对讲机与电话机的设计教材文档格式.docx
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主要对其基本原理构件,及其实现部分作用的简单电路功能进行了解,对焊接技术的熟练掌握,分析电路图理论联系实际的能力,识别各类元器件型号、功能、特性的能力,会调试完成器件及其测试基本功能的方法。
[关键词]来电显示电话机;
对讲机;
焊接
[中图分类号]TN858[文献标志码]A
AssemblyandcommissioningoftelephonecallerIDandwalkietalkie
LiYuheng
(Grade13,Class1,MajorofCommunicationEngineering,SchoolofPhysicsandtelecommunication
EngineeringofShaanxiSci-TechUniversity,Hanzhong723001,China)
Tutor:
LongGuangli
[Abstract]ThispracticemainlyassembledHengxingbrandHX1800typeimitationmobilephoneFMradioandwalkietalkie,silverpaperbrandHCD9989P/TSDLtype33telephone.Mainlyonthebasicprincipleandfunctioncomponents,simplecircuitpartforunderstandingandmasteringofweldingtechnology,circuitdiagramanalysisabilityoftheoryandpractice,theidentificationofvariouscomponentstype,function,characteristics,basicfunctionsofdebugmethodandtestdevice.
[Keywords]callernIDtelephone;
intercom;
welding
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附录B电话机元器件清单.................................................................25
1.绪论
1.1课题背景
焊接在现代工业中具有很重要的意义。
通过将一个个电子元器件焊接到印刷电路板上,锻炼了学生对焊接技术的熟练掌握,通过读电话机和收音机电路图,锻炼了学生理论联系实际分析电路图进而了解来电显示电话机和收音机工作原理的能力。
通过收音机和电话机的调试和故障分析,将进一步提升学生分析和解决问题的能力。
因此,进行此次装配实习对大学生特别是对即将毕业的大学生是非常必要的。
随着科技的进步,通信工程中无线电技术发展成为社会上和热的话题,导体中电流强弱的改变会产生无线电波,利用这一现象通过调解将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传送的目的。
本次实习对无线点技术的简单应用予以其了解,利用所学的通信工程知识对收音机及电话机进行组装,其中包括了其基本原理和一般焊接技术,达到学以致用的效果增强动手能力[1]。
1.2无线电技术应用
无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。
当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。
无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波,是其中的一个有限频带,上限频率在300GHz(吉赫兹),下限频率较不统一,在各种射频规范书,常见的有3KHz~300GHz(ITU-国际电信联盟规定)、9KHz~300GHz,、10KHz~300GHz。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。
声音广播的最早形式是航海无线电报。
它采用开关控制连续波的发射与否,由此在接收机产生断续的声音信号,即摩尔斯电码。
调幅广播可以传播音乐和声音。
调幅广播采用幅度调制技术,即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。
这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。
调频广播可以比调幅广播更高的保真度传播音乐和声音。
对频率调制而言,话筒处接受的音量越大对应发射信号的频率越高。
调频广播工作于甚高频段(VeryHighFrequency,VHF)。
频段越高,其所拥有的频率带宽也越大,因而可以容纳更多的电台。
同时,波长越短的无线电波的传播也越接近于光波直线传播的特性。
调频广播的边带可以用来传播数字信号如,电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。
在有些国家,当被移动至一个新的地区后,调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。
蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。
蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。
每个小区由一个基站发射机覆盖。
理论上,小区的形状为蜂窝状六边形,这也是蜂窝电话名称的来源。
当前广泛使用的移动电话系统标准包括:
GSM,CDMA和TDMA。
运营商已经开始提供下一代的3G移动通信服务,其主导标准为UMTS和CDMA2000[2]。
2来电显示电话
2.1来电显示电话原理
来电号码显示实际上是现代电信交换网络可以提供的一项服务业务。
就其机理而言,是指交换机对用户提供来电号码专用格式的数据的传送,而用户终端利用符合数据解码格式要求的端机进行接收和显示。
电话机拨号原理图如图1所示。
图1拨号电路原理图
当交换机发出第一次振铃信号后,紧接着发出一串调制信号(现用的主要有FSK和DTMF两种格式的信号),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。
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。
来电号码显示器在每一次振铃信号的唤醒下,开始接收FSK信号,经解码芯片(如Motorola的RC145447)获得其中信息,由单片机进行格式处理并在屏幕上显示出来。
同样,若传输过来的是DTMF来电号码信息,只需由DTMF解码芯片来进行数据解码,即可显示DTMF的来电号码[3]。
电话机电路图如图2所示。
图2电话机电路图
2.1.1主要功能
该机的主要功能有如下五个方面。
1)一般CallID接收显示功。
CallID平时处于等待状态当电话振铃时被唤醒进入接收状态。
LCD开始显示接收到的信息。
2)长途电话或私人电话批示功能。
当CallID接收到长途电话或私人电话时电话号码空缺屏幕上显示OutofArea(长途电话)或Private私人电话。
3)MailBox指示功能。
当电信局开通MailBox服务项目时CallerID能显示"
MailBox"
表示有留言。
4)重要号码报警功能。
接收到的信息与存储器中被设置成重要号码的记录相同时CallID会发出报警音提醒用户接听电话。
5)电话的过滤功能。
接收到的信息与存储器中被设置成厌恶号码的记录相同时CallID会自动模拟提机2S再挂机使对方电话打不进来。
当振铃信号从TI-RI输入到MC145447解芯片时即产生中断信号唤醒MC68HC05P1单片机。
解码芯片接收FSK信号进行解码单片机读取中期数据进行格式处理并开启LCD显示屏同时也接通EEPROM存储器的电源。
单片机从EEPROM存储器中读取存储的电话号码与刚接收到的信息进行比较判断其性质然后把结果及电话号码等信息显示在LCD显示屏上并存储修改EEPROM存储器的内容[4]。
2.1.2电话机简单通信
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。
第一步:
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。
第二步:
声波作用于送话器上使之产生电流称为话音电流。
第三步:
话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内。
第四步:
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。
这样按照此步骤,就完成了最简单的通话过程。
电话机元件:
主要有电阻、电容二极管、三极管电解电容、发光管、稳压管、振铃集成模块拨号集成模块晶振、IC等。
2.1.3使用方法
CallerID来电号码显示器作为电话伴侣与电话机简单并接即可使用不会影响电话机的正常使用。
其采用9V干电池或9~12V直流充电器供电。
CalerlID正常工作电流为6.8mA,等待状态耗电极微如使用9V干电池供电可连续使用3-6个月。
本文介绍的来电号码显示器是单制式的另一种同时可处理、显示不同制式的来电号码显示器正进一步开发之中。
其实CallerID也可以与电话机合为一体使用同一单片机和显示屏使电话机的功能更强。
2.1.4电路组成及工具原理
1)振铃电路
a.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。
b.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
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;
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
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;
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。
4)通话电路
它主要是2/4线的转换,消测音和放大接收与发送信号;
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[5]。
2.2来电显示电话的装配调试
2.2.1电路的安装
本机总共有三块印刷版电路:
主电路板、按键线路板和液晶显示电路板。
