毕业设计基于STC12C5410AD单片机的煤气检漏仪设计.doc

《毕业设计基于STC12C5410AD单片机的煤气检漏仪设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计基于STC12C5410AD单片机的煤气检漏仪设计.doc（35页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、石家庄科技信息职业学院毕 业 论 文题目： 基于单片机的煤气检漏仪设计 学 号： 姓 名： 专业班级： 指导教师： 完成日期： 摘 要随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对烟雾传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾监控系统。 本论文以电阻式烟雾传感器和单片机技

2、术为核心并与其他电子技术相结合， 设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。选用的STC12C5410AD单片机，其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源，具 有高速、低功耗、超强抗干扰等优点，是目前同类技术中性价比较高的产 品。以STC12C5410AD单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。是一种结构简单、性能 稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟

3、雾报警器。具有一定的实用价值。关键词：烟雾，报警器，STC12C5410，传感器AbstractWhile “information age” the arrival, obtained the remarkable progress as the gain information method - - sensor technology, its application domain is more and more widespread, is more and more high to its request, the demand is more and more urgent.The

4、 sensor technology has become weighs one of national science and technology level of development important symbols.Therefore, understood and grasps each kind of sensor the basic structure, the principle of work and the characteristic is extremely important.In order to enhance to the sensor understan

5、ding and the understanding, in particular to the smog sensor thorough research as well as its usage and the use, based on practical, widespread and the model principle has designed this system.This article used the monolithic integrated circuit union sensor technology to develop has designed this sm

6、og supervisory system.。The present paper take leaves the minor smog sensor and the monolithic integrated circuit technology unifies as the core and with other electronic technology, designs one kind of technical level good smog alarm apparatus.In which selects the 2M007 semiconductor resistance type

7、 smog sensor realization smog the examination, has the sensitivity high, responds, the antijamming ability quickly strong and so on the merits, moreover the price is inexpensive, the service life is long.Selects the STC12C5410AD monolithic integrated circuit, its conformity A/D transformed, the hard

8、ware multiplier, resources and so on hardware PDM keyer, has high speed, low merits and so on power loss, ultra strong antijamming, is the present similar technology neutral price quite high product. May realize the acousto-optics take the STC12C5410AD monolithic integrated circuit and the 2M007 sem

9、iconductor resistance type gas sensor as the core design smog alarm apparatus to report to the police, the breakdown from the diagnosis, the density demonstrated, reports to the police limits the establishment, the time delay reports to the police and with functions and so in position machine serial

10、 port correspondence.Is one kind of structure simple, the performance stable, the easy to operate, the price inexpensive, the intellectualized smog alarm apparatus.Has certain practical value.Key word: Smog, Alarm apparatus, STC12C5410, Sensor目 录一、 绪论1（一）课题背景1（二） 目的和意义1（三） 技术指标1（四）课题方案的设计2 二、总体电路设计2

11、（一） 电路方框图及工作原理2（二）整机电路图及工作原理3（三）本章小结4三、单元电路的设计与分析4（一）计数器5（二）译码器7（三）检测地址显示电路8（四）八选一模拟电子开关CD40519（五）巡回检测与报警电路11（六）继电器原理说明15（七）本章小结16四、 整机电路的安装与调试16(一) 整机电路的安装16（二）元器件检测18(三) 总体电路的调试20(四)本章小结21五、结 论21参考文献22致 谢23一、 绪论（一） 课题背景近年来，全国煤气行业发展迅猛，液化气、天然气、煤制气等城市燃气作为清洁能源已在工商业和城镇居民用户中得到广泛应用，特别是随着“西气东输”工程的快速进展，燃气行

12、业发展潜力巨大。城市燃气的普及与应用无疑对改善城市的环境质量和提高居民的生活质量发挥了巨大的作用。但是随着燃气的广泛应用，由于燃气泄露所引发的爆炸、中毒和火灾事故也时有发生，这在某种程度上增加了城市的不安全和不稳定因素。为使燃气更好地造福于民，造福于社会，减少并杜绝各种因燃气泄露而引发的爆炸及火灾事故。煤气报警器的核心是气体传感器，俗称“电子鼻”。当气体传感器遇到燃气时，传感器电阻随燃气浓度而变化，随之产生电信号，供煤气报警器后级线路处理。经过电子线路处理变成浓度成比例变化电压信号，由线性电路加以补偿，使信号线性化，经处理、逻辑分析，输出各种控制信号，即当燃气浓度达到报警设定值时，煤气报警器发

