四查而后插”。四查为：

一 查电源线有无破损

二 查插头有无外漏或内部松动

三 查电源线插头两级有无短路，同外壳有无通路

四 查设备所需的电压值是于供电电压相符 2）检修，调试电气，电子设备的注意事项

①检修前，一定要了解检修对象的电气原理，特别是电源系统

②不要以为断开电源开关就没有触电危险。只有拔下插头，并对仪器内的高电压大容量电容放电处理后，才是安全的③不要随便改动仪器设备的电源线

④洗手后或出汗潮湿后，不要带电作业，尽可能用单手操作

3）安装及焊接操作规则

①不要惊吓正在操作的人员，工作时不要大闹

②烙铁头在没有确信脱离电源时，不能用手摸

③烙铁头上多余的锡不要乱甩，特别是往身后甩危险性很大

④易燃品远离电烙铁

⑤拆焊有弹性的元件时，不要离焊点太近，并使可能弹出焊锡的方向向外。

⑥插拔电烙铁等电器的电源插头时，手要拿插线头，不要抓电源线。

⑦用螺丝刀拧紧螺钉时，另一只手不要握在螺丝刀刀口方向；

⑧用剪刀剪断小导线时，要让导线甩出方向朝着工作台或空地，绝不可向人或设备；

⑨工具间的各种工具、设备不要乱摆、乱放，以免发生事故。

2.手工焊接与电子产品装配 2.1手工焊接

焊接的目的是要使元件和印刷电路板之间达到可靠的电连接和对元件牢固的固定。焊接的好坏，将直接影响电子产品的质量。

2.2工具介绍

烙铁：烙铁有内热式和外热式的区别，功率不同发热量也不尽相同。烙铁头

2.3焊接过程中的原理

第一阶段，浸润过程（浸润原理）熔融的焊料在被焊金属表面的浸润的过程，焊料必须在被焊件表面充分铺开，即浸润。焊锡在金属表面的扩展范围与熔锡和金属面的接触角（又称浸润角）大小有关，也就是与作用在界面间的表面张力有关，接触角在20°C~30°C时，通常被认为是良好浸润。

第二阶段：焊料在金属表面的扩散过程（扩散原理）。焊接中，发生浸润现象的同时，还伴有扩散现象，进而形成界面层或合金层。因品格中的金属原子进行的热运动，当温度足够高时，某些原子就会由原来的位置转移到其他的品格，改现象就是扩散。扩散的速度和范围与温度和时间有关。

第三阶段：合金层的形成。当焊料开始形成，焊料在母材金属表面上形成合金层。合金层是锡焊中极其重要的结构层，没有它或太少，将会出现焊接失败。2.4焊接的条件

1）被焊件必须具有可焊性。被焊件表面能被焊料浸润，即能沾锡。因此被焊件表面不能有油污、灰尘、氧化物、绝缘层等。

2）适当的焊接温度。一般焊锡温度为260°C左右为宜。

3)合适的焊接时间。其原则是被焊件应完全浸润。一般经过清洁的小面积上锡时间一般为1.5~4s；在以上锡的原件引脚焊接时间一般为2~4s。时间太短，锡不能完全浸润被焊金属；时间太长有损伤元器件和电路板。2.5 焊接操作方法

1.操作姿势：手工操作时，应注意保持正确的姿势，：挺胸端正直坐，切勿弯腰；由于距烙铁头20—30cm处的有害化学气体、烟尘的浓度较高，所以鼻尖至烙铁头尖端至少应保持20cm以上的距离，通常以40cm时为宜，以有利于健康和安全。

2.电烙铁拿法 ：根据电烙铁大小的不同和焊接操作时的方向和工件不同，可将手持电烙铁的方法分为反握法、正握法和握笔法三种

图 电烙铁的握法

3．操作步骤：

五步施焊法：一刮、二镀、三测、四焊

“刮” 就是处理焊接对象的表面。焊接前，应先进行被焊件表面的清洁工作，有氧化层的要刮去，有油污的要擦去。“镀” 是指对被焊部位搪锡。

“测” 是指对搪过锡的元件进行检查，在电烙铁高温下是否变质。“焊” 是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。

