来电显示电话机和对讲机的装配调试资料.docx
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来电显示电话机和对讲机的装配调试资料
来电显示电话机和对讲机的装配调试
(陕西理工学院物理与电信工程学院通信1201班,陕西汉中723001)
指导教师:
龙光利
[摘要]学习对讲机和来电显示电话机的工作原理,了解整机安装的一般步骤,并掌握焊接元件的操作程序.对讲机就是把从天线接收到的高频信号经检波还原成音频信号,送到耳机变成音波。
电话通信是实现声能与电能相互转换的用户设备。
由送话器、受话器和发送、接收信号的部件组成。
发话时,由送话器把话音转换成电信号,沿线路发送到对方;受话时,由受话器把接收到的电信号还原成话音。
本次实习完成了对讲机和来电显示功能的电话机的装配,并能正常工作。
本次试验通过单人单组装配一台对讲机和来电显示功能的电话机,焊接调试,排除遇到的故障。
[关键词] 对讲机;显示电话机;焊接
[中图分类号]TN858[文献标志码]A
AssemblyandcommissioningoftelephonecallerIDandwalkietalkie
(Grade12,Class1,MajorofCommunicationEngineering,SchoolofPhysicsandtelecommunication
EngineeringofShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723001,China)
Tutor:
LongGuangli
[Abstract]LearningradioandtelephonecallerIDworks,tounderstandthegeneralstepstoinstallthemachineandaweldingtorchcomponentofoperatingprocedures.RadioisthehighfrequencyfromtheantennatorestoretheaudiosignalbythedetectorsignaltotheheadphonesintoSoundwaves.Telephonecommunicationistoachievesoundenergyandenergyconversionoftheuserequipment.Bythetransmitter,receiverandtransmit,receivesignalcomponents.Speaker,bythetransmitterconvertsthevoicesignal,issenttoeachotheralongtheway;bywords,bythereceivertorestorethereceivedvoicesignal.TheinternshipcompletedradioandtelephonecallerIDfunctionoftheassembly,andcanworkproperly.Throughthisexperiment,onegroupassembledforasingleradioandtelephonecallerIDfunction,weldtesting,precludethefailureencountered.
[Keywords] radio;telephone;welding
1.绪论
1.1课题背景
通信工程专业装配实习是一个十分重要的综合性实践教学环节,电子技术基础课程分立电路得到实际应用并实现了电子产品的生产过程,这是我们综合运用所学知识技能为将来走上社会工作岗位奠定基础的一个重要实践环节。
装配实习不仅强化了我们电子电路的分析能力和应用能力,锻炼我们的电子产品制作能力,而且增强了我们分析问题和解决问题的能力,使我们的实际操作水平得到了明显的提高。
工科学生就应该应用所学专业知识联系实际,丰富实践经验,了解当前社会先进科学技术发现自己知识的不足,便以后更好地应用自己所学知识。
1.2电话机的简介及发展历史
