1、數字電子技術課程設計之機器貓實驗報告一、實驗目的 2二、工作原理 21. 根本框圖 22. 555 構成的單穩態觸發電路的工作原理 23. 機器貓工作原理 41總體原理 42聲控工作原理 53光控、磁控工作原理 5三、焊接與安裝： 61元器件檢測 6 2 印制板焊接 6四、整機裝配與調試 6五、心得體會 7六、參考文獻 8、實驗目的本產品具有機、電、聲、光、磁結合的特點，通過制作本產品 完成從仿真到安裝實踐的全程訓練過程。完成從電路原理仿真驗 證，到元器件檢測、焊接、安裝、測試產品的全過程，到達培養同 學們工程實踐能力的目的。、工作原理1.根本框圖2. 555構成的單穩態觸發電路的工作原理55

2、5 定時器的功能主要由兩個比擬器C和C2決定，比擬器的參考電壓由分壓器提供，在電源和地之間加VCc電壓，并讓VM懸空時,上比擬器C的參考電壓為2/3Vcc，下比擬器C2為1/3Vcc。她放電*電暉1b單穩態觸發器特點:兩個工作狀態：穩態和暫穩態在外界觸發脈沖作用下，能從穩態翻轉到暫穩態，在暫穩態 維持一段時間后，在自動返回穩態。暫穩態維持時間的長短取決于電路本身的參數，與觸發脈沖 的寬度和幅度無關。a單穩態觸發電路b工作波形穩態時，無觸發信號：Vi11 ( 3Vcc即可，Vc21)假設通電后Q 0Td導通Vc1Vc 0Vc21Q10保持假設通電后Q 1Td截止C充電至vc2Vcc3Vc10 Q

3、 0 Td 導通c放電Vc11Q 0保持Vc21觸發時V只要Vi降至1Vcc,那么力11 、Q 1, Td截止C開始充電3Vc20當VC充至-VCC時假定此時y已經回到高于丄必。33那么VC1 0 Q O,Td導通C開始放電至0 VC1 1Q 0保持Vc2 1Vc2 1暫穩態輸出的寬度RCInVcc02Vcc_VccRCIn 3tW=RCI n33.機器貓工作原理1總體原理該裝置主要由聲控檢測電路、光控檢測電路、磁控檢測電路、觸發電路、單穩態電路、開關組成。聲敏元件麥克風 V1與電阻 R1、R2,組成聲敏取樣電路，主要是將聲信號轉變為電信號，為單 穩態電路提供觸發信號。光敏三極管、干簧管可以將

4、光信號、磁場 信號轉變為電信號，為單穩態電路提供觸發信號。2聲控工作原理平時，聲敏元件麥克風V1沒有聲音激發時，其導電率很低，且 呈高阻抗，使得Q1反偏截止，電源通過R10加在Q2的基極上Q2截 至， IC1 的 2腳輸入高電平，處于復位狀態，3腳輸出低電平， M1關斷，那么電機沒有工作，機器貓保持靜止狀態。當聲敏元件麥克風 V1 處在一定的聲波之中時，其內部會產生一 系列電子密度的變化，因而麥克風 V1 電阻變得很小。這時，聲波檢 測信號通過C1直接耦合到Q1的基極上而導通，并且反向，再通過 C3直接耦合到Q2的基極，與通過R10的電壓疊加變成高電平，Q2 導通，使得 ICI 等元件組成的單

5、穩態電路 2腳輸入從高電平跳變為 低電平，IC1被觸發翻轉，3腳輸出高電平，M1開通，電動機開始 工作，機器貓便開始行走了，同時行走的時間將延長到單穩態觸發 器的延時時間。當IC1的3腳輸出高電平可以帶動電機工作的同時，D2被導通，將直接加到Q3的基極上，Q3被導通，進而Q2被截止，IC1的 2 腳輸入由低電平跳為高電平。 IC1 處于復位狀態。3光控、磁控工作原理當光敏三極管或干簧管被激發時，他們可以直接將光信號、磁 信號轉變為電信號，使得 IC1 等元件組成的單穩態電路 2腳由高電 平跳變為低電平，從而IC1被觸發翻轉，3腳輸出高電平，M1開通，電動機開始工作，機器貓便開始行走了，同時行走

6、的時間將延 長到單穩態觸發器的延時時間。當IC1的3腳輸出高電平可以帶動電機工作的同時，D2被導通，將直接加到Q3的基極上，Q3被導通，進而Q2被截止，IC1的 2腳輸入由低電平跳為高電平。IC1處于復位狀態。三、焊接與安裝：1元器件檢測全部元器件安裝前必須進行測試見下表12印制板焊接按圖8所示位置，將元器件全部臥式焊接參見以下圖注意二極管、三極管及電解電容的極性。a三極管b電解電容c二極管、電阻圖10表1四、整機裝配與調試在連線之前，應將機殼拆開，防止燙傷及其他損害，并保存好 機殼和螺釘。參考說明書進行連線: 電動機： 電源： 磁控： 紅外接收管白色：聲控局部： 通電前檢查元器件焊接及連線是

7、否有誤，以免造成短路，燒 毀電機發生危險。尤其注意在裝入電池前測量“電源 V “電源間是否短路，并注意電池極性。 組裝：簡單測試完成后再組裝機殼，注意螺釘不宜擰得過 緊，以免塑料外殼損壞。裝好后，分別進行聲控、光控、磁控測 試，均有“走停過程即算合格。五、心得體會此次模電課程設計極具綜合性，涉及了電子與電工多方面的內 容。拿到元件時，首先我們測量了各個元件，均符合說明書上的參 數，以免假設在后面中原件出現問題的概率就大大減少。其次是元 件焊接，因為電烙鐵的溫度比擬高，所以焊接時間不能太長，以免 損壞了元件，到時調試時就比擬麻煩。還有一個要注意的問題就是 元件留的引腳長度要適中，要配合安裝的需要。焊完之后不要急著 上電，應該要仔細檢查有沒焊好，有無虛焊，有無短路，以免造成 不必要的損失，還有就是元件的正負極，有一組的焊完接好安裝好 后，卻發現不能正常的走，聲控等觸發無反響，后來卻是發現有個 二極管正負極弄錯了，折騰了大半天。我們的也發現了一個錯誤， 把光敏三極管的 C、E 極接錯了，幸虧及時發現了不然又要瞎折騰 了。在硬件完成之后，最重要的是真正了解它的工作原理，此機器貓主要是利用 555 定時器構成的單穩態電路，低電平有效觸發，由 聲音、磁、光提供觸發信號，觸動 555 單穩態電路，驅動電動機的 轉動。此次模電課程進行的比擬順利，因為之前做了模電課程設 計，