图 五步焊接法

注意：焊接环境空气流动不宜过快。切忌在风扇下焊接，以免影响焊接温度。焊接过程中不能振动或移动工件，以免影响焊接质量。2.6拆除焊点的方法

把电路板固定，用镊子夹住元件，用烙铁加热焊点，趁焊锡融化时把元件从孔中拉出，用开孔针或吸锡器去除焊盘孔中的残锡，为下次焊接做准备。

2.7焊接注意事项

（3）斜口钳：剪断较粗的电线与金属丝。

（4）十字起，一字起、镊子、剪刀：紧固和拆卸各种螺钉、安装或拆卸元件。（5）剥线钳：用于剥去绝缘层。

3.2主要仪器仪表及使用

本次实习使用的主要仪表为指针式万用表。

图 指针式万用表

1）万用表的组成

万用表由表头，测量电路及转换开关等三个主要部分组成。表头是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能；测量电路是万用表用来实现多种电量和多种量程测量的主要环节。它实质上是由多量程直流电流表，直流电压表，交流电压表，欧姆表组合而成的。转换开关的作用是用来选择各种不同的测量路线，以满足不同种类和不同量程的测量要求。

2）万用表的功能

主要用于测量直流电流、直流电压、交流电压以及各种电子元的电阻等；

3）万用表使用方法

机械指针型万用表表头是电磁驱动指针在刻度盘上指示测量数值的。表头的工作电流很小，约几微安至几十微安。测量时通过接配不同的测量电路达到

d测量时尽量单手操作。

e测电阻时，不能带电测量。因为测量电阻时，万用表由内部电池供电，如果带电测量则相当于接入一个额外的电源，可能损坏表头。指针式万用表黑表笔为+，红表笔为-。

f用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。

g注意在欧姆表改换量程时，需要进行欧姆调零，无需机械调零。

h万用表长时间不用，应将电池拿下。

4.元器件特性及主要用途

4.1电阻

电阻是一种电阻无缘电子元件，代表符号为R，其图形符号如图。特点是无论被安装在电路结构的那个部分，电阻都会有电流流过。在电路中起限流、分流、降压、分压、负载及阻抗匹配作用，还可与电容配合做滤波器的作用，是电子设备中使用最多的原件之一。

4.1.1电阻的主要指标

1）标称阻值

电阻的主要指标是标称电阻、允许偏差和标称功率。所谓标称阻值就是电阻上标出的名义值，如330Ω、1KΩ等。为了便于实际生产和使用，国家规定一系列数值作为阻值标准，不能随意更改。

2）允许偏差

实际值往往于标称值有一定偏差。这个偏差与标称值的百分比叫做允许误差。误差越小，电阻精度越高。

4.1.2常用电阻的识别

表示电阻的标称阻值和误差的方法有直标法、色标法、文字符号法三种形式。这里主要介绍色标法。

色标法是用颜色表示电阻的各种参数值，直接标志在电阻体上。它主要适用于小功率电阻，特别是0.5W以下的碳膜电阻和金属膜电阻。色标电阻的色带通常采用四色带、五色带表示。色带不同，所表示的电阻参数也不相同。四色带表示电阻的标称阻值(两位有效数字)和允许偏差，如图2.6(a)和所示。五色带表示电阻的标称阻值(3位有效数字)和允许偏差，如图2.6(b)所示。

蓝色（允许偏差）橙色（倍乘）紫色（第二位数）红色（第一位数）红色（允许偏差）黑色（倍乘）绿色（第三位数）蓝色（第二位数）棕色（第一位数）(a)四色环标注法(b)五色环标注法

阻

色

标 图 12 色环

0

①将万用表调到电阻R×1KΩ档，调零后分别测量be，bc间的正反向电阻，判别好坏。注意PN结的导电是非线性的，在不同的电压下有不同的结果，所以规定用电阻R×1KΩ档。

②直流放大倍数β的测量。首先调零，再将开关旋转到HFE处，将三极管e、b、c插入对应的晶体管座，读取表盘上HFE刻度线上的读数。注意一定要分清NPN型和PNP型。4.3二极管

二极管是由一个PN结加上引线及管壳构成，具有单向导电性。

1）分类

按材料二极管可以分为硅管和锗管；按制作工艺可以分为点接触性和面接触性；按用途又分为整流管、检波管、稳压管、变容管和光敏管等。

2）一般二极管

(1)电路符号与外观

(2)采用万用表对二极管进行简单测试。

单向导电性能的检测。通常，正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏。

(3)发光二极管

发光二极管是一种将电信号转换为光信号的半导体器件，与普通二极管一样也具有单向导电性，正向导通才能发光。不过发光二极管的正向导通电压为1.5~3V。

4.4电容

电容是由两个金属电极，中间夹一层电介质构成。在两个电极之间加上电压时，电极上就能储存电荷，所以说电容上一种储能元件。在电路中起交流耦合、2

两位表示有效数字；第三位表示倍率。

④色标法

与色环电阻表示方法类似，其颜色代表的数字与电阻的颜色完全一致，单位为pF。

4.4.3测量

①测量电容的漏电流。将万用表置于R×1KΩ档，用表笔对电容的两极短接放电后，正反两次对电容进行充电。此时表针迅速向右摆动，然后慢慢退回。待指针不动时指示的电阻值越大，表示漏电流越小，若指针在0位附近不返回，则说明电容已经击穿；若表针不摆动，则说明该电容已经开路。失效。