最初的电话机是叫交换人用途的微型发电机和电池构成的磁石式电话机,需要打电话用手发动磁石发动机先叫交换人以后才能传呼对方的方式。
后来,1877年爱迪生(T.E.Edison)发明了碳素送话器和诱导线路后通话距离延长了。
同一年又发明了共电式电话机。
1891年终于发展到A.B.Strowger发明了自动式电话机。
我国最初的电话机是1882年从中国带来的。
后来1896年宫殿内最初安装了磁石式电话机。
后来1902年开通了汉城到仁川的电话线以后一般的老百姓可以使用电话。
1908年和1935年采用共电式电话机和自动式(机械式)电话机以后我国电话很快发展了,可是那时候的电话都是日本人和有钱人的专用道具。
1962年,殖民地时代导入的日制电话机和美军政时导入的美制电话机带来了很多先进的技术后我们终于开发了我们自己的电话机“电信1号”系列。
磁石式,共电式,自动式共有3种方式构成我国最初生产的“电信1号”的开发对我国来说带来了很大的意义。
1973年开发了“电信1号”改善的“电信70号”系列以后,我国电话机的逐渐发展到:
1981年把电话国家分配给国民的方式改成各个人自己购买制度。
到了1980年代开通“电子式交换机”后,电话机的用途不仅是传达声音的道具,而形成了信息通信系统。
磁石电话机是世界上最早投入使用的电话机。
纵观它100多年的发展历史,除去制作材料的不同,有木质、铜质、铸铁、不锈钢及胶木等,类型有墙式机、台式机和便携式机几大类,其中最重要的类别就在于手摇发电机的摇柄所处的位置不同。
依笔者所见,它可以分为两个大类:
一类是我们常见的摇柄在话机右侧;另一类则是我们不常见的摇柄置于话机前面中央处。
由于后者存世的机型不多,数量少得可怜,以至世人所知甚少。
尽管如此,该类电话机在电话机早期发展中的历史地位是不容置疑的,它的收藏价值也早已被电话机收藏爱好者看好改革开放后,落后的通信网络成为经济发展的瓶颈,自上世纪80年代中期以来,中国政府加快了基础电信设施的建设,到2003年3月,固定电话用户数达22562.6亿,移动电话用户22149.1亿户。
随着科技的进步,按键式结构的电话解决了线路紧缺的问题,满足人们对于基本通话的一切需要,在人们的日常生活中像雨后春笋般迅速普及,大多数的中国人家里的第一部电话,是这种90年代占统治地位的按键式电话,这时,改革开放的成果开始显现,中国进入经济高速发展的腾飞阶段,老百姓的生活日新月异。
电话发展的大时代终于到来。
古今中外,多少人曾经为了更快更好地传递信息而努力,在电信发展的一百多年时间里,人们尝试了各种通信方式:
最初的电报采用了类似“数字”的表达方式传送信息;其后以模拟信号传输信息的电话出现了;随着技术的进步,数字方式以其明显的优越性再次得到重视,数字程控交换机、数字移动电话、光纤数字传输以及历史的车轮还在前进。
1.3收音机的简介及发展简史
对讲机技术最早产生在风声鹤唳的二十年代,诞生于Westinghouse的实验室里。
一位名叫JohnKermode性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检,那时侯对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。
他的想法是在信封上做对讲机标记,对讲机中的信息是收信人的地址,就象今天的邮政编码。
为此Kermode发明了最早的对讲机标识,设计方案非常的简单,即一个“条”表示数字“1”,二个“条”表示数字“2”,以次类推。
然后,他又发明了由基本的元件组成的对讲机识读设备:
一个(能够发射光并接收反射光);一个测定反射信号条和空的方法,即边缘定位线圈;和使用测定结果的方法,即译码器。
Kermode的利用当时新发明的光电池来收集反射光。
“空”反射回来的是强信号,“条”反射回来的是弱信号。
与当今高速度的电子元气件应用不同的是,Kermode利用磁性线圈来测定“条”和“空”。
就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。
