汪军 - 副本

1 电子秒表

1.1 电子秒表电路

数字电子秒表的原理图如图1.1所示。按功能分为四个单元电路，时钟发生器、计数与译码显示电路、基本RS触发器和单稳态触发器。

图1.1 数字电子秒表原理图

1.2 电子秒表的工作原理

1.2.1 时钟发生器

图1.2为用555定时器构成的多谐振荡器。为计数器提供计数脉冲。多谐振荡器的振荡频率公式为

f0

10.7(RW2R)C （1.1）

多谐振荡器的振荡频率设计为100Hz，R为51KΩ，RW大约为41 KΩ，C为0.1μF。

f011100Hz360.7(RW2R)C0.7(41251)100.110 （1.2）

调节电位器RW，使多谐振荡器产生频率为100Hz的方波信号。555定时器的引脚

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图如图1.3所示。

图1.2 时钟发生器 图1.3 555定时器的引脚图

1．2.2计数与译码显示电路

图1.4为用十进制计数、显示译码器CD4026构成的计数与译码显示电路。

图1.4 计数与译码显示电路

由4片计数器CD4026组成四位十进制器，输入计数脉冲为100Hz，由计数器CD4026(1)进行秒表的百分位的计时，由计数器CD4026(2)进行秒表的十分位的计时，由计数器CD4026(3)进行秒表的个位的计时，由计数器CD4026(4) 进行秒表的十位的计时，实现0.01—99.99秒的计时。各级计数器之间的进位方式为前级进位输出信号CO为后级计数脉冲信号。

CD4026同时具有显示译码功能，可将计数器的十进制计数转换为驱动数码管显示的七位显示码，省去了专门的显示译码器。CD4026的输出abcdefg直接与LED数码管连接。

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CD4026的CR为异步清零端，CR=1时立即使计数器清零。

十进制计数、显示译码器CD4026的引脚图如图1.5所示。LED数码管的引脚图如图1.6所示。

图1.5 CD4026的引脚图 图1.6 数码管引脚图

1.2.3 基本RS触发器

图1.7为用与非门CD4011构成的基本RS触发器。

图1.7 基本RS触发器

基本RS触发器在电子秒表中的功能是启动秒表和停表，按键K1为启动秒表，按键K2为停表。其工作原理为：基本RS触发器的输出Q为与非门4的输入控制信号。

当按下按键K2，基本RS触发器Q=0， 使与非门4的输入控制信号为0，封锁与非门4，计数脉冲不能输入，秒表停表。

当按下按键K1，基本RS触发器Q=1， 使与非门4的输入控制信号为1，使计数脉冲可以输入，开始计数。

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1.2.4 单稳态触发器

图1.8为用施密特触发器74HC14或CD40106构成的单稳态触发器。

图1.8 单稳态触发器

单稳态触发器在电子秒表中的功能是为计数器提供清零信号。其工作原理为：单稳态触发器的输入信号取自基本RS触发器的端Q，输出端接计数器的清零端Cr。

当单稳态触发器输入为1时，输出为0，不起清零作用；当单稳态触发器输入为负脉冲时，触发单稳态触发器，单稳态触发器输出端产生一个窄正脉冲，使各计数器清零。

当按下按键K1，基本RS触发器Q端由1变为0，产生负脉冲，启动单稳态触发器，使计数器清零（即秒表回表）。同时与非门4打开，使计数脉冲可以输入，开始计数。

与非门CD4011的引脚图如图1.9所示。施密特触发器74HC14或CD40106的引脚图如图1.10所示。

图1.9 CD4011引脚图 图1.10 74HC14、CD40106引脚图

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1.3 电子秒表的元件表

电子秒表的元件表如表1.1所示。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

电

元件 路

板

规格

数量 1 4 4 1 1 1 1

电电电电

规格

阻 51KΩ 容 510PF 容 0.01μF 容 0.1Μf

数量 1 1 1 1 2 1 2 4 2 1

LED数码管

计数译码器 CD4026 与

非

门 CD4011

施密特触发器 CD40106 555定时器 电电电电

位

点位开关 4.7KΩ 电源开关 1

μ

F

器 100Ω 阻 1阻 3

KK

Ω 2Ω

芯片插座 40引脚 9 芯片插座 16引脚

2 1

芯片插座 14引脚 芯片插座 8

引脚

阻 10KΩ

表1.1电子秒表元件表

1.4 电子秒表的焊接与组装

1.4.1电子秒表的焊接

所需要焊接的元器件有:电阻，电容，芯片插座，数码管插座，按钮，电位器与导线。需要注意事项为芯片插座的缺口一定要对着电路板上芯片符号缺口的位置。插座要紧贴在电路板上。按钮紧贴电路板。电位器立式插在电路板上，紧贴电路板。导线焊接在电路板的VCC与GND，VCC焊接红色线，GND焊接黑色线。

