WFS601面包电话制作课程设计Word文档格式.docx
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焊接前,应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。
清除焊接部位的氧化层,可用断锯条制成小刀。
刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。
印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后,涂上一层松香酒精溶液。
4,助焊剂:
常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。
使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。
焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。
但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。
5.WFS-601面包电话实验器材包:
振铃部分材料清单如下:
序号
标注
元件名称
型号规格
数量
R1
电阻
2.2K
2
R3
1M
R4
100K
4
R5
120K
5
R6
820
6
C1
瓷片电容
104
7
C2
涤纶电容
222
8
E1、2、3
电解电容
2.2uF
D1-4
二极管
1N4007
10
Z1
稳压管
30V
11
IC1
集成电路
2410
HOOK
叉簧开关
13
BILL
蜂鸣器
14
-
外线插座
机座外壳
自攻螺丝
3*6
17
2.6*5
18
连接线
0.1*6
线路板
20
固定胶棒
21
说明书
手柄部分材料清单如下:
R1、5
6.8
R2、8、18
33K
2.7K
180
R7
4.7K
R9
22K
R17、19(Q3)
10K
晶振
3.58M
C2、C3
30p
C4、C5
100uF
C6、C7
C8
电容
C9
10uF
D1
D2
稳压二极管
4.7V
LED1、2
发光二极管
Φ3
SP
扬声器
8Ω0.25W
Q1、Q2
三极管
8050
9102
MIC1
驻体话筒
22
0.1*8
23
24
螺丝
2.3*6平头
25
2.6*6自攻
26
曲线连接线
27
手柄外壳
28
导电橡胶
29
数字键
30
螺丝封盖
31
32
电话外线
二、WFS-601面包电话原理
随着我国国民经济的发展和国内人民生活水平的提高,电子电话机已经像各种家用电器一样走入千家万户,成为人们日常工作与生活的必须品。
同时随着集成电路技术的发展,使得电话机的功能越来越强,然而其基本的振铃、拨号与通话功能却是每一款电话机所必备的功能。
对于通讯类专业的大学生来说,掌握电话机的工作原理,是一项基本技能,对于广大电子爱好者来说,掌握电话机的基本原理并能正确地进行运用,对开发出一些远程控制或测量的产品来说,也是非常实用的。
在本章中,我们介绍一款双音频电话机的制作,通过本制作,可以进一步加深对电子电话机工作原理的认识。
电话机设置在电话通信起点与终点的用户侧,是电话网的用户终端设备。
现代的电话机能够方便的实现终端用户之间的呼叫和通话,是经过一百多年来许多人的研究和无数次的改进而形成的。
尽管他们的样式千差万别,但是其基本原理是不会变的。
声电和电声转换功能。
因为要进行快速的、远距离的通信,不能直接传送声音,而必须把声音转换成电信号,也即是以电作为载体,然后把电信号放在电路中传输,达到对饭后在把电信号还原成声音。
当主叫方拿起电话时,交换机应有能知道是否有人要打电话的功能,以便交换机做好持续的准备。
发送拨号信号的功能。
自动电话机正是通过拨号信号来指挥电话交换机工作的,并且建立两个电话之间的连接。
电话机还应该具备响铃的功能,也就是说,在对方来电话时候,电话机能够以铃声通知主人有电话进入。
电话机还应该能和交换机之间有电持续功能。
一般电话机中应该包含五大部件:
送话器,插簧,拨号盘,也就是按键,电话铃和电话回路。
送话器是一个装着碳粒的小盒子,小盒子的后面有个固定电极,前面有个振动膜,也可以称为振动电级。
当你对着送话器讲话时,振动膜随着声音的大小变化做振幅不等的振动,使碳粒时而压紧(电阻减小),时而放松(电阻增大),从而使流过的电流经过两个电极之间的电流也随之变化,就这样,声音的大小变化成为适合在电路中传输的电信号的强弱变化了。
受话器的主体是一个饶有线圈的永久磁铁。
对方传来的话音电流再通过线圈时候产生一个磁场,吸引磁铁前面的薄铁片产生振动,发出声音。
振动的大小取决于通过线圈的电流的大小。
