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1、流水彩灯音乐盒的制作流水彩灯音乐盒的制作一、一、 实验目的实验目的1、 了解流水电路的工作原理2、 熟悉电路中的主要电子集成元件 CD4017 的作用和特性3、 进一步掌握电子产品的制作方法4、 掌握万用表的使用方法5、 掌握电工工具的使用方法6、 熟练使用电烙铁7、 了解焊接机理8、 了解焊料和焊剂的作用9、 掌握正确的焊接方法10、掌握正确的原件装配方法11、认识与识别电子元器件12、掌握常用电子元器件的测量方法13、了解 555 芯片的作用及特性14、学习电子线路走线布线的方法与规则15、学习制作电子产品的方法16、学习调试电子产品的方法17、了解安全用电常识18、了解安全操作规范二、二
2、、 安全常识安全常识1、安全用电常识、安全用电常识1.11.1 安全电压安全电压从安全角度来看，确定对人的安全条件，不用安全电流而用安全电压，因为影响电流变化的因素，而电力系统的电压通常是恒定的。我国确定的安全电压范围是 36，24，12V。一般 36V 以下电压不会造成人员伤亡，故称 36V 为安全电压。1.21.2 安全电流安全电流1） 通过人体电流的大小根据科学实验和事故分析得出不同数值的电流对人体的危害特征，确定额外 5060HZ 的交流电 10mA 和直流电 50mA 为人体的安全电流。也就是说，人体通过电流小于安全电流是安全的。对于工频交流电而言，通过 1mA 电流就有不适的感觉，
3、这个电流成为感知电流；当通过 10mA 电流人体尚能摆脱电体，称为摆脱电流。当大于 30mA 使人体感觉麻痹，中枢神经受伤害，呼吸困难，称为致命电流，如果通过人体电流超过 100mA，极短时间内人就会失去知觉死亡。2） 电流通过人体的持续时间在心脏搏动周期中，有约 0.1s 的特定相位对电流最敏感，通电时间越长，与该特定相位重合的可能性就愈大，引起心室颤动的可能性也越大，对人体的伤害也越大。3） 电流经过的途径电流通过人体不同，对人体的伤害程度也不同，经研究表明，电流经过人体不同部位所造成的伤害中，以对心脏的伤害最为严重，最危险的途径是从手到心脏到脚；较危险的途径是从手到手；危险性较小的途径是
4、从脚到脚。1.31.3 人体电阻人体电阻通过人体的电流决定于触电时的电压和人体的电阻。影响人体电阻的因素很多，并因人而异。一般人的表皮角质层电阻为 110000，但角质层极易破坏，皮肤潮湿多汗均会降低人体电阻，触点时间越长，发热出汗越多，人体电阻越小。除角质层电阻外，一个正常人的电阻一般在 8001000 左右。注意绝缘电阻的一般大于 5M。1.41.4 人体触电人体触电人体触电分电击和电伤。电击指通过人体造成内伤，电伤只对外部造成的局部伤害，由电流产生的其他物理化学效应造成的伤害。所以不要因好奇心贸然感受电击电伤的滋味。引发触电事故的原因主要包括缺乏安全用电常识，贸然触及带电体，违反操作规程
5、，用电设备管理不当，绝缘损坏发生漏电，检修电气设备接线错误等。1.51.5 触电救护触电救护（1）解脱电源：如果是接触电器触电，立即切断近处的电源，如断开空开拔下插头等；若因碰到破损导线触电，附近找不到接电源的开关，可用干燥的木棒竹竿等绝缘体把电线挑开，挑开的线放在绝缘处。在解脱电源的过程中，如触电者身处高处，要防止触电者脱离电源后跌伤。抢救者一定要防止自身触电，不要在没有绝缘防护的情况下直接接触触电者皮肤。（2）触电的急救：是触电者平卧，不垫枕头，放在干燥通风处；迅速解开触电者的领带围巾，松开上衣钮扣，护胸罩，松开裤带，使其胸部能自由扩张不妨碍呼吸。如果触电人意识模糊或心跳停止，须进行人工呼