Kermode用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关,在接收到“条”的信号的时候,释放开关并接通电路。
因此,最早的对讲机阅读器噪音很大。
开关由一系列的继电器控制,“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。
通过这种方法,对讲机符号直接对信件进行分检。
此后不久,Kermode的合作者DouglasYoung,在Kermode码的基础上作了些改进。
Kermode码所包含的信息量相当的低,并且很难编出十个以上的不同代码。
而Young码使用更少的条,但是利用条之间空的尺寸变化,就象今天的UPC对讲机符号使用四个不同的条空尺寸。
新的对讲机符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码,而Kermode码只能对十个不同的地区进行编码。
直到1949年的专利文献中才第一次有了NormWoodland和BernardSilver发明的全方位对讲机符号的记载,在这之前的专利文献中始终没有对讲机技术的记录,也没有投入实际应用的先例。
NormWoodland和BemardSilver的想法是利用Kermode和YOung的垂直的“条”和“空”,并使之弯曲成环状,非常象射箭的靶子。
这样通过扫描图形的中心,能够对对讲机符号解码,不管对讲机符号方向的朝向。
在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中,一位科幻小说作家Isaac-Azimov在他的“裸露的太阳”一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识别的事例。
那时人们觉得此书中的对讲机符号看上去象是一个方格子的棋盘,但是今天的对讲机专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵对讲机符号。
虽然此对讲机符号没有方向、定位和定时,但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。
直到1970年IterfaceMechanisms公司开发出“二维码”之后,才有了价格适于销售的二维矩阵对讲机的打印和识读设备。
那时二维矩阵对讲机用于报社排版过程的自动化。
二维矩阵对讲机印在纸带上,由今天的一维CCD扫描识读。
CCD发出的光照在纸带上,每个光电池对准纸带的不同区域。
每个光电池根据纸带上印刷对讲机与否输出不同的图案,组合产生一个高密度信息图案。
用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符,作为早期Kermode码之中的一个单一的条。
定时信息也包括在内,所以整个过程是合理的。
当第一个系统进入市场后,包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。
此后不久,随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展,迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸,人们称之为“对讲机工业”。
今天很少能找到没有直接接触过即快又准的对讲机技术的公司或个人。
由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速,并且每天都有越来越多的应用领域被开发,用不了多久对讲机就会象灯泡和半导体收音机一样普及,将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。
2.焊接技术简介
焊接是电子产品生产过程中的一项重要技术,他的应用十分广泛。
焊接质量的好坏,直接影响到产品的质量。
焊接通常可分为
(1)加压焊(加热或不加热):
如点焊、冷压焊。
(2)熔焊(母材熔化):
如电弧焊、气焊。
(3)钎焊(母材不熔化,焊料融化):
