电子线路课程设计电子猫
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手工制作电子小猫教案教案标题:手工制作电子小猫教案教案目标:1. 培养学生动手能力和创造力;2. 通过手工制作电子小猫,激发学生对电子科技的兴趣;3. 提高学生的问题解决能力和团队合作精神。
教学资源:1. 纸板、铝箔纸、彩色纸、剪刀、胶水、铅笔等;2. 电子元件:电池、LED灯、导线、电子蜂鸣器等;3. 教学投影仪或电子白板。
教学步骤:引入活动:1. 使用投影仪或电子白板展示一张电子小猫的图片,引发学生的兴趣和好奇心;2. 向学生介绍电子小猫的原理和制作过程。
制作电子小猫:1. 分组活动:将学生分成小组,每组4-5人;2. 分发制作材料:将所需的纸板、铝箔纸、彩色纸、剪刀、胶水、铅笔等材料分发给每个小组;3. 指导学生制作电子小猫的外形:学生使用铅笔在纸板上画出小猫的外形,并用剪刀将其剪下;4. 添加电子元件:学生将铝箔纸剪成适当大小的小片,粘贴在小猫身上作为触摸开关;然后将LED灯、电子蜂鸣器等电子元件粘贴在小猫的适当位置;5. 连接电路:学生使用导线将电子元件连接起来,确保电路能够正常工作;6. 完成电子小猫:学生使用彩色纸和胶水装饰小猫的外观,使其更加生动有趣;7. 测试和调整:学生测试他们制作的电子小猫是否能够发光、发声等,如有问题则进行调整。
展示和分享:1. 每个小组展示他们制作的电子小猫,向其他小组和全班分享他们的设计理念和制作过程;2. 学生可以互相交流和学习,提出问题并给予建议。
总结和评价:1. 教师总结本次活动的目标和意义,强调学生通过手工制作电子小猫培养了动手能力、创造力和问题解决能力;2. 学生进行自我评价,回顾自己在制作过程中的困难和收获;3. 教师给予学生积极的评价和鼓励。
拓展活动:1. 学生可以尝试制作其他形状的电子手工作品,如电子花、电子汽车等;2. 学生可以学习更多有关电子元件和电路的知识,进一步提高他们的创造力和技能。
注:根据不同教育阶段的要求,教案的具体内容和难度可以进行适当调整。
电子线路实验与课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握电子线路的基本原理,理解常用电子元件的功能及使用方法;2. 学会分析简单电子电路,并能正确绘制电路图;3. 了解电子线路实验的操作流程,掌握实验数据的处理和分析方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的电子线路;2. 熟练使用实验仪器,进行电子线路的搭建、调试和故障排查;3. 提高动手实践能力,培养创新意识和团队合作精神。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科学的兴趣,激发探索精神;2. 增强学生的自信心和成就感,使其在实验过程中体验学习的乐趣;3. 培养学生严谨、求实的科学态度,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
课程性质:本课程为实践性课程,以电子线路实验和课程设计为主线,结合理论教学,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子线路基础知识,对实验操作感兴趣,但实践经验不足。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与实验,关注个体差异,鼓励学生提问、思考和讨论,提高教学效果。
通过课程目标的分解,使学生在实验过程中达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电子元件的认识与使用:- 元件分类、功能及符号;- 常用电子元件的识别与检测;- 元件在电路中的应用。
2. 简单电子电路分析:- 电路基本原理;- 电路图的绘制与分析;- 电路仿真与实验操作。
3. 电子线路实验:- 实验流程及注意事项;- 基本实验仪器的使用;- 实验数据的处理与分析。
4. 电子线路设计与制作:- 设计原则与方法;- 电路搭建与调试;- 故障分析与改进。
5. 课程设计与实践:- 设计任务与要求;- 团队合作与分工;- 成果展示与评价。
教学内容安排与进度:第一周:电子元件的认识与使用;第二周:简单电子电路分析;第三周:电子线路实验;第四周:电子线路设计与制作;第五周:课程设计与实践。
教材章节关联:《电子技术基础》第一章:电子元件;第二章:电路分析基础;第三章:电子线路实验;第四章:电子线路设计与制作。