13、出声光报警信号并启动外部设备（电磁阀或排气扇）工作。（二） 目的和意义通过本次设计对电子电路、电子元器件等方面知识有了进一步学习，同时在排版调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到了全面的锻炼和提高。进一步培养了我独立学习与独立完成工作的能力。是对大学四年所学专业知识的温习与运用。 通过这次设计培养了我懂得在工程技术工作中必须的全局观和经济观，同时对计数器、译码器、八选一模拟电子开关、传感器等功能得到了学习，扎实基础，扩充知识。本次设计题目是八通道煤气泄露巡回检测器，核心电路是传感器电路，当煤气泄露的浓度为0.3%时，声光报警电路工作，从而保障了生命、财产的安全。在老师和同学的指导与帮

14、助下顺利完成了总体电路的设计与调试。同时掌握设计方案及适用要求。（三） 技术指标1、数字显示通道数2、每路检测时间为2S3、当检测到煤气泄露时有声光报警（四）课题方案的设计采用数字电路进行设计。数字电路调试简单，价格便宜、低功耗、控制功能强及运算速度快等特点。用LED数码管来显示译码器所输出的信号。采用了CD40系列中小规模集成芯片。二、 总体电路设计本章主要说明总体电路的设计方案，本次设计主要用数字电路来完成总体电路的设计。数字电路设计简单，易于调试。（一）电路方框图及工作原理计数器译码器检测地址显示电路巡回检测时基电路八选一模拟电子开关煤气泄露检测电路（1）声光报警电路煤气泄露检测电路（8

15、）图2-1 八通道煤气泄露巡回检测器方框图八通道煤气泄露巡回检测器方框图如图2-1所示，此电路是由八路煤气泄露检测电路、计数器、译码器、检测地址显示电路、声光报警电路、巡回检测时基电路、八选一模拟电子开关组成。当某通道煤气泄露检测电路检测到通道内有煤气泄露时，八选一模拟电子开关相应的开关闭合，驱动声光报警电路工作，从而产生声光报警。同时巡回检测时基电路工作，启动计数器计数，计数器输出端输出的信号送给译码器，译码器驱动检测地址显示电路显示巡检的地址号。（二）整机电路图及工作原理图2-2 八通道煤气泄露巡回检测器电路原理图八通道煤气泄露巡回检测器自动巡回检测八路地址。如图2-2所示，集成电路IC1

16、、IC2、IC3是计数、地址号显示、巡检部分的关键器件。C2和R2是IC1的清零电路，RP、R1、C1和IC1的内部电路组成振荡器，调节RP能改变振荡频率，从而改变巡回检测速度。从IC1的Q4、Q5、Q6输出的信号一路送给IC3，另一路送BCD7段锁存/译码/显示驱动器IC2，驱动七段共阴LED数码管，显示巡检的地址号。另外从Q7输出的信号通过二极管D1送至IC1的清零端R，使IC1重新清零计数，达到周而复始巡回检测的目的。IC3是八选一电子模拟开关，由IC1输出的二进制信号控制电子开关实现八选一，当IC1输出“000”时，开关接通第一路煤气泄露检测电路，地址显示为“0”，当IC1输出“001

17、”时，开关接通第二路煤气泄露检测电路，地址显示为“1”，其余依次类推。煤气泄露检测电路和声光报警电路主要是由气敏传感器、蜂鸣器和一片具有四个二输入与非门CMOS电路组成。IC4、RP2、D5、C4组成开机延时电路，设计开机延时电路以免引起开机初期时的误报警。RP1、QM-N10组成报警点设定电路。QM-N10气敏半导体传感器在洁净空气中的阻值大约有几十千欧，接触到有害气体时，电导率增大，电阻值急剧下降，下降幅度与瓦斯浓度在0.5%以下成正比。将QM-N10置于浓度为0.3%的煤气气样中，调整RP1使IC4输出(脚)端由高电平转换为低电平，末级声光报警电路发出声光报警。IC6、IC7、R8、R9

18、、C5组成门控振荡器。当煤气泄露达到报警点时，IC5输出（脚）端由低电平变为高电平，IC5输出（脚）端的高电平送给CD4051的输入端，CD4051的输出（脚）端输出的信号使门控振荡器振荡，驱动由BG2、D6、D7、R7、R11、蜂鸣器组成声光报警电路工作；同时IC5反相后脚输出为高电平通过D4、R6、驱动BG1导通J吸合，启动抽气扇（即黄色发光二极管）工作，当泄露的煤气浓度低于报警点时，声光报警电路停止工作，R4、D3组成的抽气扇延迟电路，电路延时10秒后，J释放，抽气扇停止工作3。（三）本章小结本章主要介绍了电路的组成、工作原理及整机原理图。整机电路主要由显示电路、检测电路、报警电路及排气