如锡焊。
本节只介绍锡焊方法。
所谓锡焊就是将熔点比焊件(即母材)低的焊料(锡合金)、焊剂(一般为松香)和焊件共同加热到一定的锡焊温度(约240~360℃),在焊件不熔化的情况下,焊件熔化并侵润锡焊面,依靠扩散形成合金层,使得焊件相互连接。
2.1焊料与焊剂
焊料是融点低的金属,其熔点低于被焊金属,焊料溶化后将焊件和印刷版上的焊盘连接在一起(交界面处形成合金)。
电子产品焊接大多使用铅锡焊料、铅和锡融合成的合金,具有熔点低,抗氧性好、机械强度高、表面张力小的特点,铅锡比例不同,性能也也不同,含锡量60%、铅40%的焊料,熔点最低(183℃)且熔点、凝固点一致,凝固时间短,所以,通常选用锡量60%的锡铅焊料。
焊剂的作用是去除焊件引脚和焊盘表面的氧化膜,金属表面同空气接触都会形成氧化膜,这种氧化膜阻止了焊锡对焊件的润湿作用,像玻璃上沾上油使水不能润湿一样,焊剂就是用来清除氧化膜的一种专用材料,又成助焊剂,电路板焊接中助焊剂一般使用松香、无水酒精配置的溶液。
松香液矿业(70℃)有一定的化学活性,呈酸性,能去除金属表面的氧化物,凝固后表面形成隔离层,防止焊接面的氧化。
此外松香还助于润湿焊件增强焊锡流动性。
为了便于手工焊接,将焊锡制成管状内部加松香,这就是我们常用的焊锡丝或焊条。
2.2焊锡机理
锡焊过程实际上是焊料、焊剂、母材(焊件)在焊接加热的作用下,相互间发生的物理—化学过程。
焊锡的机理如下:
1)浸润
焊接时首先产生润湿现象。
所谓润湿,又称浸润,就是指熔化的焊料在固体金属表面的扩散。
干净清洁的金属表面粗看起来是光滑的,但用显微镜放大就可看出表面上有无数个凹凸不平、晶粒界面和伤痕。
焊接时熔融的焊料沿着凹凸与伤痕处产生毛细管力,就会形成扩散。
焊接质量好坏的关键取决于浸润的程度,熔融的焊料与母材的接触角称为浸润角。
浸润角的大小可以表征浸润与否和浸润的程度,小于90为浸润良好,焊接质量就好;大于90为浸润不足或不润湿,焊料很容易脱落,焊接质量就差。
2)合金层的形成
在润湿的同时,还发生液态焊料和固态母材金属之间的原子扩散,结果在焊料和母材的交界处形成一层金属化合物,即合金层,金属层使不同的金属材料牢固的连接在一起。
合金层的成分和厚度取决于母材、焊料的金属性质,焊料的物理化学性质,焊接的温度、时间等因素。
因此焊接的好坏,在很大程度上取决于这一层合金层的质量。
2.3手工烙铁焊剂技术
1、焊接基本步骤:
(1)贮备焊接:
焊接前的准备包括焊接部位的清洁处理,元器件安装及焊料、焊剂和工具的准备。
左手焊锡丝,右手握电烙铁(烙铁头要保持清洁,并使焊接头随时保持施焊状态)、
(2)加热焊件:
应注意加热整个焊件整体,要均匀受热。
(3)送入焊丝:
加热焊件达到一定温度后,焊丝烙铁从对面接触焊件。
(4)移开焊丝:
当焊丝融入一定量后,立即移开焊丝。
(5)移开烙铁:
焊锡渡润焊盘或焊件的施焊部位后,移开烙铁。
具体操作图如图2.1所示:
图2.1
2、焊接时要注意的问题:
(1)所有的跳线、电阻和二极管应紧贴线路板插装,直立式的也应插到最矮。
(2)点解电容在电路板上有阴影的孔接电解电容负极,二极管符号带三横的为负极。
(3)19P排线可以在总装时才焊接。
(4)电池线,623K型插座线及锁开关的所有引线应从印刷版反面引出,再焊在对应的焊盘上(在字符面有字符表示)。
(5)叉簧开关应紧贴电路板焊接,焊接时要注意散热,因其是塑料的容易变形。
(6)所有跳线用剪刀剪下来的管教代替,按键=板上有11根,主板上有6根。
3、焊件引脚处理与查装
电阻、电容、电感、晶体管等元件焊接前要将引脚上的氧化层、油污、灰尘等影响焊接质量的杂质去除,方法是用镊子夹住引脚擦几下,是引脚有光泽就好,不要用小刀或锯条将线圈头上的漆刮干净,镀锡后在焊接。
元件在插装前要弯曲成形,根据元件的尺寸、印刷版上的安装位置,元件可以是立焊,引脚成型时注意不要从根部弯曲,因为根部易断,弯曲不要成为直角或死角,应成圆弧状。
器件插装有巾板插装和悬空插装,巾板插装具有插装简单,分布参数小,稳定性好的特点,是常采用的一种方法,但散热不好,对某些元件安装位置也不一定适应。