电子线路实训教程课程设计一、课程背景近年来,随着科技的不断推进,电子行业发展迅猛,成为了现代发展的重要引擎之一。
面对这样的形势,培养电子技术人才显得愈发重要。
电子线路实训是提高学生电子技术应用能力的重要手段之一,因此设计一门电子线路实训课程,具有重要的教育意义和现实意义。
二、课程目标本课程旨在帮助学生掌握常见的电子线路原理、设计思路及实验方法;激发学生的创新思维,培养实践能力,并为学生提供实现电子创意设计的能力。
三、课程大纲1. 电路基础介绍常用电路元件的基本特性与参数,电路拓扑结构、电路实验基础、模拟电路与数字电路、半导体器件等。
2. 电源与稳压电路介绍电源电路设计,电路的稳压与滤波技术等。
3. 放大电路介绍放大电路的原理和类型,如电压放大电路、电流放大电路、功率放大电路等,包括单级放大电路和多级放大电路的设计。
4. 信号处理与滤波电路介绍基本信号处理电路和滤波器的分类;分析滤波器的性能参数;设计滤波器的算法,包括数字信号处理滤波器的实现。
5. 模数转换器与数字显示电路介绍模数转换器与数字显示电路的基本原理以及不同种类模数转换器及其应用。
6. 微处理器和单片机应用介绍微处理器和单片机的基本架构及其特点,包括各种编程语言的开发环境,以及怎样利用一般嵌入式环境进行软件开发,最后通过实践了解单片机的模块组成、系统程序设计等。
四、教学方法采用理论结合实践的教学方式,注重手工实践和实验。
在基础知识教学的基础上,建立实践环节,帮助学生深刻理解电路原理、掌握实验技能。
同时,引导学生自主思考和创新,鼓励不同方案的设计与实现,培养学生的创新能力。
五、教学评价采用定期考试和实验作业的方式进行教学评价。
期末以考试形式进行评价,实验作业占总成绩的30%。
六、课程时长本课程共计48个课时,其中理论教学36个课时,实验教学12个课时。
每周上课3个课时,课程持续16周。
七、教学支持本课程需要以下设备及材料支援:1.电源实验板及示波器2.模拟电路实验板3.数字电路实验板4.单片机实验平台5.实验配件、工具等八、课程须知1.课程安排仅供参考,视具体情况而调整。
电猫制作方法简介电猫是一种可爱的小玩具,形状像猫,可以发出声音并有动作。
在本文档中,我们将介绍电猫的制作方法,让你也能自己动手制作一个电猫来玩耍。
所需材料在制作电猫之前,需要准备以下材料:1.电子元件:主控板、电机、传感器等2.电池或电池盒3.面包板和导线4.3D打印机和3D打印材料(可选)5.必要的工具:螺丝刀、剥线器、焊锡等除了上述材料,你还需要一些基本的电子知识和制作经验。
制作步骤下面是制作电猫的步骤:1. 设计电猫模型首先,在电脑上使用3D建模软件设计一个电猫的模型。
你可以根据自己的喜好和想象力来设计电猫的外形和尺寸。
2. 3D打印电猫外壳(可选)如果你有3D打印机和3D打印材料,可以将设计好的电猫模型导入打印软件,然后使用3D打印机将电猫外壳打印出来。
这一步是可选的,如果你没有3D打印设备,也可以通过其他材料手工制作电猫的外壳。
3. 铺设电路将面包板准备好,并根据电猫的设计,铺设电路。
将主控板、电机、传感器等电子元件按照设计的布局连接在一起。
使用导线和剥线器来连接各个元件。
4. 程序编写根据电猫的功能和设计需求,编写相应的程序。
使用Arduino等编程工具进行程序编写,实现电猫的各种动作和声音效果。
5. 壳体组装如果你选择使用3D打印的外壳,等待打印完成后,将外壳与铺设好电路的面包板合并,进行组装。
如果你手工制作了电猫的外壳,可以使用螺丝或其他方式将外壳固定在面包板上。
6. 电池连接将电池或电池盒连接到电猫的电路中。
确保电池供电正常,并可以为电猫提供足够的电力。
7. 测试完成组装后,进行电猫的测试。
观察和检查电猫的各项功能是否正常工作,调试和优化程序以确保电猫的性能达到预期。
结论通过本文档,你了解了制作电猫的基本方法。
不论你选择使用3D打印器还是手工制作,都需要具备一定的电子知识和制作经验。
动手制作一个电猫,不仅能锻炼自己的专业技能,还能获得一个可爱的小玩具,享受制作的乐趣。
祝你制作电猫的过程顺利!。
《电子线路教案》word版一、教学目标1. 知识与技能:(1)了解电子线路的基本概念、组成部分和基本原理;(2)掌握电子元件的识别和使用方法;(3)学会简单电子电路的分析和设计方法。
2. 过程与方法:(1)通过观察、实验和分析,培养学生的动手能力和实际操作技能;(2)学会使用电子仪器仪表,如万用表、示波器等;(3)培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
