年级专业 15级自动化

学号 1562510324

姓名王恒

指导老师 李磊

日期2016年9月26日

目录

一、对几个元件认识——P3

（一）电阻器——P3

（二）电容器——P3

（三）其他元件——P4

二、考核电路——P5

三、Protel 画电路图——P6

（一）小车电路原理图——P6

（二）小车电路PCB图——P6

四、心得体会——P7

一、对几个元件认识

（一）电阻器

1、电阻的作用：单电阻可以起限流作用，电阻还可以用来发热；

2、电阻的符号：电路中用R来代表电阻，DXP软件上的符号是这样的；

3、电阻的单位是：欧姆Ω，千欧KΩ，1000Ω=1KΩ；

4、电阻的种类：

（1）热敏电阻器RT

a.元件功能：实现温度控制；

b.图形符号：

c.元件值的标注和读法：

d.元件型号的标注方法：

e.特性：根据这种特殊的电阻在不同温度下所具有的阻值不同而来测量环境温度的。半导体热敏电阻的主要特性

f.封装：

g.其他：这种电阻器具有一系列特殊的电性能，最基本的特性是其阻值随温度的变化有极为显著的变化，以及伏安曲线呈非线性。

（2）光敏电阻器RL或RG

a.元件功能：在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。

b.图形符号：

c.元件型号的标注方法：

d.特性：它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。

e.封装：

f.其他：又称光导管，特性是在特定光的照射下，其阻值迅速减小，可用于检测可见光。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子— 空穴对，参与导电，使电路中电流增强。

（3）压敏电阻器（VSR）RV

a.元件功能：来防护因为电力供应系统的瞬时电压突变所可能对电路的伤害。当高压来到时，压敏电阻的电阻降低而将电流予以分流，防止受到过大的瞬时电压破坏或干扰。因而保护了敏感的电子组件。

b.图形符号：

c.元件型号的标注方法：

d.特性：压敏电阻是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变的电阻

e.其他：具有非线性伏安特性并有抑制瞬态过电压作用的固态电压敏感元件。当端电压低于某一阈值时，压敏电阻器的电流几乎等于零；超过此阈值时，电流值随端电压的增大而急剧增加。压敏电阻器的非线性伏安特性是由压敏体（或称压敏结）电压降的变化而引起的，所以又称为非线性电阻器。表中列出常见的压敏电阻器的类别。在电力工业中，常使用压敏材料制成避雷器阀片。反向特性的硒整流片和雪崩二极管等也具有压敏特性，但习惯上仍沿用各自的原名。

（二）电容器

1、电容的作用：电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐等。

2、电容的符号：

3、电容的单位：1μF=1000nF=1000000pF 

4、电容种类：

（1）极性电容：

a.图形符号：

b.元件值的标注方法与读法：

较为通用的容值代码表示方法为三位代码“XXY”表示法，前两位数字表示乘系数，后一位表示乘指数，单位为pF。其中一般前两位的取值范围为上述E6和E12系列，后一位数字表示乘指数10的n次方。当Y= 9时，对应前述n = -1；当Y= 8时，对应前述n = -2；当Y= 0，1，2，3，4，5，6，7时，Y就等于n。

示例如下：

0.5pF容值代码表示为508；

68pF容值代码表示为680；

c.元件型号的标注方法：

各国电容器的型号命名很不统一，国产电容器的命名由四部分组成

第一部分：用字母表示名称，电容器为C。

第二部分：用字母表示材料。

第三部分：用数字表示分类。

第四部分：用数字表示序号。

d.极性：有极性，长管脚是正极；

e.特性：为了获得大容量，就使用了某些特殊的材料和结构，这就导致了实际的电容有些是有极性的。

f.封装：

g.其他：钽电容很适合在高温下工作，因此寿命也较长。

（2）非极性电容：

a.图形符号：

b.元件值的标注方法与读法：

电容的标志方法：

（1）直标法：用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。

（2）文字符号法：用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。文字符号表示其电容量的单位：P、N、u、m、F等。和电阻的表示方法相同。标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。小于10pF的电容，其允许偏差用字母代替：B——±0.1pF，C——±0.2pF，D——±0.5pF，F——±1pF。