悬空安装,有利于散热,但要控制元件高度一致,保持美观,所以插装比较复杂,以前悬空插装多,现在贴板插装多。
插装时对有标号的元件要观察,如色环电阻要符合阅读方向:
即由左到右,由上到下。
3.来电显示和电话机的装配
3.1对比元器件清单核对元器件数目及规格
元器件清单见附录
对于此次电话机装配中所用到的所有元器件,如色环电阻、二极管、稳压管、三极管、瓷片电容、涤纶电容、电解电容、变压器、单片机及其他各种所用到的器件都应该能很好的识别。
3.2元器件的插装
1、元器件在焊接前,需要对其进行正确的插装,这一点是十分重要的,它关系到我们电话机组装成败与否。
2、对于器件的插装,要求我们能在正确识别元器件的基础上,认真,小心,对照元器件清单表,不漏插,不错插。
3、元器件的焊接。
在进行元器件的焊接前,要求我们首先掌握正确的焊接工艺,这就需要我们在掌握焊接理论的前提下,进行大量的焊接练习。
焊接时,要做到快、准、稳。
4、电话机的测试。
在完成了电话机的焊接以后,我们并不能急着进行整机的装配,还要先对其进行测试,以便确定我们的电话机是否符合要求,对于发现的问题,要认真的寻找原因,并加以改正。
在完成了以上的步骤之后,我们基本上可以宣布电话机完成了,剩下的就只有整机的装配了。
3.3来电显示和电话机的原理
来电显示电话机的工作原理:
电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。
两个用户要进行通信,最简单的形式就是将两部电话机用一对线路连接起来。
1、当发话者拿起电话机对着送话器讲话时,声带的振动激励空气振动,形成声波。
2、声波作用于送话器上,使之产生电流,称为话音电流。
3、话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内。
4、而受话器作用与送话器刚好相反--把电流转化为声波,通过空气传至人的耳朵中。
这样,就完成了最简单的通话过程。
通过互联网能打电话到普通电话上,关键是服务供应商要在互联网上建立一套完善的电话网关。
所谓电话网关,是指可以将Internet和公共电话网连接在一起的电脑电话系统,其一端与Internet连接,另一端是可以打进打出的电话系统。
当用户上网后,使用专用的网络电话软件,可以通过麦克风和声卡将语音进行数字化压缩处理,并将信号传输到离目的地最近的电话网关,电话网关将数字信号转换成可以在公共电话网上传送的模拟信号,并接通对方电话号码,双方就可以通过互联网电话网关通话了。
电话通信中实现声能与电能相互转换的用户设备,由送话器、受话器和发送、接收信号的部件等组成。
发话时,由送话器把话音转变成电信号,沿线路发送到对方;受话时,由受话器把接收的电信号还原成话音。
电话机一般分为磁石式、共电式和自动式三类。
磁石式电话机,用磁石式手摇发电机作振铃信号源并配有通话电源。
它对线路和交换设备的要求低,通话距离较远,机动灵活,使用方便,可不经过交换机直接通话。
因此,它适用于野战条件下和无交流电地区的电话通信。
共电式电话机,由交换设备集中供给通话和振铃信号电源。
它结构简单,使用方便,用户间通话由人工转接。
自动式电话机,是在共电式电话机上,加装拨号盘或按键盘等部件组成的。
它通过拨号或按键发送选号信息,控制交换机进行自动接续。
使用简便,不需要人工转接,但自动交换设备较复杂。
另外,由于电子技术的发展,出现了一些新功能的电话机,如录音电话机、书写电话机、可视电话机、智能电话机等。
来电显示的振铃电话机主要由叉簧,振铃电路极性保护电路,拨号电路,通话电路和听筒组成。
(1)振铃电路:
振铃电话机主要由叉簧,振铃电路极性保护电路,拨号电路,通话电路和听筒组成。
振铃电路把交换机送来的25Hz交流变成直流,然后再产生两种频率不同的交替信号,驱动扬声器或压电陶瓷蜂鸣器发出悦耳的声音。
1)功能:
它把交换机送来的25HZ交流变为电流,然后再产生两种频率不同交替信号,驱动扬声器或压电陶瓷蜂鸣器发出悦耳的声音。
2)原理:
线路送来的25HZ交流振铃电压送到整流电路,经过整流、滤波后,变成比较平坦的直流电压,把此直流电压加到震荡电路,振荡器振荡,有功率输出交替的两种不同频率的电压驱动圈式扬声器或压电陶瓷滤波器发出悦耳的声音。
(2)极性保护电路:
1)功能:
它把a/b,b/a线上极性电路不确定的电压变成极性固定的电压,以确定拨号电路和通话电路所需求的电源极性;
2)原理:
电子电话机的拨号电路和通话电路都是由集成电路,晶体管和多种电子元件组成。
为了保证电路的正常工作,必须保证合适的工作电压,而且供电电压的极性是固定的。
如果电路的工作电压极性不对,不但电路不能正常工作,而且可能损坏元件。
在安装电话机时,a/b线的电压极性是不固定的。
从电路组成来看,极性保护电路和桥型整流电路完全相同,但其作用完全不同,前者是把极性不定的直流电压变成极性固定的直流电压。
(3)拨号电路:
1)功能:
拨号电路是由拨号专用集成电路,键盘和外围电路组成,可以把键盘输入的号码变成相应的脉冲或双音多频信号,送到电路上,同时能发生静噪信号来消除拨号时受话中产生的“咯咯”声;
2)原理:
本次实验组装的电话机有脉冲/音频兼容拨号系统,可以自由选择。
双音多频拨号方式中的双音频是指用两个特定的单音频信号组合来代表数字或功能。
两个单音频的频率不同,所代表的数字和功能也不同。
而脉冲拨号方式是按一定的断续比和速率来断续电话线的环路而发出脉冲信号的。
当拿起听筒听到拨号音,完成拨号后,环路电流由通话电路转移到脉冲开关电路中,经一系列电路发出所按号码,一串脉冲完成后,又回到通话状态,这样转换直到脉冲数达到交换机所要求的个数。
拨号电路原理图如图3.1所示
图3.1拨号电路原理图
(4)通话电路:
1)功能:
它主要是2/4线的转换,消测音和放大接收与发送信号;
2)原理:
本次实验组装的电话机有脉冲/音频兼容拨号系统,可以自由选择。
双音多频拨号方式中的双音频是指用两个特定的单音频信号组合来代表数字或功能。
两个单音频的频率不同,所代表的数字和功能也不同。
而脉冲拨号方式是按一定的断续比和速率来断续电话线的环路而发出脉冲信号的。
当拿起听筒听到拨号音,完成拨号后,环路电流由通话电路转移到脉冲开关电路中,经一系列电路发出所按号码,一串脉冲完成后,又回到通话状态,这样转换直到脉冲数达到交换机所要求的个数。
通话电路包括直流通话电路、发送通路和受话通路。
用户摘机后,交换机供出的电流通过三极管的偏置电阻提供电流。
对着话筒讲话时,送话器把声音信号转换成电信号。
经过放大器放大后由两条回路送出。
话音电流在电阻上产生电压加到接收放大器的输入端,此电压经接收放大器放大后,经驱动受话器发出声音。
振铃电路b/a来电显示电话机的作用是方便联系,不论是民用是是军用都有着无可替代的作用,对经济发展更是起到了不小的推动作用。
3.4来电显示电话的组装及调试
3.4.1来电显示电话机的组装
在安装前应该仔细阅读说明书,首先按清单清点一下整个套件的零件数量,然后在测量一下各元件的质量。
本套件的安装可以分为三部分:
电路的安装,总装及调试。
各部分安装过程如下:
1、电路的安装:
本机共有三块印刷板电路:
主电路板、按键线路板和液晶显示电路板。
(1)按键电路板的安装此部分安装较为简单。
先将两个发光二极管安插装要求弯曲后插在各自的位置上,并使灯管弯曲后穿过旁边的小孔,然后焊接。
减去多余的引脚后,检测一下两发光二极管是否正常发光,通常用万用表的电阻档进行测量,黑表笔接发光管正极,红表笔接发光管负极,发光管发出微弱的红光为正常。
然后将液晶显示模块的15P排线插入按键电路板并焊接,注意字符的对应关系。
最后焊接接喇叭正负极的两根导线及电路板的11根跳线,焊好后剪掉多余的管脚,按键板电路安装完成。
(2)电路板的安装主电路板元器件较多,插装焊接过程较为复杂,而且焊点密,焊接起来比较麻烦,因此必须严格按照正确的顺序装配,才能保证装配无误。
焊接时,应按照从低到高的顺序开始装起:
电阻——跨线——二极管——瓷片电容——涤纶电容——电解电容——三极管——收线开关等。
插装时应尽量插
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