WFS601面包电话制作课程设计.doc
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1、WFS-601面包电话制作目 录1. 实验器材准备和使用注意点12. 了解WFS-601面包电话的工作原理33. 辨别电阻,电容二极管等元件94. 焊接电话机电路板125. 安装调试电话机156. protel 99 SE绘制电路板的仿真167. 课程设计心得体会19一、实验器材准备1. 电烙铁:由烙铁头、加热器、手柄及电源线组成。值得注意的是:在焊接时,烙铁头尖上常常有污物,需在湿的金属绵上不停擦拭,使用时要随时镀锡,再进行焊接。电烙铁在使用前应当注意,检查电源线是否有裸露,以防触电,应用绝缘胶布将落露出缠绕起来,还有在使用过程中,应注意不能触碰烙铁加热部位,以防烧伤等。使用前,应认真检查电
2、源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。电烙铁使用中,不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时,可用布擦掉。不可乱甩,以防烫伤他人。在焊接过程中,烙铁不能到处乱放。不焊时,应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上,以防烫坏绝缘层而发生事故。使用结束后,应及时切断电源,拔下电源插头。冷却后,再将电烙铁收回工具箱。2. 镊子:可用来夹较小的电子元件,还有就是在弯元器件的引脚的时候,最好也是用镊子弯,这样弯的效果要比普通手工弯的效果好得多。3. 焊锡丝:是锡铅合金,其熔点很低。焊锡丝中间填充有助焊剂松香,因而焊接牢固,但因含铅,所以每次使用完后需要洗手,在焊接时应该注意将铜片完全加热,使
3、得松香、铜片、焊锡融为一体,这样有助于焊接的质量与牢固性;焊锡焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂,使用极为方便。焊接前,应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。清除焊接部位的氧化层,可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后,涂上一层松香酒精溶液。4,助焊剂:常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。5. WFS-601面包电话实验器材包
4、:振铃部分材料清单如下:序号标注元件名称型号规格数量1R1电阻2.2K12R3电阻1M13R4电阻100K14R5电阻120K15R6电阻82016C1瓷片电容10417C2涤纶电容22218E1、2、3电解电容2.2uF39D1-4二极管1N4007410Z1稳压管30V111IC1集成电路2410112HOOK叉簧开关113BILL蜂鸣器114-外线插座115-机座外壳116-自攻螺丝3*6417-自攻螺丝2. 6*5218-连接线0. 1*6219-线路板-120-固定胶棒121-说明书1手柄部分材料清单如下:序号标注元件名称型号规格数量1R1、5电阻6.822R2、8、18电阻2.2K
5、33R3电阻33K14R4电阻2.7K15R6电阻18016R7电阻4.7K17R9电阻22K18R17、19(Q3)电阻10K29C1晶振3.58M110C2、C3瓷片电容30p211C4、C5电解电容100uF212C6、C7瓷片电容104213C8电容2.2uF114C9电容10uF115D1二极管1N4007116D2稳压二极管4.7V117LED1、2发光二极管3218SP扬声器80.25W119Q1、Q2三极管8050220IC1集成电路9102121MIC1驻体话筒122连接线0. 1*8223连接线0. 1*6224螺丝2. 3*6平头425螺丝2. 6*6自攻226曲线连接线
6、127手柄外壳128导电橡胶129数字键1530螺丝封盖131线路板132电话外线1二、WFS-601面包电话原理随着我国国民经济的发展和国内人民生活水平的提高,电子电话机已经像各种家用电器一样走入千家万户,成为人们日常工作与生活的必须品。同时随着集成电路技术的发展,使得电话机的功能越来越强,然而其基本的振铃、拨号与通话功能却是每一款电话机所必备的功能。对于通讯类专业的大学生来说,掌握电话机的工作原理,是一项基本技能,对于广大电子爱好者来说,掌握电话机的基本原理并能正确地进行运用,对开发出一些远程控制或测量的产品来说,也是非常实用的。在本章中,我们介绍一款双音频电话机的制作,通过本制作,可以进