（3）色标法：和电阻的表示方法相同，单位一般为pF。小型电解电容器的耐压也有用色标法的，位置靠近正极引出线的根部，所表示的意义如下表所示：

颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰

耐压 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V

（4）进口电容器的标志方法：进口电容器一般有6项组成。

第一项：用字母表示类别：

第二项：用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。

第三项：温度补偿型电容器的温度特性，有用字母的，也有用颜色的，其意义如下表所示：

序号字母颜色温度系数允许偏差字母颜色温度系数允许偏差

1 A 金 +100 R 黄 -220

2 B 灰 +30 S 绿 -330

3 C 黑 0 T 蓝 -470

4 G ±30 U 紫 -750

5 H 棕 -30 ±60 V -1000

6 J ±120 W -1500

7 K ±250 X -2200

8 L 红 -80 ±500 Y -3300

9 M ±1000 Z -4700

10 N ±2500 SL +350~-1000

11 P 橙 -150 YN -800~-5800

备注：温度系数的单位10e -6/℃；允许偏差是 % 。

第四项：用数字和字母表示耐压，字母代表有效数值，数字代表被乘数的10的幂。

第五项：标称容量，用三位数字表示，前两位为有效数值，第三为是10的幂。当有小数时，用R或P表示。普通电容器的单位是pF，电解电容器的单位是uF。

第六项：允许偏差。用一个字母表示，意义和国产电容器的相同。

也有用色标法的，意义和国产电容器的标志方法相同。

c.特性：

（1）容量与误差：实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般分为3级：I级±5%，II级±10%，III级±20%。在有些情况下，还有0级，误差为±20%。

精密电容器的允许误差较小，而电解电容器的误差较大，它们采用不同的误差等级。

常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示：D——005级——±0.5%；F——01级——±1%；G——02级——±2%；J——I级——±5%；K——II级——±10%；M——III级——±20%。

（2）额定工作电压：电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压，又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件，耐压越高，体积越大。

（3）温度系数：在一定温度范围内，温度每变化1℃，电容量的相对变化值。

d.封装：

e.其他：使用无极性的电容代替有极性的电容是完全可以的——只要容量、工作电压、体积等能满足要求即可替换。

（三）整流二极管IN4007

1N4007的作用

利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。

1N4007的主要参数

（于1MHZ，4V反向电压下测量）

二极管类型:Standard Recovery

最大持续峰值反向电压:1000V

最大均方根电压：700V

最大直流阻断电压：1000V

最大平均整流电流（55度）：1A

最大浪涌电流（8.3ms正弦波）：30A

最大持续正向电压（直流1A）：1.1V

最大直流反向电流（于额定直流阻断电压下）：5uA（25度），500uA（100度）

最大全载反向平均电流：30uA

典型节点电容：15PF

操作及储存温度范围：-65 to +175度

器件标记:1N4007

封装类型:DO-41

总功率, Ptot:2.5W

表面安装器件:轴向引线

（四）开关二极管IN4148

1.功能：1N4148是一种小型的高速开关二极管，开关比较迅速，广泛用于信号频率较高的电路进行单向导通隔离，通讯、电脑板、电视机电路及工业控制电路

2.特点

非常通用的一种高频开关二极管。包括DO35、LL34、SOD323、SOT23、0805封装均有。

75V反向耐压和150mA平均正向电流，非常适合一般场合做普通整流用。

4pF的结电容和4nS的反向恢复时间足够满足多数场合使用。

非常易于获得，以及价格低廉，通用性极广的一个小信号高频二极管。

3.参数

二极管类型：高频小信号

电流：正常正向电流 If:150mA ；最大正向电流 Imax:300mA；最大重复峰值电流 Ifs:450mA

电压：最大重复峰值电压 Umax:100V；最大连续反向电压 Urrm:75V；最大

正向电压 Uf :1V

时间：反向恢复时间 trr :4ns

功率：最大功耗 Ptot:500mW

封装：玻璃封装:SOD-27（DO-35）

针脚数:2

外径：1.85mm

外度（高度）：4.25mm

结温：最高结温 Tj :200℃

表面安装器件：轴向引线

贴片：

插件：

（五）NE555

i.NE555的功能：

是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。

ii.NE555的特点有：

1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。

2.它的操作电源电压范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。

3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。

4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。

5.静态电流最大值VCC = 5 V, RL = ∞ =6mA VCC =15 V, RL = ∞ =15mA 

（六）涤纶电容

1.突出优点：薄膜电容的精度、损耗角、绝缘电阻、温度特性、可靠性及适应环境等指标都优于电解电容，瓷片电容两种电容。

2.突出缺点：容量价格比及容量体积比都大于以上两种电容。

3.用途：在各种直流或中低频脉动电路中使用。适宜作为旁路电容使用。

4.参数：

容值范围：470pF~4.7μF。

工作温度：— 55℃到125℃。

温度系数：+200 +600ppm

5：参数识别

国外电容器耐压值通常用字母来表示基数，常见的代码和基数对应关系是：

A：1.0；B：1.25；C：1.6；D：2.0；E：2.5；F：3.15；G4.0；

H：5.0；J：6.3；K：8.0；Z：9.0；

字母前面的数表示10的幂，比如2A，即为102*1.0=100V，2C为102*1.6=160V等等。

耐压值后方的字母表示电容容量，单位为pF。

例如 823表示容量为82*10^3=82000Pf ，224表示22*104=220000pf=0.22μF；最后的字母表示精度，

比如J表示容量允许偏差为±5%等等。

典型的电容标识示例：2A823J 即82000Pf±5%，耐压100V。

6.电容器的参数标注方法

（一）直标法：将电容器的主要参数（标称容量、额定电压、及允许偏差）直接标注在电容器上，如0.0047μf/275V，0.0047μf是容量，相当于4700Pf，275V应是耐压（不属优选数系列）。

