兰州文理学院
学院：电子信息工程学院
专业年级：
指导考试：
实训地点：综合楼实验室
实训时间：2014.12.22—2015.1.2
一、时间安排
安排实训（10课时，5-413实验室）
分组设计（1天，实验室）
电路制作（4天，实验室）
成品试调（2天，实验室）
设计报告撰写（1天，实验室）
二、实训内容
（一）.设计类容：
1.触摸式报警器
2.六十进制的数码显示器
（二）元器件准备
首先根据元器件清单清点所有元器件，目测与那期间的外观，检查有无损坏，将检查检查结果及时上报。
利用色环读出电阻阻值，正确的电阻归类好。
正确辨别电容、场效应管的极性，正确识别集成电路NE555、与非门74LS000、74LS20、74LS04、CD4511、74163计数器以及七段位数码管的管脚。
将所有元器件的漆膜、氧化膜清除干净，检查印制板的铜箔线是否完好，有无短线及短路。
（三）实验器材表
（四）实验元器件简介
1.电阻
1.1电阻的识别电阻参数的识读主要有标称阻值、功率以及误差。在电路原理图中，固定电阻通常用大写英文字母“R”表示，可变电阻通常用大写英文字母“W”表示，排阻通常用大写英文字母“RN”表示。电阻值大小的基本单位是欧姆（Ω），简称欧。常用单位还有千欧（KΩ）、兆欧（MΩ。1.2.电阻的阻值表示方法
（1）.直标法:直标法就是将电阻的阻值用数字和文字符号直接标在电阻体上。
（2）.文字符号法:文字符号法就是将电阻的标称值和误差用数字和文字符号按一定的规律组合标识在电阻体上
（3）.色标法：
色标法是将电阻的类别及主要技术参数的数值用颜色（色环或色点）标注在它的外表面上。色标电阻（色环电阻）可分为三环、四环、五环三种标法。
色环代表的数值顺口溜如下：1棕2红3为橙，4黄5绿在其中，6蓝7紫随后到，8灰9白黑为0，尾环金银为误差，数字应为510。
（4）数码表示法数码法是在电阻体的表面用三位数字或两位数字加R来表示标称值的方法称为数码表示法。该方法常用于贴片电阻、排阻等。三位数字标注法：标注为“103”的电阻其阻值为10103=10kΩ
3.电容
3.1电容的识别在电路原理图中电容用字母“C”表示，常用电容在电路原理图中的符号如图所示。电容量大小的基本单位是法拉（F），简称法。常用单位还有毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）。（μF
3.2电容的表示方法（1）直标法:直标法是将电容的标称容量、耐压及偏差直接标在电容体上。
（2）数字表示是只标数字不标单位的直接表示法。采用此种方法的仅限于单位为pF和μF两种，一般无极性电容默认单位为pF，电解电容默认单位为μF
（3）数码表示法数码表示法一般用三位数字来表示容量的大小，单位为pF。
（4）色码表示法与电阻器的色环表示法类似，颜色涂于电容器的一端或从顶端向引线排列。色码一般只有三种颜色，前两环为有效数字，第三环为位率，容量单位为pF。（5）字母数字混合表示法字母数字混合表示法用2~4位数字和一个字母表示标称容量，其中数字表示有效数值，字母表示数值的单位。字母有时既表示单位也表示小数点
XXX：
NE555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。
XXX的特点有：
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=5V,RL=∞=6mAVCC=15V,RL=∞=15mA5.74LS000:
电源电压.7V
输入电压54/7400、54/74H00、54/74S005.5V
54/74LS007VA－B间电压除54/74LS00外
5.5V
74LS000管脚图
6.74LS163:
74ls163引脚图与管脚功能表资料74LS163是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，
管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC.(TC=Q0Q1Q2Q3CET)
XXX
CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。CD4511是一片CMOSBCD—锁存/7段译码/驱动器.
8.焊接过程：
焊接的基本过程焊接就是利用比被焊金属熔点低的焊料，与被焊金属一同加热，在被焊金属不熔化的条件下，焊料润湿金属表面，并在接触面形成合金层,从而达到牢固连接的过程。一个焊点的形成要经过三个阶段的变化;（1）润湿阶段；（2）扩散阶段；（3）焊点形成阶段。其中,润湿是最重要的阶段,没有润湿,焊接就无法进行.焊点的形成过程：由于焊料与母材相互扩散，在2种金属之间形成了一个中间层---金属化合物，要获得良好的焊点，被焊母材与焊料之间必须形成金属化合物，从而使母材达到牢固的冶金结合状态（合金化）。
5.2焊接的基本条件:（1）被焊金属应具有良好的可焊性；（2）被焊件应保持清洁；（3）选择合适的焊料；（4）选择合适的焊剂；（5）保证合适的焊接温度。
5.3烙铁使用的方法（1)电烙铁的握法反握法动作稳定，长时间操作不宜疲劳，适合于大功率烙铁的操作。正手握法适合于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在工作台上焊印制板等焊件时，多采用握笔法（2）焊锡的基本拿法焊接时，一般左手拿焊锡，右手拿电烙铁。图（a）所示的拿法是进行连续焊接时采用的拿法，这种拿法可以连续向前送焊锡丝。
（3）电烙铁的接触方法：用电烙铁加热被焊工件时，烙铁头上一定要粘有适量的焊锡，为使电烙铁传热迅速，要用烙铁的侧平面接触被焊工件表面。（4）电烙铁的加热方法：首先要在烙铁头表面挂有一层焊锡，然后用烙铁头的斜面加热待焊工件，同时应尽量使烙铁头同时接触印制板上焊盘和元器件引线
