面包电话机的制作课程设计报告.docx

面包电话机的制作课程设计报告.docx

《面包电话机的制作课程设计报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《面包电话机的制作课程设计报告.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

面包电话机的制作课程设计报告

课程设计报告

课程设计名称：

电子装备设计技术

系别：

三系

学生姓名：

卜令冰

班级：

电子信息工程

（1）

学号：

20090306101

成绩：

指导教师：

李海霞

开课时间：

2012-2013学年第一学期

课程设计任务书

题目

WFS-601面包电话机的制作

课程设计目的

1、分析面包电话机的功能，了解面包电话机的构造

2、掌握基本元器件的辨别，学习焊接流程，掌握小型电子器件的焊接与调试

3、掌握用protel软件完成面包电话机印制电路板的制作

课程设计的主要内容和要求

1、学会分析电路原理图，掌握常见元器件的识别与检测，掌握极性元器件极性的判别，学会一种实用电子器件的安装与调试。

2、完成面包电话机的焊接，要求焊点符合焊接要求，不能出现虚焊、脱焊、漏焊、

冷焊等焊接缺陷。

3、用实验箱检测电话机听筒、话筒等的功能，要求电话机能实现接听、呼叫以及来电铃响这三项普通电话机的最基本功能。

4、在设计期间，认真查阅所需资料，按照所查资料以及面包电话机的电路板以及电路图，利用protel软件在计算机上完成电路图、PCB板的仿真，最终实现课程设计的任务。

5、在课程设计结束时要提交课程设计报告。

指导教师对学生的所完成的电话机进行现场检查，综合评定。

课程设计的工作进度安排

第一天：

查阅资料，分析面包电话机的电路原理

第二天：

元器件筛选与检测，熟悉整个面包电话机的构造与功能

第三天：

焊接面包电话机，注意焊点的正确性与可靠性

第四天：

面包电话机组装、手柄板、振铃板以及总体功能调试

第五天：

验收电话机，整理设计资料，绘制面包电话机原理图和印制板PCB图并完成课程设计报告

成绩评定办法

课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定，最终考核成绩由四部分组成：

1、面包电话机的调试，总成绩60％；

2、课程设计报告，占总成绩30％；

3、考勤情况，占总成绩10％，无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为0分，无故旷课三次总成绩为0分。

迟到20分钟按旷课处理。

主要参考书

《电子装备设计课程设计指导书》自编

《电子装备设计技术》高平主编西安电子科技大学出版社，2009

《实用电子元器件与电路基础》第2版PaulScherz主编电子工业出版社，2009

《常用电子元器件识别/检测/选用一读通》第2版赵广林主编电子工业出版社2011

《万用表检测电子元器件》杨宗强主编化学工业出版社2010-07

教研室意见

教研室主任（签字）：

年月日

系（部）意见

系主任（签字）：

年月日

第一部分：

前言

随着国民经济的发展和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。

课程设计目的：

1.分析面包电话机的功能，了解面包电话机的构造

2.掌握基本元器件的辨别，学习焊接流程，掌握小型电子器件的焊接与调试

3.掌握用protel软件完成面包电话机印制电路板的制作

第二部分:

器材准备

2.1实验器材：

电烙铁，烙铁架，焊锡丝，松香，十字螺丝刀，平口螺丝刀，剪刀，镊子，胶带纸，WFS-601面包电话实验器材包等。

2.2电阻电容及芯片引脚辨别

KA2410芯片

（1）KA2410的内部结构：

KA2410是由超低频振荡器、音频振荡器、音频功率放大器、电源控制器组成,

引脚符号及功能：

表1KA2410引脚

引脚符号

功能

VDD

电源正输入端

TR

触发控制输入端

CL

切换频率外接电容控制端

RL

切换频率外接电阻控制端

VSS

电源负输入端

RH

高低音频外接电阻控制端

CH

高低音频外接电容控制端

OUT

高低音频信号交替输出端

（2）KA2410的主要特点

低电流消耗、音频率可调、迟滞电路可以防止误触发和旋转拨打“唧唧”