3. 情感态度与价值观:(1)激发学生对电子科技的兴趣,培养学生的创新意识;(3)培养学生环保意识和可持续发展观念。
二、教学内容1. 电子线路的基本概念及组成部分(1)电子线路的定义;(2)电子线路的组成部分:电源、信号源、传输线路、负载等;(3)电子线路的分类:模拟电子线路、数字电子线路、混合电子线路。
2. 基本电子元件(1)电阻:种类、符号、特性、测量;(2)电容:种类、符号、特性、测量;(3)电感:种类、符号、特性、测量;(4)二极管:种类、符号、特性、测量;(5)晶体管:种类、符号、特性、测量。
三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)电子线路的基本概念及组成部分;(2)基本电子元件的识别和使用;(3)电子电路的基本分析方法。
2. 教学难点:(1)电子元件的特性分析;(2)电子电路的解析方法;(3)实际电路的设计与调试。
四、教学方法与手段1. 教学方法:(1)讲授法:讲解基本概念、原理和知识点;(2)实验法:培养学生的动手能力和实际操作技能;(3)案例分析法:分析实际电路案例,提高学生的应用能力;(4)小组讨论法:培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
2. 教学手段:(1)多媒体课件:生动展示电子线路的原理和现象;(2)实验室设备:实际操作,加深对知识的理解;(3)网络资源:拓展学习视野,了解最新电子科技动态。
五、教学评价1. 过程性评价:(1)课堂提问:检查学生对知识的掌握程度;(2)实验操作:评价学生的动手能力和实际操作技能;(3)小组讨论:评估学生的团队协作能力和问题解决能力。
电子线路分析课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电子线路分析的基本原理和方法,培养学生分析和解决电子线路问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够掌握电子元件的基本特性、电子电路的基本组成部分和分析方法,以及常见的电子电路图的识别和理解。
2.技能目标:学生能够运用电子线路分析方法,对简单的电子电路进行分析和设计,并能使用相关工具软件进行仿真和实验。
3.情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的兴趣和好奇心,提高学生解决实际问题的能力和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子元件:电阻、电容、电感、二极管、晶体管等的基本特性和应用。
2.电子电路:基本电路分析方法、放大电路、滤波电路、整流电路等的设计和分析。
3.电子电路图:常用电子电路图的识别和理解,包括电源电路、信号处理电路、驱动电路等。
4.实验操作:基本实验操作技能,包括仪器使用、电路连接、数据采集和分析等。
三、教学方法为了实现教学目标,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握电子线路分析的基本原理和方法。
2.讨论法:通过小组讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
4.实验法:通过实验操作,培养学生的动手能力和实验技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选择合适的电子线路分析教材,提供理论知识的学习。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作多媒体课件和教学视频,增强学生的学习兴趣和理解。
4.实验设备:准备实验所需的仪器和设备,提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的参与度和积极性。
2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和应用能力,以及对电子线路分析的基本概念和方法的掌握。
电子线路实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子线路基础知识,如电路元件的功能、电路图的识别与绘制。
2. 使学生了解常见电子元器件的工作原理,如电阻、电容、二极管、三极管等。
3. 让学生掌握基本的电路分析方法,如串并联电路、交流电路的分析。
技能目标:1. 培养学生具备独立搭建和调试电子线路的能力。
2. 培养学生运用所学知识解决实际电子线路问题的能力。