电子秒表电路反面焊接的实物图如图1.11所示。

图1.11 焊接实物图

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1.4.2电子秒表的组装

焊接完电路后要将给的两根线连上电路的正负极，然后将四节电池用焊锡串在一起连接，将正负极正确接在电池上即可。最后制作一个外壳将其包装。

安装好的电路图1.12所示。

图1.12 安装好的电路

1.5 电子秒表的调试

1.5.1 功能调试

连接5V直流电源（4节干电池），正常情况下，四只数码管亮。按下下面的启动按钮，数码管显示回零，同时开始计时。再按下上面的停表按钮，计时停止。秒表正常工作后，测试各数码管的进位是否正确。秒表启动后一直计时到100秒，检查各数码管是否为十进制计时，即显示9后，再计一个数，该数码管显示0，同时高位数码管增加一个计数。

1.5.2频率与时间的调试

用万用表的频率档，测量电路中多谐振荡器的频率。万用表的黑表笔连接地，红表笔连接555定时器的3脚，万用表显示的频率值就是振荡器频率。调节旋转电位器上面的螺丝，使振荡器频率改变，刚好调节为100Hz。电路中的多谐振荡器频率为100Hz时，一个脉冲为0.01秒，最低位增加一个计数，100个脉冲后刚好使个位计时1秒。只要振荡器频率调准，秒表计时就会准确。

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1.6 电子秒表外壳的设计

在设计电子秒表的尽量将减少材料的用量，注意要把电子秒表的数字显示清楚的露出来，还有将启动和暂停开关叶涛清楚的露出来。

图1.13为外壳设计好的电子秒表图。

图1.13 电子秒表实物图

图1.14为实现计数功能的电子秒表图。

图1.14 电子秒表实现功能图

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2 有源音箱

2.1 有源音箱电路

有源音箱电路如图2.1所示。

图.2.1有源音箱电路图

2.2 有源音箱的工作原理

该电路由音频信号经电容和可调电阻加上偏置电路输入到高保真功放TDA2822。直流6伏输入从2脚输入到双声道放大芯片TDA2822，TDA2822达到需要的工作电压导通工作输出放大后的双声道音频信号，为使输出的音质更好输出，接地前加接电容。音频信号输出到扬声器，输出声音。

TDA2822是小功率集成功放，其特点是：工作电压低，低于1.8V时仍能正常工作，集成度高，外围元件少，音质好。TDA2822广泛应用于收音机、随身听、耳机放大器等小功率功放电路中。

图中，R3，R5是输入偏置电阻，C3，C4是负反馈端的接地电容，C5，C7是输出耦合电容，R7，C6和R8，C9是高次谐波抑制电路，用于防止电路振荡。如图所示为TDA2822用于立体声耳机的应用电路。

TDA2822的5、8脚为信号弱地，应将它们并在一起引向前级，通过前级地线分支而接地。如果将它们单独接一地线分支会出现无法消除的本底交流声，其特点是噪音恒大，不随音量变化而变化。这是TDA2822运用中很特殊的地方。在尽量靠近IC正、负电路引脚处并一只电容接地。此电容能使功放块稳定，工作不自激。 高保真功放TDA2822采用8脚DIP-8封装，是2单片功放集成电路, 外围元件极少, 使用方便, 具有

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短路保护和静噪功能。 2.3 有源音箱元件表

有源音箱元件表如表2.1所示。

表2.1有源音箱元件表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

名称 线路板 集成电路 发光二极管 电位器 DC插座 开关 电阻 电阻 瓷介电容 超小电容 超小电容 立体声插头 喇叭 电池片 动作片 排线 导线 螺丝 螺丝 说明书

