苏 州 市 职 业 大 学课程设计说明书名称 双色闪光灯及光敏蜂鸣器 时间 2011.12.12-2011.12.16 共1周院 系 电子信息工程系 班 级 10电气 班 姓 名 学 号 系 主 任 教研室主任 指导教师 目 录第一章 绪 论 31.1 电路简略介绍 31.1.1 双色闪光灯 31.1.2 光敏百灵鸟 31.2.1 双色闪光灯电路及其原理 31.2.2 光敏百灵鸟电路及其原理 4第二章 元器件介绍以及测试 52.1 电阻的测试 52.1.1 碳膜电阻 52.1.2光敏电阻 52.2电容的测试 62.2.1陶瓷电容 62.2.2电解电容 72.3三极管的测试 72.4发光二极管 82.5 555芯片 8第三章 制作与调试 103.1 双色闪光的制作与调试 103.2 光敏百灵鸟的制作与调试 10第四章 个人小结 11参考文献 12第一章 绪 论1.1 电路简略介绍1.1.1 双色闪光灯本电路可以有很多变通应用，例如：LED可以是串，并联的多只发光二极管，适当减小R4,R5的阻值，就可以组成闪烁与彩灯链；还可以自制成青少年假性近视预防治疗：将两管放置在一个长0.5m长的纸筒里，LED1放置在纸筒最里面，LED2放置在纸筒中间，单眼从纸筒端向里看，眼睛注视这灯的闪烁，可以有效调节眼肌，每天使用10分钟，可以预防和治疗青少年的假性近视。
1.1.2 光敏百灵鸟如果手拿实验电路板移动，扬声器就会随这移动时光照强度的变化，发出多变的鸣叫，如果将本电路放置在霓虹灯前，则扬声器就会随着光线强度变化无穷的音色1.2.1 双色闪光灯电路及其原理图1 双色闪光灯原理图本电路可以实现红、绿两只发光二极管交替闪烁，电路刚接通瞬间，由于电容 C1 还不及充电，因此 555的2脚为低电平，输出端的 3 脚为高电平，发光二极管 LED1 截止，不点亮，LED2 两端加有正向电压点亮随着电源 VCC 经过 R1、R3 对C1 充电，C1 两端电压逐渐升高，当达到 2/3VCC 的阀值电平时，555 的 3 脚翻转,输出低电平，从而使 LED1 点亮、LED2 熄灭此时，C1 通过 R3 和 555 内部的放电管放电，当 C1 放电至 1/3Vcc 触发电平时，555 的 3 脚再次翻转，LED1 熄灭，LED2 重新点亮因此，红绿两只发光二极管就这样轮流导通与截止，闪烁不停改变 R1 和 C1 可以改变 LED 的频率1.2.2 光敏百灵鸟电路及其原理图2光敏百灵鸟原理图电路中，555 和 R1、RG1、C1 等组成多谐振荡器，光敏电阻 RG1 是利用光致导电的特性，它的阻值会随照射光的强度而变化，当光照射时阻值小，光照弱时阻值大。
本电路利用这一光敏特性，来改变振荡器的充放电的时间的常数，从而改变多谐振荡器的频率，本电路的振荡频率为：f=1.44(R1+RG1)C1，555输出的可变频率信号经过 R2限流后，驱动三极管 VT1带动扬声器发出多变的鸣叫声第二章 元器件介绍以及测试2.1 电阻的测试2.1.1 碳膜电阻碳膜电阻器是膜式电阻器(Film Resistors)中的一种它是采用高温真空镀膜技术将碳紧密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加适当接头切割，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成的其表面常涂以绿色保护漆碳膜的厚度决定阻值的大小，通常用控制膜的厚度和刻槽来控制电阻器碳膜电阻器常用符号RT作标志，R代表电阻器，T代表材料是碳膜，例如，一只电子枪外壳上标有RT47kI的字样，就表示这是一只阻值为47kΩ，允许偏差为±5%的碳膜电阻器碳膜电阻器的阻值范围为1Ω~10MΩ额定功率有0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、5W、10W等阻值标示方法：色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差国外电阻大部分采用色标法 黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、银-±10%、无色-±20% 当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字， 第三位为乘方数，第四位为偏差。
当电阻为五环时，最后一环与前面四环距离较大前三位为有效数字， 第四位为乘方数， 第五位为偏差2.1.2光敏电阻定义：电阻值随入射光强弱变化而明显变化的光敏元件光敏电阻器简介：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主要用于光的测量、光的控制、和光电转换如图：光敏电阻器都制成薄片结构，以便能吸收更多的光能该类电阻器的特点是入射光越强，电阻值就越小，入射光越弱，电阻值就越大如声控灯中采用了光敏电阻器座为白天控制灯光的装置光敏电阻的工作原理是基于内光电效应在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。
光照愈强，阻值愈低入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压半导体导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少2.2电容的测试测量电容器时用电阻档，电容量越大所选量和越小，有充放电能力初步判断是好的，再测量一下反向测量一下电阻越大越好，在路测量要先放电，以免损坏电表2.2.1陶瓷电容用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成它又分高频瓷介和低频瓷介两种具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合（包括高频在内）这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿分类：它又分高频瓷介和低频瓷介两种具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。
这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿优缺点：优点：稳定，绝缘性好，耐高压缺点：容量比较小2.2.2电解电容电解电容是电容的一种介质有电解液涂层有极性，分正负不可接错电容由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成原理：电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰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电解电容器特点：（1）：单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍 （2）：额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万μf甚至几f（但不能和双电层电容比） （3）：价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等制造电解电容的设备也都是普通的工业设备，可以大规模生产，成本相对比较低2.3三极管的测试判定基极：用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。
当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测三极管为PNP型管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管判定集电极c和发射极e：(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1K挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极判别高频管与低频管：高频管的截止频率大于3MHz，而低频管的截止频率则小于3MHz，一般情况下，二者是不能互换的在路电压检测判断法：在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上，由于元件的安装密度大，拆卸比较麻烦，所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡，去测量被测三极管各引脚的电压值，来推断其工作是否正常，进而判断其好坏2.4发光二极管它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短常用的是发红光、绿光或黄光的二极管 发光二极管的反向击穿电压约5伏它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流2.5 555芯片555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面555内部结构及原理：555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。