3. 提高学生的动手实践能力,熟练使用电子仪器和工具。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子线路的兴趣和热情,激发学习积极性。
2. 培养学生的团队合作意识,学会与他人共同解决问题。
3. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验过程的安全性。
课程性质:本课程为实践性较强的电子线路实验课程,旨在通过实际操作,巩固和拓展所学理论知识。
学生特点:学生具备一定的电子线路基础知识,但对实验操作和实际应用尚不熟练。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化动手实践,提高学生的实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,进行分层教学,确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过课程目标的实现,为学生后续学习电子技术相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 电子线路基础知识回顾:包括电路元件、电路图识别与绘制,重点复习电阻、电容、电感等基础元件的作用及符号表示。
教材章节:第一章 电子线路基础2. 常见电子元器件工作原理:详细讲解二极管、三极管、场效应管等元器件的工作原理及应用。
教材章节:第二章 常用半导体器件3. 电路分析方法:介绍串并联电路、交流电路的分析方法,结合实际电路进行讲解。
教材章节:第三章 电路分析方法4. 电子线路实验操作:包括搭建和调试电子线路,使用电子仪器和工具进行实际操作。
教材章节:第四章 电子线路实验5. 实践项目:设计一系列实践项目,如制作简单的放大器、稳压电源等,巩固所学知识,提高动手能力。
教材章节:第五章 实践项目教学内容安排与进度:第一周:回顾电子线路基础知识,进行简单电路搭建与测试。
机器猫线路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握机器猫的基本构造和功能,与课本中相关知识点紧密结合。
2. 学生能够描述并分析机器猫在现实生活中的应用,结合课本知识探讨其科学原理。
3. 学生了解并掌握简单的电路原理,能够运用所学知识解释机器猫电路的工作原理。
技能目标:1. 学生能够独立完成机器猫线路的搭建,培养动手操作能力和团队协作能力。
2. 学生通过实际操作,学会使用基本电子元件,提高解决实际问题的能力。
3. 学生能够运用所学知识,设计并改进机器猫线路,培养创新思维和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习机器猫线路课程,培养对科学技术的热爱和兴趣,激发学习动力。
2. 学生在学习过程中,养成积极思考、主动探索的良好习惯,形成自主学习的意识。
3. 学生能够认识到团队合作的重要性,学会尊重他人,培养良好的团队精神和沟通能力。
4. 学生通过了解机器猫在现实生活中的应用,认识到科技与生活的紧密联系,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,结合课本知识,注重培养学生的动手操作能力、创新思维和团队合作能力。
学生特点:针对小学高年级学生,具有一定的认知能力、动手能力和好奇心。
教学要求:教师应注重引导学生主动参与,激发学生的学习兴趣,鼓励学生动手实践和团队协作,关注学生的学习过程和成果。
同时,教师需将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容本课程以课本中“简单电路”章节为基础,结合机器猫线路的实践操作,组织以下教学内容:1. 机器猫基本构造介绍:分析机器猫各部件的功能和相互关系,使学生了解整体构造。
2. 简单电路原理:回顾并巩固课本中所学的电路基础知识,如电路的组成部分、电路的闭合与断开等。
3. 机器猫电路分析与搭建:根据机器猫的电路原理,引导学生动手搭建简单的机器猫线路,学会使用电池、导线、开关等基本元件。
4. 机器猫功能拓展:在掌握基本电路原理和机器猫线路搭建的基础上,鼓励学生为机器猫设计更多功能,如添加灯光、声音等。
555声控电子猫电路设计声控电子猫电路非常简单,所用器件都是一些常用器件。
电路的核心是555定时器。
一电路原理电路原理图如图1所示。
此电路的麦克风MIC采集声音.两个发光二极管LED1、LED2相当于猫眼,喇叭S1则是一发声装置。
当MIC接收到音信号时。