19、电路四大部分组成。三、单元电路的设计与分析本章按照电路结构和工作特点讲解计数器、译码器、显示器、八选一模拟电子开关、传感器及报警器，再介绍半导体二极管的伏安特性、继电器。（一）计数器计数器是由十四位二进制串行计数器/分频器CD4060构成，下面主要介绍CD4060工作原理。CD4060由两部分组成：14级分频器和振荡器组成。分频器是由T型触发器组成的14位二进制串行计数器。振荡器由外接电阻和电容构成RC振荡器电路，也可以通过外接晶体构成高精度的晶体振荡器。CD4060在时钟脉冲下降沿作用下作增量计数。所有输入端和输出端都有缓冲级。CD4060有14级计数级，但只有Q4-Q10，Q12-Q14共

20、10个引出端，而Q1，Q2，Q3和Q11等4个端头均不引出。图3-1为CD4060引脚图1：图3-1 CD4060引脚排列图CD4060各引脚功能：Q4Q10：输出端Q12Q14：输出端Cr：清零端CP0、CP1：脉冲输入端Vcc：电源GND：地1、典型的RC振荡器电路CD4060内部构成的RC振荡器与用小规模门电路构成的RC振荡器的电路是一样的。只要改变R、C的值，可得到不同振荡频率（如图3-2所示）。振荡频率与RC之间有以下近似关系：f （3-1）本次设计要求每路检测时间T=2S，即CD4060的脚输出的脉冲宽度为2S，由f=得，f=0.5Hz，已知C=0.1uF，由公式（3-1）计算得，

21、R1M。图3-2 CD4060中的RC振荡器电阻RS是为了改善振荡器的稳定性，减少由器件参数的差异而引起振荡周期的变化。RS的值应尽量大于R。虽然RS的值在很宽的范围内都能起振，但当RS=10R时，即使电源电压有所调整，振荡周期的变化也将大为减小。CD4060最小可得到16分频，最大可得到16384分频2。2、典型的晶体振荡器用CD4060内部的门电路构成的晶体振荡器与用小规模门电路构成的晶体振荡的电路是一样的（如图3-3所示）。图中电阻RF是一个反馈电阻，使本来工作在开关状态的与非门工作在电压传输特性过渡区，RF的值可在几兆到几十兆欧之间选取，通常选取22兆欧。石英晶体与电容组成反馈网络，晶

22、体工作在并联揩振状态，呈感性。反馈是通过输出端电容和输入端电容的分压来进行的。调节可变电容CT的值，即可将振荡器调整到一个精确值。由于石英晶体具有负温度系数，而电容具有正温度系数，可以相互抵消，使振荡频率稳定、准确。图3-3 CD4060中的晶体振荡器（二）译码器译码器主要由BCD-锁存/7段译码/驱动器CD4511构成，本节主要介绍CD4511工作原理。CD4511是BCD-7段锁存译码驱动器，是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码七段译码器，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数码显示器。其中ABCD为8421B

23、CD码输入，A为最低位。为灯测试端，当加高电平时，显示器正常显示数字，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，端加高电平。另外CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9（1001）时,显示字形也自动消隐。LE为锁存控制端高电平时锁存，低电平时传输数据。YaYg是7段输出，可驱动共阴极数码管。图3-4为CD4511引脚图，表3-1为CD4511真值表。图3-4 CD4511引脚排列图CD4511各引脚功能：A、B、C、D：8421BCD码输入端LE：数据锁定控制端Vcc：电源电压GND：地YaY

24、g：数据输出端：测试输入端：消隐输入控制端表3-1 CD4511真值表输入输出LEDCBAYaYbYcYdYeYfYg显示00000000000000000111111111111111101111111111111111100000000111111110000111100001111001100110011001101010101010101011010110101110000001011111001110000001011011111110000001010110110100000001010100010100000001010001110110000001000111110110000

