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1、 Beijing Jiaotong University 电子课程设计实验报告姓名： 组员：电气 0602 电气 0602 课题：书柜电子防蛀器课题：书柜电子防蛀器1.制作目的：日常生活中，常发现书柜中的书会被一些害虫蛀蚀，并会产生很多霉菌，影响宝贵书籍的保存和再翻阅。为了解决害虫带来的烦恼，利用臭氧的杀菌作用，对书籍进行杀菌、防蛀，我们经过认真的研究和设计，制作了一款有效的书柜电子防蛀器。2.设计电路：3.电路工作原理：A1、A2 为 CMOS 双时基集成电路 CC7556，A1 与外围元件组成单稳定时电路，A2 与外围元件组成方波脉冲振荡器。闭合开关 S，A1 的低触发端(6)脚得一瞬间低
2、电平脉冲，(5)脚输出高电平，随着电容 C2 不断充电，经过 30 分钟。A1 复位，(5)脚又变为低电平，单稳结束。当 A1 的(5)脚输出高电平时，三极管V1 导通，发光二极管 V3 发光，指示防蛀器正在工作，同时 A2的复位端(10)脚变为高电平，A2 开始振荡，其(9)脚输出的方波脉冲经三极管 V2 功率放大，由升压变压器 T 升压，使臭氧管 H放出臭氧，对书柜内的藏书进行杀菌、驱虫处理。30 分钟后由于 A1 的(5)脚变为低电平，使得三极管 V1 截止，V3 熄灭，指示防蛀器工作完毕，同时 A2 的复位端(10)脚变为低电平，A2 复位停止工作，(9)脚变为低电平，A2 截止，H
3、停止放出臭氧。4.元器件选择：电池 E 采用 4 节 1 号电池串联组成，V1 为 9013 三极管，V2 为 U850 达村林三极管，V3 为 BT201 红外发光二极管，S 为微型扭子开关，变压器 T 的升压比为 1：200，H 为臭氧管.其它元件按上述电路原理图的图标选择即可。 元件名称数值数量附加说明元件名称数值数量附加说明直流电源6V1/ 电容 C21000uf2/电阻R1100K1/电容 C30.001uf2/电阻R21.6M1/电容 C40.05uf1/电阻R335K1/V1：9013三极管/2电阻R410K1/V2：U850 达村林三极管/2/电阻R5150K1/V3:BT20
4、1红外发光二极管/2/电阻R65001/变压器/1电阻R78K1/CC7556/2/电容C10.01uf6/臭氧管/1/5. 臭氧发生管臭氧管的工作电压：300V-500V 之间6.CC7556 其引脚主要功能如下:引脚 主要功能 引脚 主要功能1 放电 8 触发2 门限 9 输出3 控制电压 10 复位4 复位 11 控制电压5 输出 12 门限 6 触发 13 放电7 地 14 电源电压 Vcc7.NE555 的引脚主要功能： 1 地 GND 2 触发 3 输出4 复位 5 控制电压 6 门限(阈值） 7 放电 8 电源电压 Vcc 8.7556 与 555 之间的管脚转换：7556 55
5、5 7556 5551 - 7 8 - 22 - 6 9 - 33 - 5 10 - 44 - 4 11 - 55 - 3 12 - 66 - 2 13 - 77 - 1 14 - 89. 555 芯片的内部结构：555 芯片的内部含有两个电压比较器，一个 RS 触发器，一个分压器，一个放电晶体管三极管和一个功率后极输出级。是 CMOS 工艺制造的。此芯片的内部中心电路是 2 个晶体三极管加正反馈组成的RS 触发器。NE555 输入控制端有直接复位 Reset 端，通过比较器 A1，复位控制端的 TH、比较器 A2 置位控制的 T。输出端为F，还有集电极开路的放电管 DIS。它们控制的优先权是
6、 R、T、TH。10.电路变换：由于市场上臭氧管比较稀有，且价格比较昂贵，难以购买到，为综合经济效益考虑，在不影响电路原理的前提下，适当简化电路，决定用一黄色的普通发光二极管代替臭氧管，同时去掉变压器，用二极管的亮暗来模拟臭氧管是否发出臭氧！11变换后电路的技术参数：由 555 电路原理可知：单稳态电路的输出脉冲宽度为：T=R2C2.ln3=1.1R2C2=1.1*1.6M*1000u=29.3Min多谐电路的振荡周期为：T=0.7（R3+R5）C5+0.7R5C=2.345*10-4s电路工作时红色发光二极管两端电压：V 红= 1.69V电路工作时黄色发光二极管两端电压：V 黄= 2.09V