S1将会有声音发出并且发光二极管也会发光。
如图;555和RP1、C3等组成单稳触发延时电路。
当给麦克一震动时,此麦克将会产生一个电信号,这个信号在经Q1放大加至555的触发端2管脚。
由于Q1饱和导通,2脚电位低于1/3VDD触发电平.555被置位,3管脚输出高电平,所以Q2、Q3则会导通。
这时Q2、Q3、L、C4、C5则会开始震荡。
震荡时间取决于单稳态的延时时间。
而这个时间的长短则由RP1、C3来控制。
当555被置位后此时C3将会被充电。
当C3上的电压超过2/3VDD时。
555又被置位,此时3脚输出低电平,振荡器停止震荡。
猫叫则停止。
二仿真电路图仿真电路图如图2所示,图中用3D发光二极管代替喇叭,用来表示猫的叫声。
三 PCB制版PCB制板的工作流程:电脑设计PCB一将PCB图形打印到热转印纸上一将热转印纸固定到敷铜板上一热转印一用腐蚀机进行蚀刻一清洗并检查一钻床打孔一清洗并涂助焊剂。
PCB制板图如图3所示。
四安装与调试安装之前首先要进行元器件的检测,不管元器件的新旧(主要看电阻阻值是否准确、电容有无漏电、三极管B值是否符合标准,能否导通、集成电路能否正常工作、发光二极管能否发光、电位器能否达到最大值和最小值、麦克和蜂鸣器好坏),然后再根据元器件的大小选择是卧式还是立式安装进行合理布局。
焊接时要防止虚焊。
最后在对焊接好的板子进行调试使其达到理想效果。
电位器的阻值要选择好使猫叫控制时间在1Os左右。
五注意事项(1)三极管的三个极要确定好不要焊反;(2)麦克的正负极要分清;(3)电容的极性要注意不能错焊;(4)焊点不要太大以防连焊造成短路;(5)先用面包板搭建电路,成功以后再进行焊接。
中北大学课程设计任务书10/11 学年第 一 学期学 专院 : 业:信息商务学院 电气工程及自动化 学 号:学 生 姓 名: 课程设计题目: 课程设计题目555 声控电子猫电路起 迄 日 期: 课程设计地点: 课程设计地点 指 导 教 师: 系 主 任 :12 月 27 日~ 1月 7日中北大学校内 李静 潘群 王忠庆下达任务书日期:10 年 12 月 26 日课 程 设 计 任 务 书1.设计目的:1. 了解并掌握电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力 2. 学习 EWB 或其他仿真软件2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):该控制包括音频放大、单稳态延时电路和音频振荡器。
音频振荡器得电振荡,猫叫 开始,无电停振,猫叫停止,而且声音时间长短可调节。
3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕:1.初选电路形式或根据参考电路确定器件类型。
根据设计题目要求的指标,通过查 阅有关资料分析其工作原理; 2.画出电路方框图,完成电路各部分的指标分配,计算各单元电路的参数和确定各 元件的参数值,叙述主要元器件的功能及他们之间的控制关系和数据传输 4. 利用仿真软件对电路图进行仿真。
1课 程 设 计 任 务 书4.主要参考文献:1 2 3 4 5 毕满清,电子技术实验与课程设计,机械工业出版社,2003 张建华,数字电子技术,机械工业出版社,2003 王 远,模拟电子技术,机械工业出版社,2003 童诗白,模拟电子技术基础,高等教育出版社,1999 阎 石,数字电子技术基础,高等教育出版社,19995.设计成果形式及要求:1. 电路原理图及 PCB 板图 2. 仿真图 3. 编写课程设计报告。
6.工作计划及进度:2010 年 12 月 27 日 ~ 12 月 28 日 2010 年 12 月 29 日 ~ 12 月 31 日 1 月 1 日 ~1 月 4 日 1月5日 ~1 月7 日 查找资料,并设计电路 绘制电路原理图对控制电路进行仿真 编写课程设计报告,答辩或成绩考核系主任审查意见:签字: 年 月 日。
题目电子猫设计班级 10电信学号 2010102350126姓名黄小龙指导徐琼琼时间 2012年12月17日-28号景德镇陶瓷学院电子线路课程设计任务书目录1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42、555定时器的结构及功能 (5)3、单稳态触发器的构成及工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74、三极管放大电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117、元件清单;. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.总体方案与原理说明电子猫是一种利用简单元器件制作的玩具。
