论文部分内容阅读
摘 要：本人将直流稳压电源，放大电路，数字电路结合在一起，让学生在网孔板上制作声控灯，并且利用鼓掌和跺脚等方式来控制灯的开启。从而提高了学生的学习兴趣和动手能力，同时其学习主动性和积极性也增加了。
关键词：声控灯；测量；制作；调试
引言：在以往《电子工艺实习》的实践教学中，电工电子类的实习教材滞后于当今科学技术的飞速发展，内容比较陈旧和单一，知识更新不够灵活，理论偏难偏繁，与学院现有的实习设备不配套。在今天看来，新的教学改革是以学生的能力发展为本位，一方面强调理论与实践相结合，另一方面强调注重实践教学的趣味性、实用性、扩展性和互动性。要遵循由浅入深，由易到难，由基础到综合的教学原则。针对传统教学模式的那些弊端，本人设计出以下的教学步骤和教学方法。
一、声控灯的工作原理
声控灯由4个二极管组成桥式整流电路，将220V的交流电变成脉冲直流电，再经过电阻的限流降压，电容的滤波，稳压二极管的稳压，输出7.5V 的直流电，为集中块，话筒和三极管提供电源。声控灯的发光前提是集中块的A，B两脚输入高电平，经过三级反相，集中块输出高电平，触发可控硅的导通，使灯泡发光。
白天时由于光敏电阻的阻值很小，使得集中块的A脚输入为0，经过三级反相后，集中块输出仍然为0，可控硅不导通，灯泡不亮。天黑时光敏电阻的阻值变大，使输入端A脚的电平为1，此时如果没有声音，三极管处于饱和状态，集电极属于低电平，集中块的B脚输入为0，集中块输出仍然为0，可控硅不导通，灯泡不亮。如果有声音，三极管变为放大状态，集电极属于高电平，集中块的B脚输入为1，集中块输出也为1，可控硅导通，灯泡亮。
电路中采用开关二极管4148来阻断门2和门3，使得电容C2充满电后，只能通过RP放电，电容C2和RP组成维持灯亮的延迟电路，这个延迟时间主要是靠电容的放电使门4的输出为1。如果电容的电量放完，门4的输出为0，可控硅无触发信号而关断，灯就会熄灭。所以调节RP的阻值可以控制维持灯亮的时间。具体分析，请参照图1.。
图1 声控灯原理图
读懂了电路原理图和工作原理后，我们就可以把原理图转换为接线图（见图2）。
图2 声控灯电气接线图
二、电子元器件的测量与选择
可控硅选用1A/400V的单向可控硅（SCR）BT169型，其测量方法：将万用表置RX10或RX100档，分别测量任意两管脚正反向电阻。其中，测得电阻值最小的一次（几十欧姆）时，红表笔所搭接的那一端为阴极K， 黑表笔所搭接的那一端为门极G， 剩下的那一端为阳极A。再将万用表置RX1档，将红表笔接晶闸管的阴极K， 黑表笔接阳极A， 此时电阻值大，然后用黑表笔碰一下控制极G，这时电阻变小，黑表笔马上离开控制极G， 这时万用表仍显示小电阻（注意接触控制极时，正、负表笔始终连接阳极A和阴极K），说明该晶闸管是好的。
驻极体选用的是一般收音机用的小话筒，它的测量方法是：将万用表置RX100档，将红表笔接小话筒的外壳，黑表笔接另一端，这时用口对着小话筒吹气，如果表针摆动，说明小话筒是好的。而且表针摆动幅度越大，灵敏度越高。
光敏电阻选用的是625A型，若有光照射时，电阻为5千欧姆左右。若无光照射时，电阻为725千欧姆左右。说明该元件是好的。
测量三极管9014时，将万用表置RX1K或RX100档，用黑表笔接其中一个管脚，红表笔分别接触另两个管脚，如果电阻值很小，说明与黑表笔相接的管脚是基极，同时可知此三极管是NPN型。假设其他两只管脚中的一只为集电极，另一只为发射极。用手指将基极和假设的集电极捏在一起（但集电极和发射极不能相碰），将黑表笔接在假设的集电极上，红表笔接在假设的发射极上，记下万用表的阻值。然后再做相反的假设（将原先假设的集电极假设为发射极，原先假设的发射极假设为集电极），重复上面的操作，并记下万用表的阻值。比较两次的测量结果，阻值小的那次假设就是正确的。