7、（经变压器可得 400V 高压使臭氧管发出臭氧）12.课程仿真：13.组装板图片：14.实验步骤：根据所选课程题目，设计实际的原理电路。1.列出元件清单，选择器件，并了解其性能参数。2.按照电路原理图正确连接电路。3.用万用表测试芯片管脚是否正常工作，功能关系4.是否正确。给电路加电源，测试电路工作是否符合原理，是5.否满足课题设计的要求，即能否实现课题设计要求的功能。对电路进行调试，进行错误分析，排除故障，直6.至完成功能。总结设计经验，完成实验报告。7.15.结果分析：由电路的技术参数可知，电路发出臭氧的时间为 29 分钟，即电路闭合后，红色发光二极管发光指示臭氧管放出臭氧。同时由于用黄色
8、二极管代替臭氧管，且多谐振荡的周期很小，即频率很大，所以电路闭合后黄色二极管与红色二极管同时发光。经过 29 分钟后，单稳态结束，红色二极管熄灭，同时停止多谐振荡，黄色二极管也同时熄灭，臭氧管停止放出臭氧，结束对书柜的细菌防蛀。测试电路时，红色二极管发亮表示 A1 处于单稳态，A2 振荡，指示电路工作，黄色二极管发亮指示电路正在放出臭氧。红色二极管熄灭表示 A1 单稳结束，A2 停止振荡，黄色二极管熄灭指示电路停止放出臭氧。16.人员分工：杨一涛：购买器件，原理指导，课程仿真，数据记录，资料搜索。吴参森：购买器件，电路接线，分析调试，错误分析，经验总结。17.经验体会：电子课程设计是从模电和数
9、电学习到实践的一个非常有意义的升华，经过这次课程设计实验，我们从中不仅检验了许多从书本上学到的知识，同时也在自己动手的过程中接触并了解到许多原本在书本上不太可能学到的东西。总之，我们很多成功喜悦，也有不少失败的教训，也许没有那些失败我们的实验只能变得很肤浅。首先，我们要能未雨绸缪。在实验中，我们可能会遇到很多我们一开始很难想到的困难，但我们可以给自己预设一些困难，在此假设之下再找出解决问题的方法，等到真的遇到类似的困难时，我们至少可以从容应对。在实验之前我们把在实验过程中容易坏的器件先列出来，然后这些器件我们多预备了一套，实验时果真有坏的器件，但是我们至少不用多跑。其次，做实验之前要对相关技能
10、有所了解。在做实验的时候，我们才发现自己不会仿真，这只能请其他会此软件的同学给我们演示一下，然后再自己摸索探讨，最后花了不少的时间做了上面的电子仿真。再者，同一个问题我们可能有许多可以解决的方法，但要找出最好的那种方法。一个数学家与一个实践家同时想知道一个不规则的瓶子的体积，你说他们谁会先把问题解决了呢？毫无疑问，肯定是实践家。因为他可以用水把瓶子灌满，然后再测一下水的体积，这体积也就是瓶子的容积。这就像要知道一个电阻的阻值，你可以直接从上面的色环读出来，也可以给你万用表把它测出来，可能你也会选择后者，因为它简单而且可靠。更重要的是，如果线路连接没有问题但又不能得到你所期望得到的结果，那可能是
11、芯片管子器件的问题，还有可能是它的本质电路原理是不是可以真的实现你所期望得到的结果，如果不行，那我们只能量力而行，如果不换道的话，那也只能是浪费时间而得不到任何有意义的东西或者是知识。我们遇到的问题并解决的不仅仅是这些，但我们确实得到很多解决问题的新思路，在我们好多器件学校没买到而且我们也没能买到的情况下，我们差点放弃了，因为器件不齐的话，我们的这个实验就做不下去了，至少，不能把它做完整，但是，我们没有放弃，我们要做的只是一个模板，没有理由要求得那么完美无缺，也许我们可以做出一个替代品，用它可以指示相关器件的工作，因为我们没必要真的要用它来给我们的数电书杀菌。所以我们换了不少的参数，最后得到了满意的结果，我们的时间绝对没有白费。我们清楚的知道，我们这次实验的根本目的并不在于实验产品本身，更重要的是我们要在实践的过程中对学到知识更加了解，更重要的是，我们更相信那句话：抱者最大的希望，付出最大的努力，做好最坏的打算，至少，我们不会盲目。更可贵的是，我们能体会到这些精神。