②非电解质电容的测量方法。万用表置于R×10KΩ档，正反两次对电容进行充电，第二次摆动幅度比第一次大，而后复原，说明该电容是好的。电容容量越大指针摆动幅度越大。

③可变电容的检查。主要用万用表电阻档检查动、定片之间是否碰片。用红、黑表笔分别接动片和定片，旋转轴柄若电表表针不动，说明动、定片之间无短路，若指针摆动，说明电容有短路之处。

4.5扬声器

选用的是圆形恒磁式钡铁氧体电动式扬声器

测量：电阻8Ω；用万用表笔摩擦触点试听声音。

4.6 555芯片

图17

555芯片

1：电源负极 8：电源正极

2：低电平触发 7：放电端 3：输出 6：阀值

4.7本次实习主要用到的元器件（测量结果见附录一）电阻：100Ω×2 1kΩ×4 10kΩ×1 电容：100μF×2 0.01μF×1 三极管：NPN型8050 PNP型8550 发光二极管：红×1 绿×1 黄×1 扬声器 1个

其他元件：电池盒 音乐芯片 电路万用板 555排座及芯片

5.2结构方框图

5.3音乐盒工作原理

3节干电池提供4.5V稳定直流电压，受振荡器作用电路中产生变化的电流，LED3是电源指示灯，当正常接入电路后是一直亮的，LED1是高电位指示灯，当VT2的e、b脚电位较高时LED1亮，LED2是低电位指示灯，当VT2的e、b脚电位较低时LED2亮。音乐芯片电路连在电源的两端，其中音乐芯片是把一首歌的音符对应产生的音乐频率烧写到内部，当其接入电路后，经过电容的虑音和三极管的放大，可驱动扬声器发响。5.4安装布置图 见附录二

5.5装配过程

① 在装配的过程中应当严格按照电路图来进行安装,不能临时变动。② 在装配过程中严格按照先轻后重、先里后外、从低到高的顺序,但是安装音乐电路和彩灯电路不能一起,应该分开安装。第一步先安装电阻R1到R8。第二步安装555芯片的引脚。第三步安装C2电容。

第四步安装三极管VT-2 8550 第五步安装排针，为了能够外接开关、电源、扬声器、LED灯。第六步安装C1电容。

最后一步安装音乐电路，其中包括音乐芯片、C3电容、三极管VT-1 8050 ③ 元件插装时标记和色码朝上，易于辨认。④ 有极性由极性标记方向决定插装方向。

5.8彩灯音乐盒外观

灯座是供普通照明用白炽灯和气体放电灯管与电源连接的一种电气装置。

按灯泡的连接方式分为螺旋式、卡口式，这是灯座的首要特征分类。

按安装方式则分为悬吊式、平装式、管接式三种。在接线时，顶芯必须接火线。零线接螺纹极。

插头是为用电器具引取电源的接插器件。插头的形式，国家标准规定为扁平插脚，为

了保证用电安全，除了有绝缘外壳及低压电源（安全电压）的用电器具可以使用两线插头外，其他有金属外壳及可触碰的金属部件的电器都应用装有接地线的插头。

插座。插座分明式、暗式和移动式三种类型，是互配性要求较严而又形式多样的一大

类器件。插头和插座分为单相二级，单相三极及三相四级三种，工作电压分别为50v、250v和380v。

0

空开、导线的选择。

国内常见的微型断路器有C65系列、DZ47系列等。表1.1列出常见的微型断路器的参数表。

总空开选择额定电流为32A的塑壳断路器，DZ20-100，或C65N-C32A/2P型；导线的不应小于2.5m㎡。

6.3工程材料图

7.电子电工实习总结和心得

1、通过这次电工电子实习，我了解了安全用电常识和安全操作规程，通过老师的讲解。我对电工工具、电器元件及线路安装有一定的认识；自己动手设计电路、焊接电路板对自己的动手能力是个很大的锻炼。此外，我对对电工技术的理论有了初步的的了解。我了解到了控制电路板图的设计制作与工艺流程、连接电器元件的技巧等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电工技术课的学习有很大的指导意义，而且在日常生活中更是有着现实意义。