25、008消隐0123456789消隐消隐消隐消隐消隐消隐111锁存锁存（三） 检测地址显示电路显示电路选用的是共阴LED数码显示器。1、显示器原理（数码管） 数码管是数码显示器俗称。常用数码显示器有半导体数码管、荧光数码管、辉光数码管和液晶显示器等。本设计所选用的是半导体数码管作为显示器，半导体数码管是用发光二极管（简称LED）组成的字形来显示数字，七个条形发光二极管排列成七段组成的字形，便构成半导体数码管。半导体数码管分为共阳极和共阴极两种类型。共阳极数码管的七个发光二极管的阳极接在一起，而七个阴极则是独立的。共阴极数码管与共阳极相反，七个发光二极管的阴极接在一起，而阳极是独立的。当共阳极数码

26、管的某一阴极接低电平时，相应的二极管发光，可根据字形使某几段二极管发光，所以共阳极数码管需要输出低电平有效的译码器去驱动。共阴极数码管则需输出高电平有效的译码器去驱动。2. LED数码显示器的连接方法 (1)共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个发光二极管阴极通过电阻与输入端相连。当阴极端输入低电平时，该段发光二极管就导通点亮，而输入高电平时则不点亮。(2)共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地。每个发光二极管阳极通过电阻与输入端相连。当阳极端输入高电平时，该段发光二极管就导通点亮，而输入低电平时则不点亮。在本设计中所采

27、用的是共阴极LED数码显示器，其引脚排列如图3-5所示： 图3-5 数码显示器引脚排列图（四）八选一模拟电子开关CD4051CD4051相当于一个单刀八掷开关，有三个二进制控制输入端。开关接通哪一路，由输入3位地址码A、B、C来决定。“INH”是禁止端，当“INH”=1时，各通道均不接通。此外，CD4051还设有另外一个电源端VEE，以作为电平位移时使用，从而使得通常在单组电源供电条件下工作的CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关。图3-6为CD4051引脚图，表3-2为CD4051真值表。图3-6 CD4051引脚排列图CD4051各引脚功能：I/O0I/O7：独立I/O端O/I

28、：公共O/I端INH：禁止输入端A、B、C：二进制控制输入端Vee：电源电压GND：地Vcc：电源电压表3-2 CD4051真值表输入状态接通通道INHCBA00000001000011110011001101000101012345671均不接通（五） 巡回检测与报警电路巡回检测与报警电路主要由CMOS二输入与非门、气敏传感器、蜂鸣器、半导体二极管、三极管、电阻等组成。1、 CMOS与非门工作原理（1）电路组成与符号本次设计中用到的是CMOS与非门为二输入。图3-7为CMOS二输入与非门电路组成与符号图。在图3-7（a）中，两个P沟道增强型MOS管TP1、TP2并联，两个N沟道增强型MOS管

29、TN1、TN2串联，TP2、TN2的栅极连接起来成为输入端A，TP1、TN1的栅极连接起来是输入端B。（a）电路 （b）符号图3-7 CMOS与非门电路组成与符号图（2）工作原理在图3-7（a）所示电路中，uA、uB只要有一个为低电平0V，TN1、TN2中就总有一个截止，TP1、TP2中就总有一个导通，因此uY一定为高电平5V；只有当uA、uB同时为高电平5V时，TN1、TN2才会都导通，TP1、TP2才会都截止，uY才会为低电平0V。综上所述，可得如表3-3所示电平关系表。如果用A、B、Y分别表示uA、uB、uY,且采用正逻辑，则可得如表3-4所示真值表。表3-3 与非门电平关系表uA/V

30、uB/VuY/V0 00 55 05 55550表3-4 与非门逻辑真值表A BY0 00 11 01 111102、 传感器原理说明本次设计所用传感器是QM-N10型气敏传感器，此元件采用陶瓷半导体工艺，形成了优良的陶瓷烧结体，使元件具有稳定的RO电阻，保证了长期工作稳定，自然贮存失败率降至0.2%以下。具有良好的温度特性，元件功耗降至0.5W以下，对瓦斯有极高的灵敏度，并有较高的信噪比。1.适用范围：天然气、煤气、液化石油气。2.响应时间：ts10秒3.恢复时间：tc60秒4.加热电压：Vf=5V0.5V5.加热功率：0.5W(加热丝冷电阻Rf=502)6.QM-N10特性曲线传感器的特性

31、是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系。（1）QM-N10典型特性曲线在瓦斯气体浓度0.5%以下有较高的灵敏度系数，同时具有极好的温度特性，当加热电压由4.5V5.5V变化时灵敏度系数变化不大，从而减化了整机电源电路。图3-8为QM-N10典型特性曲线： 图3-8 QM-N10典型特性曲线图 图3-9 QM-N10初始送电特性曲线图（2）QM-N10初始送电特性曲线该元件贮存时电阻值在数十千欧，送电后阻值随时间增加急剧下降至数百欧，然后缓慢增加趋于稳定。QM-N10初始送电特性曲线如图3-9所示：（3）QM-N10的经时特性曲线如图3-10所示：图3-10 QM-N10经时特性曲线图从图3-