6、吸。方法是救护人员位于触电者头部的左边或右边，用一只手捏紧其鼻孔不使漏气，另一只手将触电者下巴拉向前下方，使其嘴巴张开准备接受吹气。救护人员做深呼吸后紧贴触电人的嘴巴对其大口吹气，同时观察触电人胸部的隆起程度，一般略有起伏为宜。救护人员吹气至换气时，应立即离开触电人的嘴巴，放松其鼻子使其自由排气。这是应注意其胸部的复原情况，倾听口鼻处有无呼气声，从而检查呼吸是否阻塞。按照上述方法对触电人反复吹气 ，换气，成人为 1416 次/min，大约 5S 一个循环，吹气约 2S，呼气约 3S；儿童为 1018 次/min。人工胸外挤压心脏。若心跳和呼吸已停止，人完全失去知觉时，则需同时采用人工呼吸和胸外
7、挤压两种方法，先胸外挤压心脏 46 次，然后人工呼吸23 次，再挤压心脏，反复循环进行操作。人工胸外挤压心脏的具体步骤：解开触电人衣裤，清除口腔内异物，使其胸部能自由扩张；让其仰卧，背部着地处的地面必须牢固；救护人员位于触电人一边，最好是跪跨在触电人的腰部，将一只手的掌跟放在心窝稍高的地方，中指指尖对准呕吐处边缘，另一只手压在那只手的手背上，呈两手交叠状。救护人员找到触电人的正确压点，自上而下，垂直均衡地用力向下挤压，压出心脏里面的血液，注意用力适当。挤压后掌跟迅速放松，使触电人胸部自动复原，心脏扩张，血液又回到心脏。反复此法，约 60 次/min,挤压时定位要准确用力要适当，只要发现触电人有
8、苏醒症状，如眼皮微动等就应终止操作几秒，让触电人自行呼吸和心跳。需要坚持不懈地人工呼吸和按压，直到救护人员到达。只有职业医生才有权宣布触电人真正死亡。2、电工电子实习安全操作要求、电工电子实习安全操作要求在实习过程中，由于经常使用到 220V 和 380V 的交流电，稍有不慎就有可能发生人生伤害和设备损坏的安全事故。为此，必须严格按照要求使用实习设备，工具和仪器仪表，确保实习安全，顺利的进行。2.22.2 电源的安全使用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
9、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。3）使用电子仪器设备时，应先了解其性能，按操作规程操作。实验前先检查用电设备，再接通电源；实验结束后，先关仪器设备，再关闭电源。4）若电器设备发生过热现象或出现焦糊味时，应立即关闭电源。5）如离开实验室或遇突然断电，应关闭电源，尤其要关闭加热电器的电源开关。6）电源或电器设备的保险丝烧断后，应先检查保险丝被烧断的原因，排除故障后再按原负荷更换合适的保险丝，不得随意加大或用其它金属线代替
10、。7）实验室内不能有裸露的电线头；如有裸露，应设置安全罩；需接地线的设备要按照规定接地，以防发生漏电，触电事故。8）如遇触电时，应立即切断电源，或用绝缘物体将电线与触电者分离，再实施抢救。9）电源开关附近不得存放易燃易爆物品或堆放杂物，以免引起火灾事10）电器设备或电源线路应由专业人员按规定装设，严禁超负荷用电；不准乱拉，乱接电线；随时解决电器设备，工具，线路存在隐患。11）严格执行学校关于用电方面的规章制度。不准带食物，饮料进入实验室。2.22.2 电子实习安全操作注意事项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，
11、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检修前，一定要了解检修对象的电气原理，特别是电源系统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，才是安全的不要随便改动仪器设备的电源线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不要惊吓正在操作的人员，工作时不要大闹烙铁头在没有确信脱离电源时，不能用手摸烙铁头上多余的锡不要乱甩，特别是往身后甩危险性很大易燃品远离电烙铁拆焊