（二）文字符号法：采用数字或字母与数字混合的方法来标注电容器的主要参数。

1. 数字标注法一般是用3位数字表示电容器的容量。其中前两位为有效值数字，第三位为倍乘数（即表示有效值后有多少个0）。如104，表示有效值是10，后面再加4个0，即100000Pf=0.1μf。

2.字母与数字混合标注法用2—4位数字表示有效值，用P、n、M、μ、G、m等字母表示有效数后面的量级。进口电容器在标注数值时不用小数点，而是将整数部分写在字母之前，将小数部分写在字母后面。如4P7表示4．7Pf，3m3表示3300μf(3.3mf)等。

7.电容器的容量的允许偏差标注字母及含义：

字母含义

F ±1%

G ±2%

J ±5%

K ±10%

M ±20%

N ±30%

如104K表示容量100000Pf=0.1μf，容量允许偏差为±10%。

（七）瓷片电容

i.元件功能：微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高可靠,无极性,低容值,低成本,耐高温.主要应用于高频电路中.

ii.图形符号：

iii.元件值的标注方法与读法：

电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示，其它单位还有：毫法(mF)、微法 (μF)/mju:/、纳法(nF)、皮法(pF)。其中：1法拉=1000毫法(mF)，1毫法=1000微法(μF)，1微法=1000纳法 (nF)，1纳法=1000皮法(pF)

容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 μF/16，容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示

字母表示法：1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF

数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。

（八）电解电容

i.元件功能：电解电容是电容的一种，由于均以电解质作为负电极（注意和电介质区分），电解电容器因而得名。

ii.图形符号：

iii.元件值的标注方法与读法：较为通用的容值代码表示方法为三位代码“XXY”表示法，前两位数字表示乘系数，后一位表示乘指数，单位为pF。其中一般前两位的取值范围为上述E6和E12系列，后一位数字表示乘指数10的n次方。当Y= 9时，对应前述n = -1；当Y= 8时，对应前述n = -2；当Y= 0，1，2，3，4，5，6，7时，Y就等于n。

示例如下：

0.5pF容值代码表示为508；

68pF容值代码表示为680；

iv.元件型号的标注方法：各国电容器的型号命名很不统一，国产电容器的命名由四部分组成

第一部分：用字母表示名称，电容器为C。

第二部分：用字母表示材料。

第三部分：用数字表示分类。

第四部分：用数字表示序号。    

v.极性判别方法：长正短负；

vi.特性：单位体积的电容量非常大

vii.封装：

（九）1/4W碳膜电阻

i.元件功能：碳膜电阻成本较低，电性能和稳定性较差，一般不适于作通用电阻器。但由于它容易制成高阻值的膜，所以主要用作高阻高压电阻器。其用途同高压电阻器。

ii.符号：

iii.元件值的标注方法与读法：

iv.元件型号的标注方法：常用的碳膜电阻规格型号：1/8W 1/4W 1/2W 1W 2W 3W 5W 

v.特性（即描述其性能的主要参数）：精度高，阻值范围宽，一般为2.1Ω~10MΩ。极限电压高。

vi.封装：

（一十）发光二极管

i.元件功能：当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。

ii.图形符号：

iii.极性判别方法（对有极性元件）：长正短负

iv.封装：

（一十一）色环电感

i.元件功能

ii.图形符号：

iii.元件值的标注方法与读法：

iv.元件型号的标注方法：

（一十二）三极管8050

i.元件功能：三极管的主要作用是电流放大，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。），三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。

ii.图形符号：

iii.元件值的标注方法与读法以及型号:

iv.极性判别方法（对有极性元件）

使用万用电表检测三极管

　　三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R×1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次；如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以找到基极。