7、一步加深对电子电话机工作原理的认识。电话机设置在电话通信起点与终点的用户侧,是电话网的用户终端设备。现代的电话机能够方便的实现终端用户之间的呼叫和通话,是经过一百多年来许多人的研究和无数次的改进而形成的。尽管他们的样式千差万别,但是其基本原理是不会变的。声电和电声转换功能。因为要进行快速的、远距离的通信,不能直接传送声音,而必须把声音转换成电信号,也即是以电作为载体,然后把电信号放在电路中传输,达到对饭后在把电信号还原成声音。当主叫方拿起电话时,交换机应有能知道是否有人要打电话的功能,以便交换机做好持续的准备。发送拨号信号的功能。自动电话机正是通过拨号信号来指挥电话交换机工作的,并且建立两个电
8、话之间的连接。电话机还应该具备响铃的功能,也就是说,在对方来电话时候,电话机能够以铃声通知主人有电话进入。电话机还应该能和交换机之间有电持续功能。一般电话机中应该包含五大部件:送话器,插簧,拨号盘,也就是按键,电话铃和电话回路。 送话器是一个装着碳粒的小盒子,小盒子的后面有个固定电极,前面有个振动膜,也可以称为振动电级。当你对着送话器讲话时,振动膜随着声音的大小变化做振幅不等的振动,使碳粒时而压紧(电阻减小),时而放松(电阻增大),从而使流过的电流经过两个电极之间的电流也随之变化,就这样,声音的大小变化成为适合在电路中传输的电信号的强弱变化了。受话器的主体是一个饶有线圈的永久磁铁。对方传来的话
9、音电流再通过线圈时候产生一个磁场,吸引磁铁前面的薄铁片产生振动,发出声音。振动的大小取决于通过线圈的电流的大小。这就是受话器为什么能够把电信号还原成声音信号的原因。我们在打电话时候,首先的是摘机,也就是把受话器从电话机上面拿下来,这时候电话机上面的叉璜就会弹起来,使电话机与交换机之间的电路接通。如果这时候的交换机的机线是出于有空状态,便向电话机送去一个拨号音,这时候就可以拨号码了。电话机的拨号盘有旋转式和按键式的。在用他们拨号时,送出去的是直流脉冲或者是双音频信号,无论是哪一种信号,他们的作用是控制电话局里面的交换机,让他们完成主叫用户和被叫用户之间的持续连接。如果被叫用户电话处于空闲,交换机
10、便向它送一个振铃电流,使对方的电话响铃。如果对方的电话机是处于忙或者是通话状态,就会向主叫方发送忙的信号音。1、电话机的工作原理:面包型电话机电路原理见下图:图1电话外线接入L1、L2,当挂机时,叉簧开关HOOK接通振铃电路,目前广泛采用的程控交换机的工作电压为直流60V左右,铃流信号的电压为交流90V左右,没有振铃信号输入时由于E1和E2对直流电压是断路的,因此没有电流流入电话机,当有交流的铃音信号到来时,经R1和E1、E2后,经极性保护电路在Z1两端形成一个直流27V左右的电压,作为振铃电路的工作电源。振铃电路得电后,铃音振荡电路工作,从8脚输出铃音信号,经R6限流后,在压电陶瓷片上发出电
11、话振铃音。当听到铃声后拿起电话机,此时电话机工作在摘机状态,叉簧开关复位,此时一方面断开E1、E2通路,L2直接接入极性保护电路,另一方面断开振铃电路供电回路,接通通话部分电路。由于通话电路阻抗较低,变会形成一个有效的摘机信号,交换机接到这个摘机信号后,回路电压变为8V左右,作为整机的工作电源。外电源一路经R8、D1在D2两端形成4.7V,为9012D提供供电。振铃部分原理分析接入信号流程图交换机送来的铃音信号由Y1和Y2送入信号初级处理振铃集成电路获得2527V的工作电压输出两个频率交替变更的音频信号经过耦合电容衰减电阻与蜂鸣晶振耦合发出铃声接收到音乐信号发出音乐信号振铃部分主要由受话部分和
12、送话部分组成,KA2410是振铃部分的核心芯片。振铃部分的主要功能是摘机后能受话接话,使我们用它进程有线的语音通信。初级信号流程:信号输入经过C1,C2电容的耦合R6电阻的限流整流桥整流C5,C6,C7电容滤波稳压管Z1二级稳压得到初级信号信号Y1,Y2接受话器,当有音频信号进入受话器,受话器将音频信号转化成电频信号。由Y1,Y2接入整流桥、滤波电容、稳压二极管,进行初步处理,然后进入芯片KA2410将电频信号转化成音频信号,通过蜂鸣片听到对方传来的声音。振铃部分工作原理:振铃部分的供电电源取自交换机送来的振铃信号,电路中设有过流或过压保护措施,防止雷电或感应高压脉冲的冲击等偶然事件造成的电子
