我们主张电子技术初学者最好用万能板焊接电子制作产品,因为这种电子制作的方法,不仅能练习焊接技术,同时还能提高识别电路图和分析原理图的能力,为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。
因此我们开发的入门型电子制作均采用万能板+元器件的设计 模式,我们保证所有产品我们都制作过,并且成功。
一、电路设计功能介绍
模拟电子蜡烛具有“火柴点火,风吹火熄”的仿真性,设计原形来源于现实生活情节:蜡烛的使用,电路改造后可以用于生日晚会。
二、模拟电子蜡烛原理图
图1 模拟电子蜡烛电路原理图
三、模拟电子蜡烛工作原理
CD4013是一双D触发器,由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q及Q输出,此器件可用作移位寄存器,且通过将Q输出连接到数据输入,可用作计算器和触发器。在时钟上升沿触发时,加在D输入端的逻辑电平传送到Q输出端。置位和复位与时钟无关,而分别由置位或复位线上的高电平完成。
CD4013 Truth Table 真值表功能:
1CP (3脚) |
1D (5脚) |
1RD(4脚) |
1SD(6脚) |
1Q(1脚) |
1/Q(2脚) |
↑ |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
↑ |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
↓ |
x |
0 |
0 |
Q |
Q |
x |
x |
1 |
0 |
0 |
1 |
x |
x |
0 |
1 |
1 |
0 |
x |
x |
1 |
1 |
1 |
1 |
本电路利用双D触发器4013中的一个D触发器,接成R-S触发器形式。接通电源后,R7,C3组成的微分电路产生一个高电平微分脉冲加到IC1的1RD端,强制电路复位,1Q端输出低电平,送到三极管V4的基极,也为低电平,V4截止,发光二极管D1不发光。
当用打火机烧热敏电阻R2后(烧的时间不能太长,否则容易烧坏热敏电阻),R2的阻值突然变小,呈现低电阻状态,三极管V1导通,产生的高电平脉冲送到4013的1SD端,使1Q端翻转变为高电平,送到三极管V4的基极,也为高电平,V4导通,发光二极管D1发光,这一过程相当于用火柴点亮蜡烛,此时即使打火机离开热敏电阻R2后,也不会使电路状态发生改变,发光二极管D1维持发光。
当用嘴吹驻极体话筒M1时,驻极体话筒M1输出的音频信号经过C2送到V2的基极,触发V2导通。因R5的阻值比较大,故V2的集电极电位降得很低,PNP型三极管V3的基极电位也就很低,从而V3导通,高电平脉冲送到触发器1RD端。触发器复位,1Q端由高电平变为低电平,V4截止,发光二极管D1熄灭,实现“风吹火熄”的仿真效果。
四、模拟电子蜡烛元件清单及实物图
模拟电子蜡烛电路元件列表 |
|||||
序号 |
名称 |
代号 |
规格 |
数量 |
备注 |
1 |
电阻 |
R1 |
10K |
1 |
|
2 |
热敏电阻 |
R2 |
100K |
1 |
电磁炉专用 |
3 |
电位器 |
R3 |
100K(104) |
1 |
|
4 |
电阻 |
R4,R6 |
10K |
2 |
|
5 |
电阻 |
R5 |
1M |
1 |
|
6 |
电阻 现代嵌入式系统中,异步串行通信接口往往作为标准外设出现在单片机和嵌入式系统中。但是随着个人计算机通用外围设备越来越少地使用串口,串口正在逐渐从个人计算机特别是便携式电脑上消失。于是嵌入式开发人员常常发现自己新买来的计算机上没有串口,或者出现调试现场用户的计算机没有串口的尴尬局面。相反,现在的个人计算机普遍拥有4个以上的USB接口,能不能使用USB接口代替串口,完成PC机和嵌入式系统的通信呢?USB虚拟串口代替物理串口的可行性 |
R7 |
100K |
1 |
|
7 |
电阻 |
R8,R9 |
1K |
2 |
|
8 |
电容 |
C1 |
103 |
1 |
|
9 |
电容 |
C2,C3 |
104 |
2 |
|
10 |
电容 |
C4 |
102 |
1 |
|
11 |
驻极体话筒 |
M1 |
驻极体 |
1 |
|
12 |
发光二极管 |
D1 |
3mm |
1 |
|
13 |
三极管 |
V1,V3 |
9012 |
2 |
|
14 |
三极管 |
V2,V4 |
9013 |
2 |
|
15 |
双D触发器 |
IC1 |
CD4013 |
1 |
|
16 |
IC座 |
DIP14P |
1 |
||
17 |
万能板 |
玻纤板7*9 |
1 |
||
18 |
单排针 |
1*4PIN2.54mm |
2 |
||
19 |
焊锡及导线 |
0.8凯纳/0.5单股 |
各2米 |
五、模拟电子蜡烛调试技巧及成品图
(1)模拟电子蜡烛电路安装
按照温度感应电路、声控感应电路、RS触发电路、LED显示电路的顺序安装。
(2)模拟电子蜡烛电路调试
制作完成后,接上5V直流电压,用打火机打火烧热敏电路,LED灯亮,过1分钟后,用嘴吹话筒,LED灯灭,如下图所示:
模拟电子蜡烛点火后,LED灯亮,用嘴吹下就灭。
模拟电子蜡烛底面走线图
六、如果制作没有成功,请从下面几个方面进行检修与调试:
(1)观察法:检查每个元件是否安装正确,特别是双D触发器4013,驻极体话筒等是否安装正确,三极管9012、9013的三个引脚E、B、C是否正确等,发光二极管的正负极性是否正确。
(2)电阻法:根据原理图检查线路是否正常连通,可用万用表检测每条线路是否导通。电子初学者,焊接的线路多有虚焊、漏焊、假焊等情况,电路搭建错误,所以首先检查每条线路是否焊接好,也就是电气性能是否保证。
(3)电阻法:检测每处GND是否和电源负极接头是否连通;检测每处VCC是否和电源接头是否连通。
(4)电压法:测试三极管V1的基极电压,然后用打火机烧一下,看看电压是否由高到低变化。如果一直电压没有变化,三极管的损坏的可能性比较大。
(5)电压法:测试驻极体话筒的正极的电压,用嘴吹驻极体话筒时,电压会下降1V左右。如果电压没有变化,驻极体话筒的正负极性接反的可能性较大。
(6)电压法:测试三极管V2的基极电压,用嘴吹驻极体话筒时,电压会发生改变,产生负电压。如果一直电压没有变化,三极管的损坏的可能性比较大。
(7)电压法:测试三极管V3的基极电压,用嘴吹驻极体话筒时,电压会发生零点几的下降。如果一直电压没有变化,三极管的损坏的可能性比较大。
(8)电压法:测试三极管V3的集电极电压,用嘴吹驻极体话筒时,会产生一个高电平脉冲。如果没有高电平脉冲,可以检测本电路的电源部分是否接好。
(9)电压法:测试4013的6脚电压,当用打火机烧一下时,会产生一个高电平脉冲,1脚会输出高电平。
(10)电压法:等4013的6脚电压下降到低电平时,再测试4013的4脚电压,当嘴吹驻极体话筒时,会产生一个高电平脉冲。1脚会输出低电平(由高变低)。
经过以上步骤的检查、检测后,基本上可以排除故障,可以实现“火柴点火,风吹火熄”的仿真性。
来源:http://www.dgdz.net/article20150425115708/aritcle22.html
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