音频拨号器HM9102芯片

HM9102D可输出号码脉冲，也可输出双音多频信号。

其引脚功能为：

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：

1

　　B／M=0V时，断续比为1.5：

1

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。

电阻电容的识别

焊接前，应对原件引脚或电路板的焊接部分进行焊接处理，对元器件进行分类。

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。

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。

电容的种类很多，常用的有瓷片，涤纶和电解电容，电容不得不容不得量都直接相当规模注在电容器上，体积大的注明单位一耐压，体积大小的只能写值不注单位，带小数点的单位是μF，不带小数点的单位是PF，如标注0.01则该电容为0.01μF，1000PF，现在有的电容用nF表示（1μF=10-6F、1PF=10-12F、lnF=10-9F），如某电容标注的是4n7,则电容容量为4700PF。

有的瓷片电容用三位数字表示，其中三位数字中的前两位表示有效数字，后一位是有效数字后面零的个数，单位是PF，如某电容标注的是102，则该电容容量为1000PF。

电容的容量可以用电容表或有电容功能的数字万用表直接测量，无电容时可以用万用表的Ω档测量其是否短路和漏电情况测量方法是用万用表Ω档，负表笔（内部电池正极）接电解电容正极，正表笔（内部电池负极）接电解电容的负极，观察表针的摆动情况刚接通的瞬间，充电电流最大，表针偏转角读最大，随着充电时音的增长，电容器上的电压逐渐升高，充电电流逐渐减小，最后停在某一位置上，此时表针指示的电阻便为漏电电阻，一般就读出漏电电阻的电容不能用，接通的瞬间，表针偏转角越大，若表针不动表示电容器内部断路，对于0.1μF以下的电容用万用表一般很难判断其内部是否断路，只能用电容表测量或在电路中用替换的方法检查。

第三部分:

面包电话的原理

3.1电话机振铃部分

3.1.1振铃部分整体方案

电话机振铃部分的方案

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，使我们用它进行有线的语音通信。

3.1.2信号初级处理流程

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为电频信号。

由Y1、Y2接入整流桥、滤波电容、稳压二极管，进入初步处理，然后进入芯片KA2410，将电频信号转化为音频信号，通过蜂鸣片听到对方传来的声音。

工作原理

振铃电路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器件的损坏。

振铃信号经整流、滤波和稳压转换为直流电压供给振铃电路。

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平衡参考电压，使振铃电路启动。

总之，电子铃电路设有滞后、门槛电路，是为了避免拨号脉冲等瞬间干扰脉冲的作用。

3.1.3KA2410芯片

3.1.3.1功能特点介绍

（1）KA2410的内部结构

KA2410是由超低频振荡器、音频振荡器、音频功率放大器、电源控制器组成，引脚符号及功能如表3所示：

表3：

KA2410引脚

引脚符号

功能

VDD

电源正输入端

TR

触发控制输入端

CL

切换频率外接电容控制端

RL

切换频率外接电阻控制端

VSS

电源负输入端

RH

高低音频外接电阻控制端

CH

高低音频外接电容控制端

OUT

高低音频信号交替输出端

（2）KA2410的主要特点

KA2410的主要特点如下：

①可以电话线路直接获取工作电源

②可替换普通电话铃

③音频和颤音频率由外部元件调节

④具有外触发振铃功能

⑤内含误触发电路

⑥低电流消耗

⑦额定工作电压26V

⑧工作温度范围-45ºc~+65ºc。

说明：

集成电路IC1（KA2410）为单独的电话机音乐芯片，即来电铃声由它产生，安装元件顺序：

跨线—电阻—二极管—瓷片电容—涤纶电阻—电解电容—三极管—收线开关。

3.2音频拨号器HM9102芯片

HM9102D可输出号码脉冲，也可输出双音多频信号。

其引脚如图7所示：

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：

1

　　B／M=0V时，断续比为1.5：

1

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。

3.3系统功能

输入电频信号经过（KA2410型）音乐芯片的振铃电路输出音频信号。

L1、L2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为电频信号。

由L1、L2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，将电频信号转化为音频信号，通过蜂鸣片听到对方传来的声音。

摘机后，外电源经R15、R16分压，Q3饱和导通，其集电极变为低电平，启动拨号芯片，芯片启动后，不断的对键盘进行扫描，当有按键按下时，经数模转换后，从TONE脚输出双音频信号。