规格 ADS-228 D2822 3MM绿色 B50K（双声道） SK22DO3VG2 4.7R、4.7K

1K 104P 100U、220U 470UF/16V 100U、220U

4Ω/5W 1.0*90MM*2P 1.0*60MM PA2*6 Pa2*8

用量 1个 1个 1个 1个 1个 1个 各2支 3支 4支 各2支 1支 1根 2个 1套 4片 2根 2根

位次 IC1 D1 VR1 DC K1 R3、R6、R1、R4 R2、R5、R7 C1、C2、C4、C5 C7、C9、C3、C6

C8

10颗 底座、机板、动作片 12颗 1份

喇叭座

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2.4 有源音箱的焊接与组装

2.4.1有源音箱的焊接

1.拿到套件后，放到盒子里，认真清点元件，防止丢失。图2.2为有源音箱元件图。

图2.2有源音箱元件图

2．电阻器要立式插装，要紧靠电路板焊接，瓷介电容器、电解电容器、发光二极管注意极性，电源开关，电位器，电源插座对号焊接 ，集成电路要注意管脚，电源线注意正、负极焊接，音频线黄色焊接G，红色焊接R,绿色焊接L。图2.3为焊接电路图。

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图2.3为焊接电路图

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2.4.2有源音箱的组装

电池片装入壳中，电路板固定在壳中，波段按钮置入电源开关上，固定后盖。图2.4为组装电路图。图2.5为整体效果图。

图2.4组装电路图

图2.5整体效果图

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2.5 有源音箱功能测试

成品焊接成功以后，在未安装外壳的情况下接通MP3或手机，调试电位器，看有无杂音。确定双声道输出音质正常后，安装外壳，以及电池板。安装后应该调试一下两个喇叭的音效以及音量，根据说明，此音箱可以实功能。首先我们将插头接在电脑上，放音乐试一下两个喇叭是否有声，没有的话拆下检查。然后进入电脑的声音调试功能，出现声道调节功能，先将右声道的声音调到0，打开音乐，听左声道是否有声，然后同理关闭左声道，调右声道，这样可逐步调试功能。最后调音量键，听声音是否有变化。但记得在打开开关前LED灯要先变量且是绿灯，这样才能调试上述功能。

在焊接未成功的情况下，仔细使用万用表检测电路有无短（断）路情况，以及检查各元器件正负极有无接反情况。同时注意有无虚焊。

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3 实训的收获与体会

虽然买的是套件，但在制作之前我也对电路的各个部分进行了深入的了解，比如TDA2822芯片的特点、管脚用法等等，以及该电路设计原理，设计优点，对PCB板进行了研究并认真焊接，一次性成功，在组装上屡次遇到问题导线不停断，但都经过细致焊接解决。在做课程设计报告时，查阅了大量资料对功放类电路有了更深入的了解，不仅仅针对此次设计，对各类功放芯片的功能特征有了初步了解，以及功放制作需要注意的问题。 总之，一个学期的时间虽然很短暂，但在这一个学期的设计过程中收获颇丰。整个课程设计过程中首先对模拟电路这门课程有了更深的了解，因为课程设计本身要求将以前所学的理论知识运用到实际的电路设计当中去，在电路的设计过程中，无形中便加深了对模拟电路的了解及运用能力，对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解；以前的模电实验只是针对某一个小的功能设计，而此次课程设计对我们的总体电路的设计的要求更严格，需要通过翻阅复习以前学过的知识确立了实验总体设计方案，然后逐步细化进行各模块的设计。

通过实训我学会了耐心，我是一个缺少耐心和毅力的学生，所以一开始我很着急，本来技术就不成熟，自己还那么着急，所以焊的漏洞百出。经过后期的调整，技术上和心态上都变得稳定，才完成学习任务，面对自己的作业我觉得自己成长了。更重要的是我通过本课程有了对电子实训的进一步的了解，对以后的电子实训课程有很大的帮助，在日常生活中也有着很大的用处。实训悄悄的结束了，虽然时间不是很长我却觉得对的感触挺大的，我觉 得只有实践真正的与理论相结合了我们才能成功，所以在以后的学习中我将更加注重实践能力也会着重培养自己的实践能力。我也真心的感谢德老师在整个实训过程中对我们的认真指导和细心的帮助。

实训课还让我学会了认真，如果疏忽了任何细节都会影响产品的质量，焊 的少或者虚焊都会影响电路，如果不注意保护产品外壳就会影响产品的销售，如果不注意配件的存放，导致零件的丢失就会影响产品的组装，一切都需要认真的态度。

实训过程中，我逐渐认识将理论知识转化为实践、动手能力的重要性，并且对自己在实践中出现的问题有了更深刻的认识，能够吸取教训，这将对我以后的学习和工作打下坚实的基础，为以后能学好专业课积累经验。

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