这就是受话器为什么能够把电信号还原成声音信号的原因。
我们在打电话时候,首先的是摘机,也就是把受话器从电话机上面拿下来,这时候电话机上面的叉璜就会弹起来,使电话机与交换机之间的电路接通。
如果这时候的交换机的机线是出于有空状态,便向电话机送去一个拨号音,这时候就可以拨号码了。
电话机的拨号盘有旋转式和按键式的。
在用他们拨号时,送出去的是直流脉冲或者是双音频信号,无论是哪一种信号,他们的作用是控制电话局里面的交换机,让他们完成主叫用户和被叫用户之间的持续连接。
如果被叫用户电话处于空闲,交换机便向它送一个振铃电流,使对方的电话响铃。
如果对方的电话机是处于忙或者是通话状态,就会向主叫方发送忙的信号音。
1、电话机的工作原理:
面包型电话机电路原理见下图:
图1
电话外线接入L1、L2,当挂机时,叉簧开关HOOK接通振铃电路,目前广泛采用的程控交换机的工作电压为直流60V左右,铃流信号的电压为交流90V左右,没有振铃信号输入时由于E1和E2对直流电压是断路的,因此没有电流流入电话机,当有交流的铃音信号到来时,经R1和E1、E2后,经极性保护电路在Z1两端形成一个直流27V左右的电压,作为振铃电路的工作电源。
振铃电路得电后,铃音振荡电路工作,从8脚输出铃音信号,经R6限流后,在压电陶瓷片上发出电话振铃音。
当听到铃声后拿起电话机,此时电话机工作在摘机状态,叉簧开关复位,此时一方面断开E1、E2通路,L2直接接入极性保护电路,另一方面断开振铃电路供电回路,接通通话部分电路。
由于通话电路阻抗较低,变会形成一个有效的摘机信号,交换机接到这个摘机信号后,回路电压变为8V左右,作为整机的工作电源。
外电源一路经R8、D1在D2两端形成4.7V,为9012D提供供电。
振铃部分原理分析
接入信号流程图
振铃部分主要由受话部分和送话部分组成,KA2410是振铃部分的核心芯片。
振铃部分的主要功能是摘机后能受话接话,使我们用它进程有线的语音通信。
初级信号流程:
信号Y1,Y2接受话器,当有音频信号进入受话器,受话器将音频信号转化成电频信号。
由Y1,Y2接入整流桥、滤波电容、稳压二极管,进行初步处理,然后进入芯片KA2410将电频信号转化成音频信号,通过蜂鸣片听到对方传来的声音。
振铃部分工作原理:
振铃部分的供电电源取自交换机送来的振铃信号,电路中设有过流或过压保护措施,防止雷电或感应高压脉冲的冲击等偶然事件造成的电子元件的损坏。
振铃信号经整流、滤波和稳压转换为直流电压供振铃电路使用。
滞后电路能使振铃电路延迟起振时间,这样进入的脉冲必须足够宽才能启动电路,而瞬间窄脉冲不起作用,大大地提高了抗干扰能力。
门槛电路是将进入的脉冲与电路的内部的参考电压进行比较,只有具备幅度足够大的脉冲才能够平衡电压,使振铃电路启动。
总之,电子振铃电路设有滞后、门槛电路,是为了避免拨号脉冲瞬间干扰脉冲的作用。
主要元器件的功能分析
HM9102D是音频/脉冲可转换的拨号器,有上次号码重拨的功能。
它是CMOS工艺制成,无论在音频方式还是在脉冲方式下,工作电压范围很宽。
在挂机状态下,消耗保持电流比较小。
HM9102D是一款性价比较高的脉冲/双音频拨号器,其内部功能电路如图2:
图2拨号集成电路内部方框图
HM9102D可输出号码脉冲,也可输出双音多频信号。
其引脚功能为:
引脚功能说明:
C1-C4和R1-R4键盘行、列输入引脚,提高键盘扫描和拨号选择。
当HKS脚为低电位时,列组处于高电位,而行组处于地电位状态,相关行和列接通或通过电子输入。
决定有效键入,只能单键键入,同时按下两个或者两个以上按键无效,为了避免键盘节点颤动出错,芯片内部设有防震动电路,防震动时间为20ms。
OSCI,OSC0振荡器输入,输出引脚,芯片内部反相放大器OSC1和OSC0引脚所接的3.579545Mhz晶体够成系统时钟振荡器。
当GKS为低电压时,有效键入可接通该振荡器,并产生3.579545Mhz的时钟。
XMUTE:
NMOS漏极开路输出结构,闭音输出引脚。
拨号时,该输出为低电压位,否则此引脚为高阻抗。
HKS叉璜输入引脚。
当电话挂机时,此引脚必须是1,以便禁止拨号操作,并且降低功耗。
当摘机时候,HKS引脚必须是0此时才能够执行所有功能。
P0脉冲信号输出引脚,采用NMOS漏极开路输出结构。
脉冲拨号和闪断操作时,该引脚输出为低电位,否则是悬空状态。
TONE爽音多信号输出引脚。
在音频状态下当键入数字键时候,此引脚将送出相应的双音频多频信号。
TONE引脚提供最短音频持续时间和最短音频间隔时间,以保证快速键入。
如果键入时间短于100ms,则双音频多信号持续100ms否则按下多长时间音频就会持续多长时间。
M/B断续比选择引脚。
接VSS时是40:
60接VDD时或者是悬空时是33:
66.