因此我们可以利用一些简单的元器件来制作一只电子猫。
制作电子猫的核心元器件是555定时器。
制作电子猫我们还需要麦克风MIC采集声音,两个发光二极管LED1,LED2 相当于猫眼。
当MIC接收到声音时,电子猫会行走.555定时器等组成的单稳触发延时电路,当给麦克风一个震动时,此麦克风将会产生一个电信号,这个信号会经过三极管Q1放大加至555的触发端2管脚。
由于Q1饱和导通,2 脚电位低于1/3VDD 触发电平,555被置位,3 管脚输出高电平,所以Q 2、Q3 则会导通。
这时Q2、Q3、L、C4、C5 则会开始震荡。
震荡时间取决于单稳态的延时时间。
而这个时间的长短则由RP1、C3 来控制。
当555 被置位后此时C3 将会被充电。
当C3 上的电压超过2/3VDD 时,555 又被置位,此时3 脚输出低电平,振荡器停止震荡。
猫则停止。
电子猫是声控、光控、磁控机电一体化电动玩具。
主要工作原理:利用555定时器构成单稳态触发器,在三种不同的控制方法下,均给以低电平触发,促使电机转动,从而达到了电子猫停走的目的。
即:拍手即走、光照即走、磁铁靠近即走,但都只是持续一段时间后就停下,再满足其中以条件时将继续行走。
根据这个原则,我们可以画出整体方框图:2. 555定时器的结构及功能555定时器的功能表555定时器的工作原理555定时器的功能主要由两个比较器C1和C2 决定 比较器的参考电压由分压器提供 在电源和地之间加VCC电压 并让VM悬空时 让比较器C1的参考电压为2/3VCC 下比较器的C2为1/3VCC。
图2为555定时器结构框图 单稳态触发器电路平时(即触发信号未到来时)总是处于一种稳定状态,在外来触发信号的作用下,它能翻转成新状态。
但这种状态是不稳定的,只能维持一定时间,因而称之为暂稳态,简称暂态。
暂态时间结束。
电路能自动回到原来状态,从而输出一个矩形脉冲,由于这种电路只有一种稳定状态,因而称之为“单稳态触发器”,简称“单稳态电路”或“单稳”。
单稳电路的暂态时间长短TW与外界触发脉冲无关,仅由电路本身的耦合元件RC决定,因此称RC为单稳态电路的定时元件。
TW=1.1RC555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路,有一个RS触发器,R和S高电平有效。
三极管VT1对清零起跟随作用,起缓冲作用。
三极管VT2是放电管,将对外电路的元件提供放电通路。
比较器的输入端有一个由三个5kW 电阻组成的分压器,由此可以获得两个分压值,一般称为阈值。
555定时器的1脚是接地端GND,2脚是低触发端TL,3脚是输出端OUT,4脚是清除端Rd,5脚是电压控制端CV,6脚是高触发端TH,7脚是放电端DIS,8脚是电源端VCC。
555定时器的输出端电流可以达到200mA,因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载,如继电器、扬声器、发光二极管等。
当TH高触发端6脚加入的电平大于1/3U CC,TL低触发端2脚的电平大于1/3U CC时,比较器A1输出高电平,比较器A2输出低电平,触发器置“0”,放电管饱和,7脚为低电平。
当TH高触发端加入的电平小于1/3U CC,TL低触发端的电平大于1/3U CC时,比较器A1输出低电平,比较器A2输出低电平,触发器状态不变,仍维持前一行的电路状态,输出低电平,放电管饱和,7脚为低电平。
当TH高触发端6脚加入的电平小于1/3U CC,TL低触发端的电平小于1/3U CC 时,比较器A1输出低电平,比较器A2输出高电平,触发器置“1”,输出高电平,放电管截止,7脚为高电平。
因7脚为集电极开路输出,所以工作时应有外接上拉电阻,故7脚为高电平。
当从功能表的最后一行向倒数第二行变化时,电路的输出将保持最后一行的状态,即输出为高电平,7脚高电平。
只有高触发端和低触发端的电平变化到倒数第三行的情况时,电路输出的状态才发生变化,即输出为低电平,7脚为低电平。
由电路框图和功能表可以得出如下结论:1.555定时器有两个阈值。
2.输出端3脚和放电端7脚的状态一致,输出低电平对应放电管饱和,在7脚外接有上拉电阻时,7脚为低电平。
输出高电平对应放电管截止,在有上拉电阻时,7脚为高电平。
3.输出端状态的改变有滞回现象,回差电压为。
4.输出与触发输入反相。
掌握这四条,对分析555定时器组成的电路十分有利。