32、10看出该元件在长期送电工作时RO阻值变化比较平稳，其寿命超过三年。3、传感器工作电路该元件工作时不受水汽、烟雾乙醇的干扰(欲称单谱气敏元件),分辨率大于3。适用于家用燃气检测报警及控制开关。图3-11为传感器测量电路，工作电路如图3-12所示。 图3-11 传感器测量电路图 图3-12 传感器工作电路图Ua工作电压415V；UH工作电压5.0V0.2（工作电流约140mA）。所以Ua与UH可共用电源+5V。检测气体浓度可按标准室内体积的百分浓度计量。调节传感器的灵敏度，当燃气泄露的浓度对天然气达（0.20.3）%，对石油液化气达（0.10.2）%时，发出声光报警和输出控制信号（使电磁阀切断气

33、源）。该元件的主要参数是元件阻值Ra和Rg。Ra代表元件在清洁空气Ua对Ub间的阻值；Rg代表元件在检测气体中Ua对Ub间的阻值。Ra值为5100（K）；Rg值为1.616（K）。并定义S（灵敏度）为：S=3 （3-2）4、蜂鸣器原理说明1.蜂鸣器的介绍蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、电话机、定时器、汽车电子设备等电子产品中作发声器件。2.蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。（1）压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极

34、管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源（1.5V15V直流工作电压）时，多谐振荡器起振，输出1.52.5kHz的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。（2）电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生电磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。在本次设计中用到的是电磁式蜂鸣器。蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它。5、半导体二极管的特性半导体二极管是利用P型半导体和N型半导体掺杂在一起而做成的。在二者的交界处

35、将形成一个PN结。当PN结正向偏置时，回路中将产生较大的正向电流，PN结处于导通状态；当PN结反向偏置时，回路中的反向电流非常小，几乎等于零，PN结处于截止状态。因此，二极管具有单向导电性。本次设计中用到的是4148型半导体二极管，下面主要介绍半导体二极管的伏安特性。如图3-13为半导体二极管的伏安特性曲线。图3-13 半导体二极管伏安特性曲线特性曲线分为两部分：加正向电压时的特性称为正向特性；加反向电压时的特性称为反向特性。1.正向特性：当加在二极管上的正向电压比较小时，正向电流很小，几乎等于零，只有当加在二极管两端正向电压超过某一数值时，正向电流才明显地增大。正向特性上这一数值通常称为“死

36、区电压”。死区电压的大小与二极管的材料以及温度等因素有关。当正向电压超过死区电压以后，随着电压的升高，正向电流将迅速增大。电流与电压的关系基本上是一条指数曲线。2.反向特性：当在二极管上加反向电压时，反向电流值很小。而且当反向电压超过零点几伏，反向电流不再随着反向电压而增大，即达到饱和，这个电流称为反向饱和电流。如果反向电压继续升高，当超过UBR以后，反向电流将急剧增大，这种现象称为击穿。UBR称为反向击穿电压。当二极管击穿以后，不再具有单向导电性。（六）继电器原理说明继电器是一种电子控制器件，继电器具有控制系统和被控系统，通常应用于自动控制电路中，实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自

37、动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器主要分别电磁继电器、干簧管继电器、固态继电器等。本次设计中用到的是电磁继电器，下面介绍电磁继电器的工作原理。电磁继电器由线圈、铁心、带触点的簧片、衔铁等组成。图3-14为继电器的内部组成图：图3-14 电磁继电器内部组成图在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁的吸引力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放从而达到

38、了在电路中的导通、切断的目的。继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”7。（七） 本章小结本章主要介绍了CMOS集成电路、气敏传感器、蜂鸣器、电磁继电器、半导体二极管的工作原理及特性。四、 整机电路的安装与调试在元器件接入电路之前，首先要检测各元器件是否损坏，以必免在调试整机电路带来不必要的麻烦。本章主要说明元器件的检测方法、整机电路的调试及焊接工艺。（一） 整机电路的安装1、合理布局电路在安装前要将各级进行合理布局，一般按照电路的顺序一级一级地布局，在此过程中我们本着以下原则：1.了解元件管脚功能。2.布线尽可能少，合理进行布线。3.电源