R1、R2、R3、R4、C1、C2、C3与键盘的相应的引线相连,C4悬空。
HKS:
启动脚。
HKS=“0”时,启动(片选)
B/M:
断续比选择。
B/M=5V时,断续比为 2:
B/M=0V时,断续比为1.5:
MODE:
模式选择。
MODE=5V时,脉冲方式
MODE=0V时,双音多频方式(DTMF)
SOC1、SOC2:
外接3.58MHz晶体
VDD=5V
VSS=0V
T/PM:
静噪输出,拨号时为“0”。
(使用时悬空)
DP:
号码脉冲输出(负脉冲),OC电路。
DTMF:
双音多频(DTMF)信号输出。
KA2410芯片引脚分析:
引脚号
功能说明
正电源电压输入端,一般工作电压为21~27V,最高工作电压为29V,启动电压为19V
维持振荡的电压约为12V
触发输入端,通常悬空,当引脚接地时,可以通过关闭振荡的电源使其停止振荡
-----
低频振荡器外接电容端,改变电容可以改变振荡频率
1.5
低频振荡器外接电阻端,改变阻值可以改变振荡频率
接地线端
高频振荡器外接电容端,改变电容可以改变振荡频率
1.2
高频振荡器外接电阻端,改变电阻可以改变振荡频率
音频功率输出
在摘机后,外电源向芯片供电,启动拨号芯片,芯片启动后,不断的对键盘不断地进行扫描,当有按键按下时,经数模转换后,从TONE脚输出双音频信号,经R9、C7、Q2等放大后传到电话网络中,与交换机进行通讯。
通话中,线路传输过来的语音信息,经C8耦合后,Q1放大,驱动扬声器发出声音,而接听电话者的说话声,则从MIC拾取后,经C6耦合、Q2放大送入线路,完成与异地的通话。
三、电阻电容等元件辨认及读数
电阻、电容和电感的型号包括主称、材料、分类、序号四个部分,第一部分主称用字母表示;
第二部分材料用字母表示;
第三部分分类用数字表示,个别用字母表示;
第四部分序号用数字表示。
电阻的读法:
某电阻上标志为RX20-100-510Ω-1,表示该电阻为线绕电阻,型号为RX20,功率为100W,阻值为510Ω,最后的1表示允许偏差为±
5%;
某电阻上标志为RJ1W2.7kΩ5%,RJ表示该电阻为金属膜电阻,功率为1W,阻值为2.7kΩ,允许偏差为5%。
对于阻值或容量较小的阻容元件,在直标法中通常可用单位符号代替小数点,如电阻可用k或Ω表示小数点。
例如,某电阻上标志为Ω33,表示该电阻阻值为0.33Ω;
某电阻上标志为3k3,表示该电阻阻值为3.3kΩ;
某电阻上标志为2M7,表示该电阻阻值为2.7MΩ。
在片状电阻器的标注中,通常用三位阿拉伯数字标注其标称阻值,其中前两位数字表示有效数值,第三位数字表示倍率,即乘以10的几次方。
例如,221表示22×
101Ω=220Ω;
472表示47×
102Ω=4.7kΩ。
电容的部分知识点:
电容是指容纳电场的能力。
任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。
一般认为:
孤立导体与无穷远处构成电容,导体接地等效于接到无穷远处,并与大地连接成整体。
电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。
与电阻器相似,通常简称其为电容,用字母C表示。
顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。
尽管电容器品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。
两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。
两片金属称为极板,中间的物质叫做介质。
电容器也分为容量固定的与容量可变的。
但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。
不同的电容器储存电荷的能力也不相同。
规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。
电容的基本单位为法拉(F)。
但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:
1法拉(F)=1000000微法(μF)1微法(μF)=1000纳法(nF)=1000000皮法(pF)
在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。
小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。
大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。
而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。
电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。
把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程,可以用万用表观察),我们说电容器储存了电荷。
电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。
充好电的电容器两端有一定的电压。
电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。
电容的主要技术指标包括额定工作电压、标称容量及允许偏差、绝缘电阻及漏电流、电容温度系数、损耗因数和绝缘耐压等内容。