3. 单稳态触发器的构成及工作原理单稳态触发器只有一个稳定状态,一个暂稳态。
在外加脉冲的作用下,单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态。
由于电路中RC延时环节的作用,该暂态维持一段时间又回到原来的稳态,暂稳态维持的时间取决于RC的参数值。
555定时器构成的单稳态触发器的工作波形输出脉宽t W。
t W≈1.1RC①触发翻转阶段输入负脉冲Vi到来时,下降沿经RiCi微分环节在Vi'端产生下跳负向尖脉冲,其值低于负向阀值(1/3Vcc)。
由于稳态时Vc低于正向阀值(2/3Vcc),固定时器翻转为1,输出Vo为高电平,集电极输出对地断开,此时单稳态触发器进入暂稳状态。
②暂态维持阶段:由于集电极开路输出端对地断开,Vcc通过R向C充电,Vc按指数规律上升并趋向于Vcc。
从暂稳态开始到Vc值到达正向阀值(2/3Vcc)之前的这段时间就是暂态维持时间tpo 。
③返回恢复阶段当C充电使Vc值高于正向阀值(2/3Vcc)时,由于Vi'端负向尖脉冲已消失,Vi'值高于负向阀值(1/3Vcc),定时器翻转为0,输出低电平,集电极输出端对地导通,暂态阶段结束。
C通过7脚放电,使Vc值低于正向阀值(2/3Vcc),使单稳态触发器恢复稳态。
4. 三极管放大电路共发射极放大电路简称共射电路,输入端外接需要放大的信号源;输出端外接负载。
发射极为输入信号ui和输出信号uo的公共端。
公共端通常称为“地”(实际上并非真正接到大地),其电位为零,是电路中其他各点电位的参考点,用“⊥”表示。
1. 三极管VNPN管,具有放大功能,是放大电路的核心。
2.直流电源VCC使三极管工作在放大状态,VCC一般为几伏到几十伏。
3. 基极偏置电阻R它使发射结正向偏置,并向基极提供合适的基极电流4. 集电极负载电阻R它将集电极电流的变化转换成集-射极之间电压的变化,以实现电压放大。
R的值一般为几千欧至几十千欧。
5.放大电路的静态分析:静态是指放大电路没有交流输入信号(ui=0)时的直流工作状态。
静态时,电路中只有直流电源VCC作用,三极管各极电流和极间电压都是直流值,电容C1、C2相当于开路,该电路称为直流通路。
5.总体电路原理相关说明电子猫核心部件主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、电机驱动电路和开关等组成。
声控、光控、磁控检测电路分别主要由麦克风、光敏三极管(红外接收管)、干簧管构成,可将声信号、光信号、磁信号转变为电信号,以此作为单稳态触发器的触发信号。
单稳态触发器触发后,信号经功放单路放大后驱动电机运转,从而带动机器猫运动。
从总体电路图中分析,我们可以发现该装置中的触发电路、单稳态电路、声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路等。
声敏元件麦克风S1与电阻R 组成声敏取样电路 主要是将声信号转变为电信号 为单稳态电路提供触发信号。
光敏三极管、干簧管可以将光信号、磁场信号转变为电信号 为单稳态电路提供触发信号。
·声控工作原理当声敏元件麦克风没有声音激发时,其导电率很低,且呈高阻抗,使得Q1反偏截止,电源通过R10加在Q2的基极上Q2截至,IC1的2脚输入高电平,处于复位状态,3脚输出低电平,则电机没有工作,电子猫保持静止状态。
当声敏元件麦克风处在一定的声波之中时,其内部会产生一系列电子密度的变化,因而电阻变得很小。
这时,声波检测信号通过C1直接耦合到Q1的基极上而导通,并且反向,再通过C3 直接耦合到Q2的基极,与通过R10的电压叠加变成高电平,Q2导通,使得ICI等元件组成的单稳态电路2脚输入从高电平跳变为低电平,IC被触发翻转,3脚输出高电平,M1开通,电动机开始工作,电子便开始行走了,同时行走的时间将延长到单稳态触发器的延时时间。
当IC1的3脚输出高电平可以带动电机工作的同时,D2被导通,将直接加到Q3的基极上,Q3被导通,进而Q2被截止,IC1的2脚输入由低电平跳为高电平。
IC1处于复位状态。
由于声波的延续,使得声敏元件麦克风连续不断地受到声波的作用,则IC1的2脚会不断得到触发,3脚持续输出高电平,这时该电路将一直驱动电机工作,电子猫会持续行走,直到声波消失。
·光控、磁控工作原理当光敏三极管被激发时,他们可以直接将光信号、磁信号转变为电信号,使得IC1等元件组成的单稳态电路2 脚由高电平跳变为低电平,从而IC1被触发翻转,3脚输出高电平,M1开通,电动机开始工作,电子猫便开始行走了,同时行走的时间将延长到单稳态触发器的延时时间。