2、刚开始设计电路有点困难，布线容易有交叉，经过老师的提示和多次尝试，终于满足了条件，总体还是很美观的。在焊接过程中，刚开始觉得很难，出处担心害怕会被烫到，后来慢慢的尝试，发现只要掌握技巧，焊接就很快速而且焊点饱满。多次的调试也很是锻炼了我的耐心。

3、在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如做彩灯电路组装与调试时，好几个元件的间距特别小，稍不留神，就把连接好的接线又弄断了，但是我还是完成了任务。在实习过程中老师帮助了我调试，同学们之间互相帮助，你帮我检查电路，我帮你锯木板，在这当中我也感受到了团队精神的力量。当漂亮的流水彩灯音乐盒诞生在我的手上，我感到非常有成就感。

4、实践出真知，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。电工电子实习，是以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神。作为信息时代的大学生，作为国家重点培育的高技能人才，光掌握书本上的知识是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。

4.四川理工学院 电子电工课程设计实验报告 篇四

一、本次大赛的目的武汉理工大学首届电工电子创新设计大赛由武汉理工大学教务处、学工部、校团委、研究生院（筹）联合主办，电工电子实验中心承办，信息工程学院、自动化学院协办，面向全校各院系电类、非电类专业正式注册的本科生和研究生。本次创新设计大赛的宗旨：培养学生的创新意识、合作精神，提高学生的创新设计能力、动手实践能力与综合素质。

二、本次大赛主题

创新无极限！

三、组织机构

1.领导小组

组长：康灿华

副组长：谢峻林

成员：曾令华、曾庆东、洪涛、徐华中、吕锋、周新民

2.指导小组

组长：徐华中

副组长：夏定元

成员：吕锋、周新民、刘教瑜、李志俊、吴友宇、陈永泰

3.组委会

组长：夏定元

副组长：徐俊、王佩佩

成员：罗杰、胡雅菲、陶金、盛元锋、罗小伟、谢锦秘书：李琦

四、竞赛规则和实施方法

1.参赛选手自由组队，在大赛给出的参考题目中选题或自主命题，提交设计方案，经组委会审核通过后，在规定的比赛时间内完成作品； 2.本次大赛鼓励原创作品参赛。原创作品需填写详细项目申请表，并于报名后7日内递交组委会；

3.本次大赛要求上交完整的作品及设计报告。参赛作品要求能实现比赛要求的功能或完成原创作品的预期结果，具有一定的创新性和实用性，并提交一份设计报告。每队限交一件作品。

五、报名要求

1.凡在我校正式注册的学生（本科生、研究生）均可参加； 2.在规定时间向组委会报名，经初试审查合格后，方可参赛； 3.可跨院（系）、跨年级、跨专业组队，本科生可与研究生联合组队（每支本科生参赛队限1名研究生），申报书通过审核后原则上不得更换队员；

4.本科生每队人数1-5人，研究生每队人数1-3人； 5.报名时需持本人学生证或能证明身份的有效证件。

六、报名时间、地点和联系人 1.报名时间

4月1日—4月5日

上午9：00—11：30下午2：30—5：00 2.报名地点及联系人

鉴主6楼电工电子实验中心办公室（614室）李琦老师信息工程学院学生工作办公室徐俊老师自动化学院学生工作办公室王佩佩老师

七、作品的要求和评奖办法

1.上交的参赛作品应该是完整的作品，包括作品实物及设计报告两部分内容。

（1）作品实物：符合规定的设计及制作要求，实现特定功能，具有

创新性，外形美观；

（2）设计报告：报告格式按照竞赛题目中的报告要求撰写。正文篇

幅（含图表）限制在6页之内。其中，首页含300字以内的设计中文摘要，正文采用小四号宋体，单倍行距，标题字号自定。一律采用A4纸，页面纵向打印、装订。装订时，首页为空白页，电路图可另加附页。报告每页上方必须留出3cm空白，空白内不得有任何文字，每页右下脚注明页码。报告用纸由各参赛队自行解决。2.制作要求