13、元件的损坏。振铃信号经整流、滤波和稳压转换为直流电压供振铃电路使用。滞后电路能使振铃电路延迟起振时间,这样进入的脉冲必须足够宽才能启动电路,而瞬间窄脉冲不起作用,大大地提高了抗干扰能力。门槛电路是将进入的脉冲与电路的内部的参考电压进行比较,只有具备幅度足够大的脉冲才能够平衡电压,使振铃电路启动。总之,电子振铃电路设有滞后、门槛电路,是为了避免拨号脉冲瞬间干扰脉冲的作用。主要元器件的功能分析HM9102D是音频/脉冲可转换的拨号器,有上次号码重拨的功能。它是CMOS工艺制成,无论在音频方式还是在脉冲方式下,工作电压范围很宽。在挂机状态下,消耗保持电流比较小。HM9102D是一款性价比较高的脉冲/
14、双音频拨号器,其内部功能电路如图2: 图2 拨号集成电路内部方框图HM9102D可输出号码脉冲,也可输出双音多频信号。其引脚功能为:引脚功能说明:C1-C4和R1-R4键盘行、列输入引脚,提高键盘扫描和拨号选择。当HKS脚为低电位时,列组处于高电位,而行组处于地电位状态,相关行和列接通或通过电子输入。决定有效键入,只能单键键入,同时按下两个或者两个以上按键无效,为了避免键盘节点颤动出错,芯片内部设有防震动电路,防震动时间为20ms。OSCI,OSC0振荡器输入,输出引脚,芯片内部反相放大器OSC1和OSC0引脚所接的3.579545Mhz晶体够成系统时钟振荡器。当GKS为低电压时,有效键入可接
15、通该振荡器,并产生3.579545Mhz的时钟。XMUTE:NMOS漏极开路输出结构,闭音输出引脚。拨号时,该输出为低电压位,否则此引脚为高阻抗。HKS叉璜输入引脚。当电话挂机时,此引脚必须是1,以便禁止拨号操作,并且降低功耗。当摘机时候,HKS引脚必须是0此时才能够执行所有功能。P0脉冲信号输出引脚,采用NMOS漏极开路输出结构。脉冲拨号和闪断操作时,该引脚输出为低电位,否则是悬空状态。TONE爽音多信号输出引脚。在音频状态下当键入数字键时候,此引脚将送出相应的双音频多频信号。TONE引脚提供最短音频持续时间和最短音频间隔时间,以保证快速键入。如果键入时间短于100ms,则双音频多信号持续1
16、00ms否则按下多长时间音频就会持续多长时间。M/B断续比选择引脚。接VSS时是40:60接VDD时或者是悬空时是33:66.R1、R2、R3、R4、C1、C2、C3与键盘的相应的引线相连,C4悬空。HKS: 启动脚。 HKS = “0”时,启动(片选)BM:断续比选择。 BM = 5V 时,断续比为2 :1 BM = 0V 时,断续比为1.5 :1MODE:模式选择。MODE = 5V 时,脉冲方式MODE = 0V 时,双音多频方式(DTMF)SOC1、SOC2:外接3.58MHz晶体VDD = 5VVSS = 0VTPM:静噪输出,拨号时为“0”。 (使用时悬空)DP: 号码脉冲输出(负
17、脉冲),OC电路。DTMF:双音多频(DTMF)信号输出。KA2410芯片引脚分析:引脚号功能说明1正电源电压输入端,一般工作电压为2127V,最高工作电压为29V,启动电压为19V维持振荡的电压约为12V2触发输入端,通常悬空,当引脚接地时,可以通过关闭振荡的电源使其停止振荡-3低频振荡器外接电容端,改变电容可以改变振荡频率1.54低频振荡器外接电阻端,改变阻值可以改变振荡频率1.55接地线端06高频振荡器外接电容端,改变电容可以改变振荡频率1.27高频振荡器外接电阻端,改变电阻可以改变振荡频率1.28音频功率输出1.2在摘机后,外电源向芯片供电,启动拨号芯片,芯片启动后,不断的对键盘不断地
18、进行扫描,当有按键按下时,经数模转换后,从TONE脚输出双音频信号,经R9、C7、Q2等放大后传到电话网络中,与交换机进行通讯。通话中,线路传输过来的语音信息,经C8耦合后,Q1放大,驱动扬声器发出声音,而接听电话者的说话声,则从MIC拾取后,经C6耦合、Q2放大送入线路,完成与异地的通话。三、电阻电容等元件辨认及读数电阻、电容和电感的型号包括主称、材料、分类、序号四个部分,第一部分主称用字母表示;第二部分材料用字母表示;第三部分分类用数字表示,个别用字母表示;第四部分序号用数字表示。电阻的读法:某电阻上标志为RX20-100-510-1,表示该电阻为线绕电阻,型号为RX20,功率为100W,
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