通话中，线路传输过来的语音信息，经E4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R8、C1耦合送入线路，完成与异地的通话。

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、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话，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R12、D1在Z1两端形成4.7V，为9012D提供供电。

HM9102是一款性价比比较高的脉冲/双音频拨号器。

图8为电话机原理图。

摘机后，外电源向芯片供电，启动拨号芯片，芯片启动后，不断地对键盘进行扫描，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。

3.4振铃部分电路图及工作原理

振铃部分电路图

第四部分：

面包电话机的焊接与安装调试

4.1焊接工具及材料

1.电烙铁：

由烙铁头、加热器、手柄及电源线组成。

值得注意的是：

在焊接时，烙铁头尖上常常有污物，需在湿的金属绵上不停擦拭，使用时要随时镀锡，再进行焊接；在使用前应当注意，检查电源线是否有裸露，以防触电，应用绝缘胶布将落露出缠绕起来，还有在使用过程中，应注意不能触碰烙铁加热部位，以防烧伤等；

2.镊子：

可用来夹较小的电子元件等；

3.焊锡丝：

是锡铅合金，其熔点很低。

焊锡丝中间填充有助焊剂——松香，因而焊接牢固，但因含铅，所以每次使用完后需要洗手，在焊接时应该注意将铜片完全加热，使得松香、铜片、焊锡融为一体，这样有助于焊接的质量与牢固性；