（1）作品所需材料必须遵循经济实用的原则，不得购买使用成套设

备组装，如需使用PCB板，必须在板上署名。（2）提交的作品需由各队独立完成。3.评奖办法

（1）评审小组根据参赛作品的原创性、工艺水平和演示效果综合打

分、评奖，对获奖作品和学生颁发证书。其中，电类专业、非电类专业学生分开评审。（2）奖励等级及数量特等奖：2组

一等奖：3—5组 二等奖：5—10组 三等奖：20组 鼓励奖：若干（3）评分标准

① 原创性：40% ② 工艺水平：30% ③ 演示效果：20%④ 现场答辩：10%

八、其他

1.本次大赛设立若干名单项奖，以鼓励有特色的作品和有特长的个人，并设立若干名优秀组织奖，表彰在组织上做出突出成绩的单位和个人。

2.本次大赛采用报销制度，对于做出实物，并完成基本功能的参赛队，可凭发票报销作品制作的部分费用； 3.本次大赛的解释权归组委会。

武汉理工大学首届电工电子创新设计大赛组委会

2008年3月17日

附1：日程安排

附2：参考题目

一、数字频率计

二、广播收音机

三、波形发生器

四、自动往返电动小汽车

五、电梯控制系统

六、微型飞行器

七、机器人舞蹈编排

八、机器人小车创意设计

5.电工学数字钟课程设计报告 篇五

摘要：本系统是采用555构成的多协振荡器、74LS90芯片组合做成的数子时钟系统。其中用555构成的多协振荡器产生震荡频率，再用74LS 90芯片组合成分频电路对震荡频率进行分频，然后对选用74LS92和74LS90分别作为时计数器和分、秒计数器，再加一个校时电路。能让该数子时钟准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间，小时的计时为“24翻1”分，秒的计时为60进位，和时间校正功能。

关键字： 震荡器分频计数器74LS90校时

一、数字时钟的总体设计数字时钟的原理方框图如图1所示：

图1数字时钟的原理方框图

该电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器等组成。秒信号产生器是整个系统是时基信号，它直接决定计数系统的精度。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用六十进制计数器，每累积60秒发出一个分脉冲信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲，“分计数器”也采用60进制计数器，每累积60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送入“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器，可实现对一天24小时的计数。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态经7段译码显示器译码，通过7段显示器显示出来。

二、模块的设计与比较

1.振荡电路及分频电路

方案一：

（1）采用石英晶体振荡器

石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确，电路结构简单，频率易高调整。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限制时，才达到最后的稳定，这种压电谐振的频率就是晶体振荡的固有频率。

图2石音晶体振荡电路

图2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，U2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一

个高增益的反相放大器。电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。晶体X1的频率选为32768HZ。

该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。C1、C2均选择为30pF。当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为10MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。

（2）用CD4060计数作分频器

数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到1Hz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。本实验中采用CD4060来构成分频电路。CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。CD4060计数为14级2进制计数器，可以将32768HZ的信号分频为2HZ，其次CD4060的时钟输入端两个串接的非门，因此可以直接实现振荡和分频的功能。

方案二：

（1）采用555构成的多偕振荡电路

振荡器电路选用555构成的多偕振荡器，设振荡频率f=1000HZ，其中的电位器可以微调振荡器的输出频率。

图5 多偕振荡电路

（2）用74LS90作分频器

通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级10进制计数器来实现。分频器的功能有两个：一是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展电路所需的信号。选用中规模集成电路74LS90可以完成以上功能。如图所示，将3片74LS90级联，每片为1/10分频，三片级联正好获得1HZ的标准秒脉冲。

图 6 分频电路

比较： 秒信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳度决定了数字钟的质量，但是我们做实验考虑到用石音晶体振荡电路时分频电路用的元件较多 且价格较贵，而用555构成的电路元件容易得，电路简单且易于实现，故选方案二

2.秒、分、时计数器设计

秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”个位，十位、“分”个位、十位、“时”个位，十位的计时，秒分计数器为60进制，小时为24进制。

（1）60进制计数电路：秒计数器电路与分计数器电路都是60进制，它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成，如图7、8所示，采用两片中规模集成电路7490串联接起来构成的秒、分计数器。

IC2是十进制计数器，作为十进制的进位信号，7490计数器是十进制异步计数器，用反馈归零方法实现十进制计数。IC1和非门组成六进制计数。7490是在一秒时钟或进位信号的下降沿翻转计数，IC1的QA和QC相与0101的下降沿作为“分”或者“时”计数器的输入信号。IC1的QB和QC

高电平1分别送到计数器的清零RO1、RO2，7490内部的RO1 和RO2与非后清零而使计数器归零，完成六进制计数。由此可见串联实现了六进制计数。

图7 秒计数电路

图8 分计数电路

（2）24进制计数电路：小时计数电路是由和组成的24进制计数电路，采用两片中规模集成电路7490串联接起来构成。如图9所示:

当“时”个位IC4计数输入端CKA来到第10个触发信号时，IC4计数器复零，进位端QD向IC3“时”十位计数器输出进位信号，当第24个“时”脉冲到达时，IC4计数器的状态为0100，IC3计数器的状态为0100，此时“时”个位计数器的QC和“时”十位计数器的QB输出为1。把它们分别送到IC4和IC3计数器的清零端RO1 和RO2通过7490内部的RO1 和RO2与非后清零，计数器复位，完成24进制计数。

图9 时计数电路

3.校时电路

校时电路实现对时分的校准。在电路中设有正常计时和校时位置。分、时的校准开关分别通过触发器控制。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。

图8所示为本实验所用的完整的校时电路图。

图10 校时电路

4.显示器

本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极或共阴极显示器。74LS48译码器对应的是显示器是共阴显示器。

三、调试要点

我觉得假设在实际的实验箱上组装电子钟时，注意器件管脚的连接一定要准确。“悬空端“、“清0端”、“置1端”要正确处理，调试步骤和方法如下：。

（1）、将频率为1000HZ的信号送入分频器，并用示波器检查各级分频器的输出频率是否符合设计要求。

（3）、将1秒信号分别送入“时”、“分”、“秒”计数器，检查各级计数器的工作情况。

（4）、观察校时电路的功能是否满足校时要求。

（5）、当分频器和计数器调试正常后，观察电子钟是否准确正常地工作。

四、供参考的元器件

（1）、七段显示器（共阴极）6片（2）、74LS909片（3）、555多谐振荡器1片（4）、74LS008片（5）、74LS044片

（6）、电阻、电容、导线等。

五、收获体会

该电路的设计让我对数字钟的设计有了一定的了解。我知道了如何设计出1HZ的信号，也对时分秒的设计有了一定的了解。并且在实际电路一般步骤为由数字钟系统组成框图按照信号的流向分级安装，逐级级联，这里的每一级是指组成数字钟的各功能电路。级联时如果出现时序配合不同步，或尖峰脉冲干扰，引起逻辑混乱，可以增加多级逻辑门来延时。经过联调并纠正设计方案中的错误和不足之处后，再测试电路的逻辑功能是否满足设计要求。最后画出满足设计要求的总体逻辑电路图。

参考文献：

1．谢自美，电子线路设计*实验*测试.武汉：华中科技大学出版社，2007

2．康光华，电子技术基础（第五版）。北京：高等教育出版社，2006

3．蒋焕文，孙续。电子测量。北京：计量出版社，1998

4．P．F．格拉夫。电子电路百科全书。张殿等译。北京：科学出版社，1999

6.四川理工学院 电子电工课程设计实验报告 篇六

1.常用低压控制器与保护器的认识使用

常用低压控制器与保护器包括刀闸开关、熔断器、按钮、交流接触器、热继电器、时间继电器等。1.1 刀闸开关: 刀闸是一种最简单的开关电器，用于开断500伏以下电路，它只能手动操作。其作用是不频繁地手动接通和分断容量较小的交、直流低压电路，或者起隔离作用。刀闸开关由闸刀（动触点）、静插座（静触点）、手柄和绝缘底板等组成。刀闸开关的种类很多。按极数分为单极、双极和三极；按结构分为平板式和条架式；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按转换方向分为单投和双投等。

考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应选择3-5倍异步电机额定电流。

图 1刀闸开关实物图

图 2 刀闸开关电路符号

1.2 熔断器

熔断器（fuse）是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。熔断器的结构有管式、磁插式、螺旋式、等几种。其核心部分熔体（熔丝或熔片）是用电阻率较高的易熔合金制成，如铅锡合金；或者是用截面积较小的导体制成。