电容的容量受温度的影响会发生变化,容量随温度变化的程度可用温度系数αC来描述,即
式中:
△C——表示室温t1和极限温度t2下所测得的电容容量C1、C2之差。
△t——表示室温t1和极限温度t2之差。
大多数电容为正温度系数,个别类型的电容为负温度系数,如瓷介电容。
电感:
电感器的主要参数
电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。
电感量,电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。
电感器电感量的大小,主要取决于线圈的圈数(匝数)、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。
通常,线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大。
有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;
磁心导磁率越大的线圈,电感量也越大。
电感量的基本单位是亨利(简称亨),用字母"
H"
表示。
常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的关系是:
1H=1000mH1mH=1000μH
允许偏差
允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。
一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高,允许偏差为±
0.2%~±
0.5%;
而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高;
允许偏差为±
10%~15%。
分布电容
分布电容是指线圈的匝与匝之间,线圈与磁心之间,线圈与地之间,线圈与金属之间都存在的电容。
电感器的分布电容越小,其稳定性越好。
分布电容能使等效耗能电阻变大,品质因数变大。
减少分布电容常用丝包线或多股漆包线,有时也用蜂窝式绕线法等。
额定电流
额定电流是指电感器在允许的工作环境下能承受的最大电流值。
若工作电流超过额定电流,则电感器就会因发热而使性能参数发生改变,甚至还会因过流而烧毁。
频率特性
频率特性是指变压器有一定有工作频率范围,不同工作频率范围的变压器,一般不能互换使用。
因为变压器有其频率范围以外工作时,会出现工作时温度升高或不能正常工作等现象。
品质因数
品质因素是指线圈在某一频率的交流电压下工作时,线圈所呈现出的感抗和线圈的直流电阻的比值,是表示电感线圈质量的重要参数,反映了电感线圈损耗的大小。
Q值越高,损耗功率越小,电路效率越高,选择性越好。
谐振电路要求线圈品质因数较高。
对于二极管主要是判断其极性,根据二极管的单向导电性,即二极管的正向电阻小,反向电阻大的特性,可以通过测量的方法确定二极管的正极和负极。
四、焊接电路板
1,焊接工具
1、电烙铁
电烙铁是最常用的焊接工具。
我们使用20W内热式电烙铁。
新烙铁使用前,应用细砂纸将烙铁头打光亮,通电烧热,蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝,使烙铁头上均匀地镀上一层锡。
这样做,可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。
旧的烙铁头如严重氧化而发黑,可用钢挫挫去表层氧化物,使其露出金属光泽后,重新镀锡,才能使用。
电烙铁要用220V交流电源,使用时要特别注意安全。
应认真做到以下几点:
电烙铁插头最好使用三极插头。
要使外壳妥善接地。
焊接过程中,烙铁不能到处乱放。
2、焊锡和助焊剂
焊接时,还需要焊锡和助焊剂。
(1)焊锡:
焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。
(2)助焊剂:
3、辅助工具
为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。
应学会正确使用这些工具。
尖嘴钳:
主要是用来剥导线上面的塑料皮,因为有些导线没有将导线的两端剥皮好,所以我们要自己剥皮。
钳柄上套有额定电压500V的绝缘套管。
是一种常用的钳形工具。
用途主要用来剪切线径较细的单股与多股线,以及给单股导线接头弯圈、剥塑料绝缘层等,能在较狭小的工作空间操作,不带刃口者只能夹捏工作,带刃口者能翦切细小零件,它是电工(尤其是内线电工)、仪表及电讯器材等装配及修理工作常用工具常用的工具之一
偏口钳:
电工常用工具之一,又称为“斜口钳”,主要用于剪切导线,元器件多余的引线,还常用来代替一般剪刀剪切绝缘套管、尼龙扎线卡等。
在要求防静电的场合,用于剪切不同硬度的电线细丝,切断。
防静电功能,静电缓释功能,保护精密敏感的电子器件。
夹持面抛光,手柄符合人体工程学设计,握感舒适。
另外在焊接时候还需要其他工具:
镊子,小刀等。
2,焊前处理
1、清除焊接部位的氧化层
可用断锯条制成小刀。
2、元件镀锡
在刮净的引线上镀锡。
可将引线蘸一下松香酒精溶液后,将带锡的热烙铁头压在引线上,并转动引线。
即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。
导线焊接前,应将绝缘外皮剥去,再经过上面两项处理,才能正式焊接。
若是多股金属丝的导线,打光后应先拧在一起,然后再镀锡。
注意点:
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