　　三极管类型的判别：三极管只有两种类型，即ＰＮＰ型和ＮＰＮ型。判别时只要知道基极是Ｐ型材料还Ｎ型材料即可。当用多用电表R×1k挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为Ｐ型材料，三极管即为ＮＰＮ型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为Ｎ型材料，三极管即为ＰＮＰ型。

v.封装：

二、考核电路

三、Protel 画电路图

循迹小车原理图1

小车pcb

铺铜修改直角后

四、心得体会

一、基本元器件的认识

第一节课，老师给我们讲解了电路中的基本的一些元器件。我也认识了电容、电阻、电感的样子，以前一直以为电阻很大，电感什么的也很大，后来发现，在电路中，电阻很小，而且电阻边上的色环是区分电阻大小，虽然电阻的大小基本用电表识别。

二、原理图的绘制

首先是画图软件的学习，刚开始学的时候，不熟悉不各个功能的位置，而且，小老师讲的有点快，所以有许多内容都跟不上，再加上心态越来越着急，所以开始基本什么都不会。

后来在课下时间我们几个人又让小老师教了一遍就学会了，在后来一天的原理图画图训练中，自己也进行了一些训练，熟悉了pcb图如何添加工程，如何添加元件库，如何修改封装库，如何找原件（什么光敏电阻、各种原件），后来又把元件库里面的元件都看了一遍，有大概的印象对后来的元件查找有很大的帮助。 

三、pcb的绘制

在pcb的使用上，操作不是太熟练，然后就是特别死板，像电路中的线交叉错综复杂，就很没有耐心的乱摆。后来知道空格键可以来旋转来调节原件的线的位置（旋转元件）。对于布线什么的自己也不懂，直角拐弯（兵家大忌），然后连不过去的线不知道去绕一下。反正对于pcb的画法自己比较笨拙，现在对于复杂的线路还是发憷。

四、焊接练习

接下来就是焊接方面，在老师培训过电烙铁的使用方法以及焊锡的重点，还有焊锡焊的好坏。之前在科协接触过电焊铁但是很久没用还是忘了，所以还是比较好奇的。

在焊接练习的时候没有出现什么问题，只是焊贴片的时候我的手一直抖，镊子夹不稳贴片，所以焊出来的贴片电阻歪歪扭扭。因为焊久了，眼睛很疼。所以我后面的贴片没用认真焊。而且前面焊的太顺利，所以懒得下功夫。这却为后面做小车出问题埋下了伏笔。

五、焊接小车

在最后的实物焊接中，我焊接的是小车，我的搭档焊接的是八路抢答器。我先把所有的元件都区分开，检查了所有的元件。检查无误后开始焊接。

然而我的电烙铁并不好用，并没有像第一次的电烙铁可以把锡迅速加热融化。这个问题困扰我。让我的焊盘总是焊不好。后来我借到一个好点的电烙铁，然后开始认真焊接。

把电阻区分开，然后焊上。然后焊可变电阻，焊了电容，排针、二极管。我在焊光敏电阻的时候特别小心，烙铁放上去和锡焊好一共花了不到5秒，锡焊的不牢，因为听了老师说小车的光敏电阻非常容易焊坏（然而这个地方其实并没有焊好，在后面的时候才发现有问题）。

电路部分焊接完成后开始焊接机械部分，机械部分的组装非常费劲，齿轮很难插进轴承里面，而且一开始的小齿轮我并没有安装到电机上，而且固定轴承的架子也没有安装好，所以我又把之前插好的元件又拆卸了下来，经过几番周折，终于把电机安装好。

电线的焊接也很麻烦，因为电线的减外皮的时候总是不小心剪断铜丝，我只好慢慢的用钳子磨，把电线外面的橡胶磨断，然后漏出铜丝。可是铜丝却穿不过小孔，急的我像热锅上的蚂蚁，而且铜丝一根一根的断了，更是火上浇油。后来，我突然想到一个办法，就是把铜丝拧起来，这个方法果然有效，把细线传过去了。

一切都安装好以后，小车并不能正常工作，一直只有一个轮子转，我调了调可变电阻，然而成了两个轮子一起转。光敏电阻没有用了，我只好请教大神找错误，然而，他们也没有发现问题所在，我只好自己用电表开始测，自己检查。

发现插座装反了，我卸了下来重新装，发现电容有问题，我又把电容拆下来，可是小车始终不能正常运行。一天下来，我都在调试不同的地方。在把开关焊下来的时候，还不小心把齿轮烧坏了。

在验收前的一个晚上，在解永兵大神的指导下，我在二极管和可变电阻之间焊了一根跳线，然而芯片装反了，我又卸下来芯片重新装，后来又发现电机装反了。最后，总之，弄了好久，把小车调好了。

接下来画，pcb图，找到原理图以后，开始比着画出原理图。

错综复杂的线真是让人头疼，我按照电路图摆好发现真的好乱，不过最后经过好几次的尝试，最终画了出来。

经过这次课设，我觉得对于实践的不断尝试，以及坚持不懈去求学的精神，是我们每个人要有的。下载本文