元器件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用，电子元器件可按图1进行选择。
三、声控灯的制作与调试
根据网孔板的实际尺寸，将电子元器件的引脚成型，并测出引脚间的距离，按照接线图把电子元器件插好。焊接无极性的阻容元件时，电阻采用卧装，电容采用立装，紧贴网孔板。焊接有极性的元件时，如电解电容，话筒，整流二极管，三极管，单向晶闸管等元件，绝对不能接反，否则电路不能正常工作，甚至烧毁。如要焊接4011集中块时，应将电烙铁的电源拔掉，利用余热进行焊接，以防静电损坏集中块。
通电前，先将焊好的电路板对照接线图认真核对一遍，然后利用万用表的欧姆档检测一下线路的通断。电路不能出现错焊、漏焊、短路、元器件相碰等现象。如果检测正常，才能在老师的指导下通电试验，但人体不能接触电路板的任何部分，防止市电和静电，务必注意安全。
电路板通电后，利用万用表的直流电压档，先测量稳压二极管两端的电压，如果测得的电压为7.5V，那么声控灯的直流稳压电源部分工作正常，方可以进行下面的操作。切断电源，我们先用黑胶带包住光敏电阻，模拟夜晚的工作状态。然后将RP调到中间位置，通电后，用绝缘的器具轻轻地敲击话筒，灯泡应该开始亮起来，延时一会儿后，自动熄灭。去除光敏电阻的黑胶带，进行白天工作状态的试验。如果敲击话筒，灯泡不亮，则声控灯工作正常。还可以通过调节RP的阻值，来控制灯泡发光的延迟时间，从而满足实际需要。
四、评分
评分分为理论知识内容和实践操作内容，具体详情见表1。
表1 声控灯制作评分标准
结束语：通过制作用鼓掌和跺脚来控制的声控灯，使学生掌握了声控灯的构成，工作原理和各部分的作用，并对电子产品的制作过程有了一定的认识和了解。激发了学生的学习积极性和主动性，提高了他们的学习兴趣和动手能力。为更好地理解和掌握电子技术这门课程打下坚实的基础，获得事半功倍的效果。
参考文献：
[1] 唐志希，声控电路实习教学[J]，科协论谈.2011年04期
[2] 朱照红，张帆.电工技能训练[M].北京.中国劳动社会保障出版社.2007年7月
关键词：声控灯；测量；制作；调试
引言：在以往《电子工艺实习》的实践教学中，电工电子类的实习教材滞后于当今科学技术的飞速发展，内容比较陈旧和单一，知识更新不够灵活，理论偏难偏繁，与学院现有的实习设备不配套。在今天看来，新的教学改革是以学生的能力发展为本位，一方面强调理论与实践相结合，另一方面强调注重实践教学的趣味性、实用性、扩展性和互动性。要遵循由浅入深，由易到难，由基础到综合的教学原则。针对传统教学模式的那些弊端，本人设计出以下的教学步骤和教学方法。
一、声控灯的工作原理
声控灯由4个二极管组成桥式整流电路，将220V的交流电变成脉冲直流电，再经过电阻的限流降压，电容的滤波，稳压二极管的稳压，输出7.5V 的直流电，为集中块，话筒和三极管提供电源。声控灯的发光前提是集中块的A，B两脚输入高电平，经过三级反相，集中块输出高电平，触发可控硅的导通，使灯泡发光。
白天时由于光敏电阻的阻值很小，使得集中块的A脚输入为0，经过三级反相后，集中块输出仍然为0，可控硅不导通，灯泡不亮。天黑时光敏电阻的阻值变大，使输入端A脚的电平为1，此时如果没有声音，三极管处于饱和状态，集电极属于低电平，集中块的B脚输入为0，集中块输出仍然为0，可控硅不导通，灯泡不亮。如果有声音，三极管变为放大状态，集电极属于高电平，集中块的B脚输入为1，集中块输出也为1，可控硅导通，灯泡亮。
电路中采用开关二极管4148来阻断门2和门3，使得电容C2充满电后，只能通过RP放电，电容C2和RP组成维持灯亮的延迟电路，这个延迟时间主要是靠电容的放电使门4的输出为1。如果电容的电量放完，门4的输出为0，可控硅无触发信号而关断，灯就会熄灭。所以调节RP的阻值可以控制维持灯亮的时间。具体分析，请参照图1.。
图1 声控灯原理图