由于液晶显示电路板的焊接安装较复杂,因此在出厂前已经将它安装好。
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。
元件认知:
电话机元件主要有电阻、电容,二极管、三极管,电解电容、发光管、稳压管、振铃集成模块,拨号集成模块,晶振、ic等。
电阻的阻值是通常是通过它上面的色环表示的,因此我们要知道色环到底代表什么。
色环颜色:
棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑、银、金分别代表1、2、3、4、5、6、7、8、9、误差10%、误差5%。
其中常见是四色环和五色环电阻,四色环的电阻前两位表示数值,第三位表示十的次方数,第四位表示误差,五色环的电阻是前三位表示数值,第四位表示十的次方数,第五位表示误差。
另外像二极管、三极管这类元器件都是有极性的,在插装的时候一定注意不要插反,再者电子元器件的焊接时间不要太长,以免温度过高损坏元件。
二极管的反向电阻值远大于其正向电阻值,据此则可判断出它的正极和负极。
将万用的量程开关拨至R×
1K档,两枝表笔分别接在二极管的两端,依次测出二极管的正向电阻值和反向电阻值。
若测得电阻值为几百欧姆至几千欧姆,说明这是正向电阻,这时万用表的黑表笔接的是二极管的正极。
三极管测量:
(1)判定基极。
用万用表R×
100或R×
1K挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。
当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。
这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。
黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定被测三极管为PNP型管;
如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管。
(2)判定集电极c和发射极e。
(以PNP为例)将万用表置于R×
1K挡,红表笔基极b,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。
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。
所以只需要主电路板和按键电路板。
按键电路板上的电路比较简单。
先将二个发光管按插装要求弯曲后按极性插入位号LED3和LED4。
并再弯曲使管体从旁边的5MM圆孔内穿过去,然后焊接,剪去多余的引脚后,检测一下两发光管的质量,通常用万用表测量。
用万用表的RX10档,黑表笔接发光二极管正极,红表笔接负极,发光二极管发出微弱的红光为正常。
然后将液显模块上的15P排线插入按键电路板,并焊接,注意字符的对应关系。
另外,还要两根70mm长的黑色导线(喇叭线),焊好后在排线根部打上胶,这样导线就不容易折断。
还有11根跳线在主线路板安装完成后利用减下来的脚焊接。
这样,按键电路板就安装完成了。
主电路板元器件多,建议按照原件的矮到高开始装起:
电阻→跨线→二极管→瓷片电容→条纶电容→电解电容→三极管→收线开关等。
插装时尽可能插到最矮焊接,以求达到整体美观。
具体步骤如下:
1)先清点、认识所有元器件,不懂得及时向师长请教。
可以对照元件清单一项一项的检查;
测量各元器件的质量,对于不合格的元器件应果断换掉,以免给自己造成不必要的麻烦;
3)对照电路板,熟悉电路,找出元器件在电路板上的安装位置、安装方式。
元器件成型时从一端弯成倒V形在插装;
4)插装:
将已经处理过的元器件根据原件清单对号插装,仔细检查,不可差错。
对有极性的元器件如二极管、三极管、电解电容、集成电路等,插孔时更应该特别小心。
插装电阻前可先准备一块万用表,边量边插,以免差错;
5)焊接:
由于本电路焊点较密,应用30W尖烙铁头焊接,各焊点加热时间及用锡量要适当,插焊完成后在仔细检查一遍所有焊点的焊接质量;
6)所有元器件焊接完成后即可根据线路板图示连接方法焊接各种连接线:
623K2C外线插座以带两根线,红线焊在板上标有TIP的位置,绿线焊在标注有RING的位置;
616E4C听筒插座线带有四根线,红线接在板上标有HSM-的位置(在叉簧开关下面);
锁线用10CM黑线两根,焊到标有LO和XSET位置,焊点在DLKO下面和C402旁边。
印刷板如图3所示。
图3电话机主印刷板
2.2.2来电显示电话的焊接
首先是领取元器件,检查元器件是否有缺少,本机共有三块印刷电路板:
住电路板、按键线路板和液晶显示电路板。
由于液晶显示电路板的焊接安装比较复杂,因此在出厂前已经将它安装好,只需要安装主电路板和按键电路板。
按键电路板的安装:
按键电路板上的的电路比较简单,先将二个发光管按插装要求弯曲后按极性插入位号LED3和LED4。
并在弯曲使管体从旁边的5MM圆孔内穿过去,然后焊接,剪去多余的引脚后,检测一下两发光管的质量,通常用万用表测量。
用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。
在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;
在阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极。
用万用表的10R档,黑表笔接发光管正极,红表笔接负极,发光管发出微弱的红光为正常。
然后将液显模块上的15P排险插入按键电路板,并焊接,注意字符的对应关系。
另外,还有两根70mm长的黑色导线(喇叭线),焊好后在排线根部打上胶,这样导线就不容易折断。
还有11根跳线在主线板安装完后利用剪下来的脚焊接。
电路板的安装:
主电路板元器件多,插装焊接较复杂,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,插装一个焊接一个,并及时剪去多余引脚。
按照元器件的矮到高开始装起:
电阻—跨线—二极管—瓷片电容—电容—电解电容—三极管—收线开关等。
具体安装步骤如下:
(1)先清点、认识所有元器件,不懂的及时向师长请教。
可以对照元器件清单一项一项的检查。
(2)测量各元器件的质量,对于不合格的元件应该果断换掉,以免给自己造成不必要的麻烦;
(3)对照电路板,熟悉电路,找出元器件在电路板上的安装位置,安装方式。
本机中有部分二极管和电阻由于线路板的插孔跨度不够是采用立装的,元器件成型时从一端弯曲成倒V型再插装;
(4)插装:
将已经处理过的元件根据元件清单对号插装,仔细检查,不可差错。
对有极性的元器件如二极管、三极管、电解电容、集成电路等,插孔时更应特别小心。
插装电阻前可先准备一块万用表,边量边插,以免插错;
(5)焊接:
由于本电路焊点较密,应用30W尖烙铁头焊接,各焊点加热时间及用锡量要适当,要防止虚焊、错焊,避免因施锡造成短路。
(6)所有元器件焊接完成后即可根据线路板图示连接方法焊接各种连接线。
电话机焊接图如4所示。
图4电话机焊接图
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)电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)排线可以在总装时才焊接。
(4)电池线,623K型插座线及锁开关等的所有引线应从印制板反面引出,再焊在对应的焊盘上。
(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)所有跳线用剪下来的管脚代替,按键板上有11根,主板上有6根。
623K2C外线插座已带两根线,红线焊接在板上标有TIP的位置,绿线焊接到标有RING的位置;
616E4C听筒插座线带有四根线,红线接到板上标有HSM—的位置,绿线接在HSM+位置,黑线接REC—位置,黄线接REC+位置;
电池线用15CM的红线、黑线各一根,红线接到标有LO和XSET位置,焊点在DLKO下面和C402旁边。
对耐热性差的元件如晶体管、集成电路的引脚,焊接时间不要超过3秒。
插焊完后再仔细检查一遍所有焊点的焊接质量。
2.2.3电话的整装与测试
手柄部分:
手柄部分已经安装好。
面壳部分:
①把面壳反放到桌子上,相应位置放上按钮,再对齐放好导电胶,注意与要让按键掉出来,放上按键板对准固定孔位,用螺丝固定好。
②焊接好现实版的19p排线,注意字符的对应关系。
焊好后即可撕掉液晶显示屏的保护膜,然后把显示模块放到面壳上,对准固定位后轻轻压下去,使其紧贴到位后用螺丝固定。
③装摘机传动器及喇叭:
摘机传动件装上后在其下方的柱上应打上螺丝,防止它掉出来或摆动幅度太大,放置喇叭时它的焊接点必须向按键板这边,以方便焊线。
对位放好后用喇叭压片压住,然后用螺丝固定。
合拢:
以上步骤完成后即可将上下壳合起来,用4粒螺丝固定外壳。
用曲线一端插入座机旁的插座,另一端插入手柄的插座。
组装完毕,进行电话机的检测与调试。
振铃测试、送话测试、收话测试、拨号测试、对讲测试。
(1)电源指示灯不亮
V9三极管为恒流源电路,为整个电路提供电源,所以电源指示灯不亮应该先检查V9的C极对地有无电压。
如不正常应考虑检查V9以前电路,包括极性保护电路、压簧开关、水晶头,或者考虑V9本身损坏。
(2)拨号正常
该故障出现的几率较大,应先检查V7两端电压,该电压为IC2的供电电压,如不正常,拨号必然不正常。
(3)通话正常
通话分为送话和收话电;
送话电路主要应注r9,r10送话器b2,V22组成的通路,该部分的电路应该注意送话器极住体正负极应安装正确,b2两端应该有三伏左右的电压,v22应处于饱和导通状态,总之该通道任何一点短开都会使送话电路工作不正常。
另外,如果v12,v19组成的放大电路如果工作不正常也会影响送话电路。
收话电路主要应考虑v18,v19组成的放大电路工作情况及连接受话器的手柄线、水晶头等的连接情况。
电话机如图5所示。
图5电话机
3对讲机
3.1对讲机的工作原理及框图
收音机就是把从天线接收到的高频信号经检波(解调)还原成音频信号,送到耳机变成音波。
超外差的特点是:
被选择的高频信号的载波频率,变为较低的固定不变的中频(465KHz),再利用中频放大器放大,满足检波的要求,然后才进行检波。
在超外差接收机中,为了产生变频作用,还要有一个外加的正弦信号,这个信号通常叫外差信号,产生外差信号的电路,习惯叫本地振荡。
在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频,因此在
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