39、线用红线，地线用黑线。4.布线规律有制，尽量减少交叉。5美观大方。注意事项：1.防止接线短路。2.元件注意不可接反。2、焊接工艺采用焊接技术将元器件连接起来。焊接是使元器件连接的一种方法。它利用加热手段，在两种金属的接触面，通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用，使两种金属间形成一种永久的牢固结合。利用焊接的方法进行连接而形成的接点叫焊点。1.焊接工具（1）发热元件（2）烙铁2.焊接材料（1）焊料（2）助焊剂3.助焊剂的作用（1）除去氧化膜（2）防止氧化，减小表面张力，增加焊锡的流动性,使焊点美观。4.对助焊剂的要求（1）熔点应低于焊料，表面张力、粘度、比重小于焊料。（2）残渣应容易清除，不腐

40、蚀母料，不能产生有害气体。5.锡焊的条件（1）焊件必须有充分的可焊性。（2）焊件表面必须保持清洁。（3）使用合适的焊剂，加热到适当的温度。3、手工焊接技术为了保证焊接的质量，掌握正确的操作步骤是非常重要的。正确的操作步骤分为以下五骤：1.准备施焊：左手拿焊丝，右手握烙铁，随时处于焊接状态。要求烙铁头保持干净，表面镀有一层焊锡2.加热焊件：应注意加热整个焊件全体，是焊件均匀受热。烙铁头放在两个焊件的连接处，时间为12S。3.送入焊丝：当焊件加热到一定温度后，焊丝从烙铁对面接触焊件，注意不要把焊丝送到烙铁头上。4.移开焊丝：当焊丝熔化一定量后，将焊丝向左上45方向移开。5.移开烙铁：焊锡浸润焊盘或

41、焊件的施焊部位后，向右上45方向移开烙铁，完成焊接。（二）元器件检测1晶体三极管管脚、质量判别可以把晶体三极管的结构看作是两个背靠背的PN结，对NPN型来说基极是两个PN结的公共阳极，对PNP型管来说基极是两个PN结的公共阴极，分别如图4-1所示4：（a）NPN型 （b）PNP型图4-1 晶体三极管结构示意图（1）管型与基极的判别万用表置电阻档，量程选1K挡（或R100），将万用表任一表笔先接某一个电极假定的公共极，另一表笔分别接其它两个电极，当两次测得的阻值一大、一小相差很多，则前者假定的基极有错，就更换其它电极重新进行测量。根据上术方法，可以找出公共极，该公共极就是基极B，基公共极是阳极，

42、该管属NPN型管，反之则是PNP型管。（2）发射极与集电极的判别 当三极管基极B确定后，便可判别集电极C和发射级E，同时还可以大至了解穿透电流ICEO和电流放大系数的大小为使三极管具有电流放大作用，发射结需加正偏置，集电结加反偏置。如图4-2所示：（a）NPN型 (b) PNP型图4-2晶体三极管的偏置情况以PNP型管为例，若红表笔（对应表内电池负极）接集电极C，黑表笔接E极，（相当C、E极间电源正确接法），如图4-3所示，这时万用表指针摆动很小，它所指示的电阻值反映管子穿透电流ICEO的大小（电阻值大，表示ICEO小）。如果在C、B间跨接一只RE=100K电阻，此时万用表指针将有较大幅度摆动

43、，它指示的电阻值较小，反映了集电极电流IC=ICEO+IB的大小。且电阻值减小愈多表示愈大。如果C、E极接反（相当于C-E间电源极性反接）三极管处于倒置工作状态，此时电流放大系数很小（一般1），万用表指针摆动很小。因此，比较C-E极两种不同电源极性接法，便可判断C极和E极了6。图4-3晶体三极管集电极C、发射极E的判别2电位器质量的判断（1）测固定端用万用表欧姆档测电位器的两个固定端，看阻值是否与标称值一致，如果一致证明电位器是好的。（2）测滑动端与任意一固定端移动滑动端若万用表的指针是由0到最大或由最大到0，是均匀摆动的而不是跳跃式的证明电位器是好的。如果间断或是不连续，则证明该电位器已坏。（3）外观看有没有断脚或破损（三） 总体电路的调试电路的调试过种一般是先分级调试，再级联调试，最后整机调试与性能指标测试。因设计指标要求每路检测时间为2S，调节电位器RP，使CD4060的Q4（脚）输出的脉冲宽度为2S，Q5（脚）输出的脉冲宽度为4S，Q6（脚）输出的脉冲宽度为8S。如图4-4所示8：图4-4 CD4060的