读懂了电路原理图和工作原理后，我们就可以把原理图转换为接线图（见图2）。
图2 声控灯电气接线图
二、电子元器件的测量与选择
可控硅选用1A/400V的单向可控硅（SCR）BT169型，其测量方法：将万用表置RX10或RX100档，分别测量任意两管脚正反向电阻。其中，测得电阻值最小的一次（几十欧姆）时，红表笔所搭接的那一端为阴极K， 黑表笔所搭接的那一端为门极G， 剩下的那一端为阳极A。再将万用表置RX1档，将红表笔接晶闸管的阴极K， 黑表笔接阳极A， 此时电阻值大，然后用黑表笔碰一下控制极G，这时电阻变小，黑表笔马上离开控制极G， 这时万用表仍显示小电阻（注意接触控制极时，正、负表笔始终连接阳极A和阴极K），说明该晶闸管是好的。
驻极体选用的是一般收音机用的小话筒，它的测量方法是：将万用表置RX100档，将红表笔接小话筒的外壳，黑表笔接另一端，这时用口对着小话筒吹气，如果表针摆动，说明小话筒是好的。而且表针摆动幅度越大，灵敏度越高。
光敏电阻选用的是625A型，若有光照射时，电阻为5千欧姆左右。若无光照射时，电阻为725千欧姆左右。说明该元件是好的。
测量三极管9014时，将万用表置RX1K或RX100档，用黑表笔接其中一个管脚，红表笔分别接触另两个管脚，如果电阻值很小，说明与黑表笔相接的管脚是基极，同时可知此三极管是NPN型。假设其他两只管脚中的一只为集电极，另一只为发射极。用手指将基极和假设的集电极捏在一起（但集电极和发射极不能相碰），将黑表笔接在假设的集电极上，红表笔接在假设的发射极上，记下万用表的阻值。然后再做相反的假设（将原先假设的集电极假设为发射极，原先假设的发射极假设为集电极），重复上面的操作，并记下万用表的阻值。比较两次的测量结果，阻值小的那次假设就是正确的。
元器件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用，电子元器件可按图1进行选择。
三、声控灯的制作与调试
根据网孔板的实际尺寸，将电子元器件的引脚成型，并测出引脚间的距离，按照接线图把电子元器件插好。焊接无极性的阻容元件时，电阻采用卧装，电容采用立装，紧贴网孔板。焊接有极性的元件时，如电解电容，话筒，整流二极管，三极管，单向晶闸管等元件，绝对不能接反，否则电路不能正常工作，甚至烧毁。如要焊接4011集中块时，应将电烙铁的电源拔掉，利用余热进行焊接，以防静电损坏集中块。
通电前，先将焊好的电路板对照接线图认真核对一遍，然后利用万用表的欧姆档检测一下线路的通断。电路不能出现错焊、漏焊、短路、元器件相碰等现象。如果检测正常，才能在老师的指导下通电试验，但人体不能接触电路板的任何部分，防止市电和静电，务必注意安全。
电路板通电后，利用万用表的直流电压档，先测量稳压二极管两端的电压，如果测得的电压为7.5V，那么声控灯的直流稳压电源部分工作正常，方可以进行下面的操作。切断电源，我们先用黑胶带包住光敏电阻，模拟夜晚的工作状态。然后将RP调到中间位置，通电后，用绝缘的器具轻轻地敲击话筒，灯泡应该开始亮起来，延时一会儿后，自动熄灭。去除光敏电阻的黑胶带，进行白天工作状态的试验。如果敲击话筒，灯泡不亮，则声控灯工作正常。还可以通过调节RP的阻值，来控制灯泡发光的延迟时间，从而满足实际需要。
四、评分
评分分为理论知识内容和实践操作内容，具体详情见表1。
表1 声控灯制作评分标准
结束语：通过制作用鼓掌和跺脚来控制的声控灯，使学生掌握了声控灯的构成，工作原理和各部分的作用，并对电子产品的制作过程有了一定的认识和了解。激发了学生的学习积极性和主动性，提高了他们的学习兴趣和动手能力。为更好地理解和掌握电子技术这门课程打下坚实的基础，获得事半功倍的效果。
参考文献：
[1] 唐志希，声控电路实习教学[J]，科协论谈.2011年04期
[2] 朱照红，张帆.电工技能训练[M].北京.中国劳动社会保障出版社.2007年7月