12、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。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。工具间的各种工具、设备不要乱摆、乱放，以免发生事故。三、三、 实习工具、材料及其作用实习工具、材料及其作用万用表测量交流电压、直流电压、直流电流、电阻、三极管直流放大 倍数、电阻阻值等主要参数电烙铁熔化锡丝，进行焊接尖嘴钳a)钳住小螺钉、垫圈、导线等元件。b)钳住细小的金属丝。c)安装电路时，能将导线弯成一定圆弧的接线端环虎口钳常用来剪切导线、弯铰导线、拉剥导线绝缘层和紧固及拧松螺 钉十字起、一字 起、镊子、剪 刀紧固和拆卸各种螺钉、安装或拆卸元件斜口钳尖端较粗的电线和金属丝剥
13、线钳剥去导线绝缘层铡刀切割木板砂轮打磨木板、电烙铁等立式电钻打孔锡丝用作焊料和助焊剂万用板装配各种电学元器件电阻在电路中起限流分压、分流、降压、分压、负载及阻抗匹配作 用，并保护电路，还可以与电容配合做滤波器的作用电容在电路中起交流耦合、旁路、滤波、信号调谐等作用二极管整流、检波、稳压、变容、发光三极管电路放大等555 芯片产生振荡电路木板、贴纸制作音乐盒外观模型导线连接电路胶枪粘接木板、封装导线与插针的连接处插针、插孔用于活动连接电路扬声器发声表表 1 实习用到的材料器实习用到的材料器 件件电池盒装电池音乐芯片该芯片把一首歌的音符对应产生的音乐频率烧写到内部，需要 加上相应元件，即可驱动扬声
14、器发响开关控制电路通断四、四、 实习原理实习原理1、流水灯电路原理流水灯电路原理1.1 原理框图原理框图电路由 NE555、S8550 和 LED 组成的流水灯电路，接通电源后，系统可以点亮各盏 LED 灯，LED 灯有长亮、间隔闪烁等状态。电路硬件框图如图 1 所示：图 1 电路硬件框图1.2 NE555 芯片芯片NE555 搭建成一个定时器电路，并由此产生震荡电路。NE555 芯片有 8 个接线脚，如图 2 所示：1234图 2 NE555 芯片示意图NE555定时器S8550三极管LED 灯组87651 脚：电源负5 脚：控制端2 脚：触发端6 脚：阀值端3 脚：输出端7 脚：放电段4
15、脚：复位端8 脚：电源正NE555 芯片可以定时的在相应的脚产生高低电平，其真值表如表 2 所示：2 脚6 脚4 脚输出 3 脚放点断 7 脚0011断1011断1110通1010通*00通表 2 NE555 真值表1.3 S8550 三极管三极管如图 3 所示，S8550 有三个接线端，分别是 c、b、e。其中 b 接 NE555 的3 接线脚，e 接电源负极，c 接 LED 的正极。当 NE555 的输出端 3 输出高电平时，S8550 的 c 触发低电平，对应的 LED 灯不亮；当 NE555 输出端 3 输出低电平时，S8550 的 c 端触发高电平，对应 LED 灯发光。PNP型NP
16、N型图 3 S8550 外观及结构图1.4 LED 控制电路控制电路LED 控制电路原理图如下图 4 所示：图 4 LED 控制电路电路中开关闭合，发光二极管 LED3 亮；555 的 2 和 6 脚为低电平 0，输出端 3 脚为高电平，LED1 灯亮，三极管 VT2 截止，LED2 灭，7 脚为高阻态；随之时间的增长，电容 C1 充电，2 和 6 脚电位升高，最终达到高电平 1,3 脚输出低电平 0，LED1 灭，三极管 VT2 导通，LED2 亮，7 脚为低阻态，通过电源负极开始放电，致使 2 和 6 脚电位降低，如此循环往复。2、音乐播放音乐播放音乐播放电路使用了集成的音乐芯片，该芯片吧一首歌的音符对应产生的音乐频率少写道内部，需要加上如图 5 所示的原件，即可驱动扬声器发声。图 5 音乐芯片电路图五、五、 实习内容及过程记录实习内容及过程记录1、电路制作电路制作1.1 列出元件清单列出元件清单1.2 绘制实物原理图绘制实物原理图1.3 绘制实物装配图绘制实物装配图实物装配图如图 6 所示：图 6 元件