.5.4烙铁使用时的注意事项（1）在使用前或更换烙铁心时，必须检查电源线与地线的接头是否正确。尽可能使用三芯的电源插头，注意接地线要正确地接在烙铁的壳体上。（2）使用电烙铁过程中，烙铁线不要被烫破，应随时检查电烙铁的插头、电线，发现破损老化应及时更换。（3）使用电烙铁的过程中，一定要轻拿轻放，不能用电烙铁敲击被焊工件；烙铁头上多余的焊锡不要随便乱甩。不焊接时，要将烙铁放到烙铁架上，以免灼热的烙铁烫伤自己或他人、它物；若长时间不使用应切断电源，防止烙铁头氧化。（4）使用合金烙铁头（长寿烙铁），切忌用挫刀修整。（5）操作者头部与烙铁头之间应保持30cm以上的距离，以避免过多的有害气体(铅，助焊剂加热挥发出的化学物质)被人体吸入。三、实训原理：（1）触摸式报警器利用555谐振器所构成的单稳态触发器和多谐振荡器的应用。多谐振荡器可以构成音频振荡电路。
电路中单稳态触发器有铁片或是导线M,场效应管和一个555组成。多谐振荡器由一个555、电阻R4、R5和电容器C3组成，CS为电解电容，B为扬声器。无人触摸铁片时，单稳态触
触发器中的555中的2引脚为高电平。引脚为输入低电平，多谐电路不工作，扬声器不工作。当人触摸铁片时，单稳态触发器中的2引脚变为低电平，3输出的高电平使多谐振荡器电路工作，扬声器发声（2）六十进制数码显示器
工作原理图
1.七段LED显示器（数码管）系发光器件的一种。常用的LED发光器件有两类：数码管和点阵。
2、数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的亮暗组合成字符。常见数码管有10根管脚。管脚排列如下图所示。其中COM为公共端，根据内部发光二极管的接线形式可分为共阴极和共阳极两种。
3、使用时，共阴极数码管公共端接地，共阳极数码管公共端接电源。每段发光二极管需5~10mA的驱动电流才能正常发光，一般需加限流电阻控制电流的大小。
四、实物展示：（1）触摸式报警器
（2）六十进制数码显示器
五、实训总结：
人生是一场无休、无歌的、无情的战斗，凡是要做个人上人，都要时时刻刻向无形的敌人作战，首先的战胜自己，提高自己的技能，然而，这些过程是那么的坎坷，那么的辛酸！
在接下来的两周实训中，我们积累了许多宝贵的经验，两周的实训转瞬即逝，除了辛苦更多的是留念，只是我们第一次实训，虽说有许多不易，但是我们依然坚持努力，终于皇天不负有心人，我们很好地完成了触摸式报警器和六十进制的数码计数器。
在实训的过程中，我们熟悉了很多元器件的性能，使用方法及其作用。另外实验室有许多的设备为我们带了很多便捷。通过实训，同学之间的由于也增进了不少，很多的不太会做的实验在老师的指导下、同学的帮助下完成。我们相互学习，相互沟通，一起研究，让很多的实验都很成功的完成，心中的成就感与自豪感由然而生。班级的那种团结的氛围填满了整个实训期间。
我们兢兢业业的老师，也和我们一起忙活，看着周围的其他身边的那一圈圈的人，他总也会耐心的为我们讲解，知道我们听懂为止。
在实训中，我们懂得了什么是理论联系实际，实践出真理，实训开始，我们学习了各项的原理及功能，接下来的时间我们就开始电路板的制作，而这在、次我们制作的是触摸式报警器、六十进制的数码显示器的电路板，这次不仅是简单的拼装，还包含了许多知识与技能的训练，如：电路图识图能力、元器件的识别能力、与非门的管脚识别能力、电阻值得读取能力、安装焊接能力、万用表的运用能力、器件的选型能力等。给平时只学理论的知识的我们很好的锻炼的机会，让我们在自己的动手过程中渐渐的掌握了一些相关的知识，于无形中，提升了自己的动手能力，也给我们在课堂上简单的理论中学不到的东西。实训期间所学到的知识远比在课堂上让人清晰时刻，让我们能一下记住很多平时容易忽略的东西。
在电路板制作的过程中，我们也遇到了一些问题，比如管脚的接线错误、电阻的用错、电容的正负极易忽略等问题，但这些问题都在我们后期的检查和测试中被修改，就这样，我们制作的电路板弄了好久才接完的，原件戒了好几次，我们制作的电路在NE555定时器的控制下，设计的功能才得以实现。这一次的实训，我们在焊接电路板的过程中，尽量利用板子的优缺点，减少布线，这样不仅能是板子看起来更加的美观干净，而且减少许多电路短路的问题，在测试电路板之前一定要先检查电路是否有短路、错接的情况，不要等到测试的时候发现，因为那样会容易烧毁元器件。团队的合作很重要，这样可以优势互补，一个二人的小组要想事半功倍，最重要的就是分工明确，发挥每个人的特长，当然遇到问题的时候大家要一起商量，一起发现问题的症状所在。同时，在设计电路的过程中，要把课堂上所学的知识要用到实践中来。也算是对学习成果的一次检阅。
生活就这样，汗水预示这结果也是见证收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实训，我才真正的领会到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到前辈们搞电子设计是为我们的社会付出，我想说，设计确实很艰苦，但苦中有乐，在如今的单一的理论学习中，很少有机会能有时间的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的实践让我们有说又笑，互相帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学两年的相处还赶不上这几天的合作，我们同学之间的距离更近了。
总的来说，我们的电路板设计的比较常规不管怎么说，整个焊接的过程中给我们很大的鼓舞和对实训产生更大的兴趣，这是一个核心部分，在实际动手的过程中同时也教会了我们耐心和细心，我想这是平时课堂上学不到的。
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