完全加热，使得松香、铜片、焊锡融为一体，这样有助于焊接的质量与牢固性；

4.振铃版材料清单如下：

序号

标注

元件名称

型号规格

数量

1

R1

电阻

2.2K

1

2

R3

电阻

1M

1

3

R4

电阻

100K

1

4

R5

电阻

120K

1

5

R6

电阻

820

1

6

C1

瓷片电容

104

1

7

C2

涤纶电容

222

1

8

E1、2、3

电解电容

2.2uF

3

9

D1-4

二极管

1N4007

4

10

Z1

稳压管

30V

1

11

IC1

集成电路

2410

1

12

HOOK

叉簧开关

1

13

BILL

蜂鸣器

1

14

-

外线插座

1

15

-

机座外壳

1

16

-

自攻螺丝

3*6

4

17

-

自攻螺丝

2.6*5

2

18

-

连接线

0.1*6

2

19

-

线路板

-

1

20

-

固定胶棒

1

21

-

说明书

1

5.手柄板材料清单如下：

序号

标注

元件名称

型号规格

数量

1

R1、5

电阻

6.8

2

2

R2、8、18

电阻

2.2K

3

3

R3

电阻

33K

1

4

R4

电阻

2.7K

1

5

R6

电阻

180

1

6

R7

电阻

4.7K

1

7

R9

电阻

22K

1

8

R17、19（Q3）

电阻

10K

2

9

C1

晶振

3.58M

1

10

C2、C3

瓷片电容

30p

2

11

C4、C5

电解电容

100uF

2

12

C6、C7

瓷片电容

104

2

13

C8

电容

2.2uF

1

14

C9

电容

10uF

1

15

D1

二极管

1N4007

1

16

D2

稳压二极管

4.7V

1

17

LED1、2

发光二极管

Φ3

2

18

SP

扬声器

8Ω0.25W

1

19

Q1、Q2

三极管

8050

2

20

IC1

集成电路

9102

1

21

MIC1

驻体话筒

1

22

-

连接线

0.1*8

2

23

-

连接线

0.1*6

2

24

-

螺丝

2.3*6平头

4

25

-

螺丝

2.6*6自攻

2

26

-

曲线连接线

1

27

-

手柄外壳

1

28

-

导电橡胶

1

29

-

数字键

15

30

-

螺丝封盖

1

31

-

线路板

1

32

-

电话外线

1

4.2焊接过程

4.2．1焊前准备

焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。

1、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。

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。

4.2.2焊接操作

做好焊前处理之后，就可正式进行焊接。

1、焊接方法。

焊接、检查、剪短

2、焊接

（1）右手持电烙铁。

左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。

焊接前，电烙铁要充分预热。

烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。

（2）将烙铁头刃面紧贴在焊点处。

电烙铁与水平面大约成60℃角。

以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。

烙铁头在焊点处停留的时间控制在2～3秒钟。

（3）抬开烙铁头。

左手仍持元件不动。

待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。

（4）用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。

2、焊接质量

焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。

要保证焊接质量。

（A）所示应是锡点光亮，圆滑而无毛刺，锡量适中。

锡和被焊物融合牢固。

不应有虚焊和假焊。

虚焊是焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。

假焊是指表面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔，引线就可以从焊点中拔出。

这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。

只有经过大量的、认真的焊接实践，才能避免这两种情况。

焊接电路板时，一定要控制好时间。

太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。

从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。

4.3焊接成品

手柄板部分

振铃部分

电话成品图

4.4功能调试

电话机只要安装无误，一般装上去就可以用，无需装电池，先可将正在用的电话机的外线插头拔下来插在本电话机的插座内，提起手柄应能听到拨号音（即长声），然后拨号，拨号时能听到“嘟、嘟、嘟”的拔号音，完后应能听到对方接通的响铃声，然后挂机，再试接听，用另一台电话机或手机拨打本电话所接电话号码，拨通后本机应能听到电话机的振铃声，经过这样试验后，电话机制作完成。

第五部分：

Protel原理图和版图

振铃板电路

手柄板电路

第六部分：

注意事项

通过此次电话机的制作使我对电子工艺制作过程及一些相关注意事项有了更深刻的了解

1、焊接的注意事项

（1）焊接时，焊锡与电路板、电烙铁与电路板自己建夹角最好是45度

（2）焊接时，焊锡与电烙铁接触时间不要太长，以免焊锡过多货造成漏焊

（3）焊接完后，焊锡最好成圆滑圆锥状，而且要有金属光泽

2.手工插焊元器件的原则：

先焊矮的、小的元件，后焊高的、体积大的元件；焊接时锡量适中，避免漏焊虚焊和桥接等故障的发生。

焊接好，剪掉管腿。

第七部分：

心得体会

这次课程设计虽然只有五天，但我从这短短的几天中学到了不少的东西。

比如电阻上的色环奥秘，怎样分辨三极管的极性以及其他的一些简单电工知识。

我在本次课程设计中也存在一些问题：

由于没有经验，焊接时总是掌握不好使用韩系的多少，焊点不够精细，总是很粗糙没有光泽。

再就是对元器件焊接时的摆放也没有经验，有时候放的角度很不容易焊接。

例如将电阻立的很高，这样既不美观又不牢靠容易形成虚焊。

在不断的学习之后，我渐渐的熟悉了方法并总经了些经验。

在焊接过程中，焊丝只需在电烙铁旁碰一下，大概一小滴锡焊就能将元件与电路板焊接牢固。

电烙铁焊完顺着元件引脚线往上提，这样焊点的形状会好看点。

第一次焊接完后，电话不响，灯也不亮，解决了断线的问题后，灯还是不亮，可能在焊接过程中有虚焊。

焊接的时候电烙铁也分很多种，有的很轻松就可以焊好了，有的却是要弄很久焊出来还是歪歪扭扭的，对电烙铁的使用还是不够熟练。

用电烙铁焊接元件是最基本的技术，也是基本的装配工艺，他对保证电子产品的质量起着关键的作用。

不管是任何事情就像焊接一样，只有在实践中慢慢摸索慢慢积累经验，才能做到操作熟练。

课程设计将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神，元件识别能力、安装焊接能力等等。

给平日只学理论知识的我们以很好的实践机会，让我们在自己动手的过程中逐渐掌握一些相关知识，于无形之中，提升自己的动手能力。

在整个的电话制作过程中让我大开眼界，感受颇深。

简单的焊接使我了解到人生学习的真谛，课程虽然结束了，但学习还没有结束，我知道作为信息时代的大学生，作为国家重点培育的高科技人才，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作创造的基础和必要条件。

第八部分：

参考文献

【1】王锦.电话机原理与维修.电子工业出版社.2002.

【2】高平电子装备设计技术西安电子科技大学

【3】李令奇.电话机原理与维修。

人们邮电出版社.2003