图 3 熔断器实物图及符号

1.3 按钮

按钮常用语接通、断开控制电路，它的结构和电路符号见图3。按钮上的触点分为常开触点和常闭触点，由于按钮的结构特点，按钮只起到发出“接通”和“断开”信号的作用。

图 4 按钮电路符号与结构图

1.4 交流接触器

接触器是指仅有一个起始位置，能接通、承载或分断正常条件（包括过载运行条件）下电流的非手动机械开关电器。接触器分为直流和交流两类。其中，交流接触器常用来接通和断开电动机或其他设备的主电路。图4是不同接触器的主要结构简图，主要由电磁机构和触头系统组成。接触器的工作原理是当线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力，电磁吸力客服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触头机构动作，使常闭触头分断，常开触头闭合，互锁或接通线路。根据用途不同，接触器的触头分主触头和辅助触头两种。辅助触头通过的电流较小，常接在电动机的控制电路中；主触头能通过较大电流，常接在电动机的主电路中。如CJl0-20型交流接触器有三个常开主触头和四个辅助触头(两个常开，两个常闭)。当主触头断开时，其间产生电弧，会烧坏触头，并使电路分断时间拉长，因此，必须采取灭弧措施。通常交流接触器的触头都做成桥式结构，它有两个断点，以降低触头断开时加在断点上的电压，使电弧容易熄灭，同时各相间装有绝缘隔板，可防止短路。在电流较大的接触器中还专门设有灭弧装置。

图 5 接触器

图 6 三种接触器的结构简图

1.5 热继电器

热继电器是用来保护电动机，使之免受长期过载威海的继电器。其工作原理是热元件接在电动机的主电路中的双金属片，双金属片由两种具有不同线膨胀系数的金属采用热和压力碾压而成，亦可采用冷结合，其中，下层金属的膨胀系数大，上层的小。当主电路中电流超过容许值，双金属片受热向上弯曲致使脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触头断开。触头是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。

图 7 热继电器

1.6 时间继电器

时间继电器是一种当加入(或去掉)输入的动作信号后，其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化(或触头动作)的继电器。用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件。它的种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型等。

图 8 时间继电器

2.三相异步电动机正反转控制电路的设计 2.1 电路原理

由三相异步电动机工作原理可知，电动机的转动方向与旋转磁场的方向一致，要改变电动机的转向只要改变旋转磁场的方向即可，而旋转磁场的方向由三相电源的相序决定。因此将电动机的三根电源线中的任意两根对调，便可实现电动机的反转。在控制电路中，每一个复合按钮都有一副动合触点和一副动断触点。两个启动按钮的动断触点分别与对方的接触器线圈接触串联。当按下正转启动按钮SB1时，它的动断触点先断开反转接触器的线圈电路；当按下反转启动按钮SB2时，它的动断触点先断开正转接触器的线圈电路。其原理图如图 9所示。

图 9 三相异步电动机正反转控制电路设计图

其实物接线如图8所示。

图 10 电路实物接线图

2.2 电路分析

在图 10左边部分中，通过接触器KM1三对主触点把三相电源和电动机的定子绕组按顺相序L1、L2、L3连接，而KM2的三对主触点把三相电源和电动机的定子绕组按反相序L3、L2、L1连接，使电动机可以实现正反两个方向上的运行。

在图 10右边部分中，SB3是停机按钮，SB1是正转起动按钮，KM1是正转控制接触器，当KM1的线圈通电，其主触头闭合，电动机正转。SB2是反转起动按钮，KM2是反转控制接触器，当KM2的线圈通电，其主触头闭合，电动机反转。2.3 设计效果

图 11 设计效果验证图

3.三相异步电动机正反转控制电路的接线安装与验证 3.1 各电器元件的参数、型号使用情况

所需电器元件名称、代号、型号、数量、规格如表 1

表 1 各电器元件的参数、型号使用表

序号 1 2 3 4 5 6 名称 三相异步电机 刀闸开关 熔断器 代号 M

型号 Y112M-4 HZ10-25/3 RL1-60/25 CJ10-10 JR16-20/3

数量 1 1 3 8 1 3

规格

4kW、380V、△接法、8.8A、1440r/min 三极、25A

500V、60A、配熔体25A

10A/线圈电压220V 三极、20A、整定电流8.8A 保护式、220V、5A、3位按钮数

S FU

KM1、接触器

KM2 R 热继电器

SB1、SB2、按钮

SB3

3.2 接线步骤

在此电路中，先从总开关接出进入端子，进入电动机电路的断路器，然后分别过熔断器，热继电器，最后与电动机相连。而在控制电路中，分别将接触器、长开长闭开关串、并联。

1)在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。检查接触器时应拆卸灭弧罩，用手同时按下三副主触点并用力均匀；同时应检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。

2)在控制板上将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，并用螺丝进行安装固定。注意组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的中心端；紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。

3)主电路采用BV1.5毫米2，控制电路采用BV1毫米2；按钮采用BVR0.75毫米2，接地线采用BVR1.5毫米2。布线时要符合电气原理图，先将主电路的导线配完后，再配控制回路的导线；布线时还应符合平直、整齐、紧贴铺设面、走线合理及结点不得松动等要求。4)实验线路连接完成后对线路进行排查和检测。如有错误或不合理的连接方式进行改进。特别是二次接线，一般可采用万用表进行校线，以确认线路连接正确无误。

5)检查无误并经指导教师检查认可后方可合闸通电实验。3.3 所使用检测工具与检测方法

本次实验我们使用万能电表对电路进行检测。将万能表调到测电阻的档位，使用电笔对控制电路的电阻进行检测。

检测方法：主要测量控制电路两端的电阻大小。如果电路存在联锁现象，则可以分别测出控制电路在两种状态的电阻值，如果没有联锁，则电阻会显示比单个电阻的值要小很多。将一支电笔按住控制电路的一个入口，另一支按在出口处。关闭KM1的线圈测得一个一个电阻值是1.2kΩ。可见的确存在联锁现象，该控制电路没有问题。4.总结

4.1 设计过程中遇到的问题及解决办法

主要问题：

1)设计图虽能实现正反转，但KM1和KM2线圈不能同时通电，因此不能同时按下SB1和SB2，也不能再电动机正转时按下反转启动按钮，或在电动机反转时按下正转启动按钮。如果操作错误，将引起主回路电源短路。2)连接线路时出现短路。解决方法：

1)采用同时具有电气互锁和机械互锁的正反转控制电路。用复式按钮，将SB1按钮的常闭触点串接在KM2的线圈电路中；将SB2的常闭触点串接在KM1的线圈电路中；这样，无论何时，只要按下翻转启动按钮，在KM2线圈通电之前就首先使KM1断电，从而保证KM1和KM2不同时通电；从反转到正转的情况也是一样。

2)经检查发现在接线时未将热继电器连入电路，而是在热继电器接入端将两根火线短路，因而作出修改，修正错误即可。4.2 课程设计中的心得体会

本次实习的课题是“三相异步电动机正反转控制电路的设计与检验”，主要目标是正反转控制电路的设计与检验两大部分。设计完图纸进入实验室进行连线时，一开始感觉无从下手，然而回忆之前对各低压控制器与保护器的认识与使用的学习，慢慢理清了思路。对三相异步电动机的正反转原理要有深刻的了解，不能仅仅停留在课本上的知识，只有理论与实践相互结合才能真正的理解掌握。在学习摆放电子元件使得控制板达到更好的视觉效果和最省电线的要求后，我又对电路进行了优化，最终达到最优方案，在此过程中，不仅了解了三相异步电动机的整个设计与接线方案的实施，也对电工技术有了进一步的了解。对自己的能力也有了一定的提升。

在整个实习中我发现我们首先应该了解工艺过程及控制要求，搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系。对主电路、控制电路应该分开阅读或设计，控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行读图或设计，同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都叫相同的名字。原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，且均要按未通电状态表示。继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联。控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现等。

一周的课程设计实习不仅对所学知识的应用能力有了进一步的提高，也让我对今后的学习和工作起到了启发的作用。4.3 对课程设计的建议

经过此次的实习，我希望老师在上课的时候应该多指导实践的部分，这样能帮助学生在实习中更深入的了解该课程，增加学生的信心。在以后的设计中除了完成课题的设计要求，还可以加入每个人的创新点，以达到整个方案更好的效果。也希望学校能够多提供这样的实习机会，以提高我们的动手能力。5.参考文献

[1] 姚海彬.电工技术（电工学1）.2版.北京：高等教育出版社，2004.[2] 汤温寥.电机学.北京：机械工业出版社，2003.1.[3] 李永东.交流电机数字控制系统.机械工业出版社，2002.5目录

1.常用低压控制器与保护器的认识使用...................................................................1 1.1 刀闸开关:.......................................................................................................1 1.2 熔断器............................................................................................................1 1.3 按钮................................................................................................................2 1.4 交流接触器....................................................................................................2 1.5 热继电器........................................................................................................3 1.6 时间继电器....................................................................................................4 2.三相异步电动机正反转控制电路的设计...............................................................4 2.1 电路原理........................................................................................................4 2.2 电路分析........................................................................................................5 2.3 设计效果........................................................................................................6 3.三相异步电动机正反转控制电路的接线安装与验证...........................................6 3.1 各电器元件的参数、型号使用情况............................................................6 3.2 接线步骤........................................................................................................6 3.3 所使用检测工具与检测方法........................................................................7 4.总结...........................................................................................................................7 4.1 设计过程中遇到的问题及解决办法............................................................7 4.2 课程设计中的心得体会................................................................................7 4.3 对课程设计的建议........................................................................................8 5.参考文献...................................................................................................................8 附录1