本电路综合了仿照电路、数字电路、传感器电路等知识,完本钱作品的紧张目的是为了节制温度传感器、声音传感器的运用,节制利用D触发器改装成RS触发的方法,能剖析电路构造及其事情事理,能用万用表调试带传感器的繁芜电路。
一、仿照电子烛炬电路功能先容

仿照电子烛炬具有“火柴点火,风吹火熄”的仿真性,设计原形来源于现实生活情节,烛炬的利用。电路改造后可以用于生日晚会,仿照电子烛炬的功能完备能替代化合物生日烛炬的全部功能,是替代传统化合物生日烛炬的科技产品,电路焊接专用事理图如下。

(1)本电路利用双D触发器4013中的一个D触发器,接成R-S触发器形式。接通电源的瞬间,R4、C3组成的微分电路产生一个高电平微分脉冲加到U1的1RD端,逼迫电路复位,1Q端输出低电平,送到三极管VT4的基极,使得VT4截止,发光二极管LED1不发光。
(2)当用打火机烧热敏电阻RT1后(烧的韶光不能太长,否则随意马虎烧坏热敏电阻),RT1的阻值溘然变小,呈现低电阻状态,使得三极管VT1的基极为低电平,三极管VT1(9012)导通,在VT1集电极产生的高电平脉冲送到4013的1SD端,使1Q端翻转变为高电平,送到三极管VT4的基极,也为高电平,VT4导通,发光二极管LED1发光。这一过程相称于用火柴点亮烛炬,此时纵然打火机离开热敏电阻RT1后(温度规复正常),也不会使电路状态发生改变,发光二极管LED1坚持发光。
(3)当用嘴吹驻极体发话器M1时,驻极体发话器M1内部有短暂的导通,但是电容C2的电压不能突变,使得VT2的基极涌现短暂负电压(用数字万用表测大概-1V旁边)。随着驻极体发话器M1规复正常,VT2的基极电压从负电压上升到0V,呈现一个由低到高变革的旗子暗记,导致VT2的集电极会涌现一个由高到低的变革旗子暗记。PNP型三极管VT3的基极电位低落,从而使得VT3导通,在VT3的集电极产生一个高电平脉冲送到“RS触发器”1RD端。“RS触发器”复位,1Q端由高电平变为低电平,VT4截止,发光二极管LED1熄灭,实现“风吹火熄”的仿真效果。
二、仿照电子烛炬电路安装与调试
1、根据事理图,列出元器件清单
序号
名称
代号
规格
数量
1
电阻
R1,R2
10K
2
2
电阻
R3
1M
1
3
电阻
R4
100K
1
4
电阻
R5,R6
1K
2
5
热敏电阻
RT1
100K
1
6
电位器
RP1
10K(103)
1
7
电位器
RP2
100K(104)
1
8
瓷片电容
C4
(0.001uf)102
1
9
瓷片电容
C1
(0.01uf)103
1
10
瓷片电容
C2,C3
(0.1uf)104
2
11
驻极体发话器
MIC1
79mm
1
12
发光二极管
LED1
3mm
1
13
三极管
VT1,VT3
9012
2
14
三极管
VT2,VT4
9013
2
15
双D触发器
U1
CD4013
1
16
IC座
DIP14P
1
17
单排针
J1,J2
14PIN2.54mm
2
18
万能板
79CM
1
19
拖焊专用铜导线
0.5铜导线
2
20
拖焊专用焊锡
凯纳0.8,芯内带松喷鼻香
2
21
焊接专用图纸
高清事理图
A4
1
2、元件识别与检测
本电路利用了电阻、电容、发光二极管、电位器、三极管、热敏电阻、驻极体发话器、双D触发器集成芯片等元器件构成。
(1)电阻,本电路利用了4种色环电阻,1K欧姆的电阻上面的5条色环分别为棕黑黑棕棕,10K欧姆的电阻上面的5条色环分别为棕黑黑红棕,100K欧姆的电阻上面的5条色环分别为棕黑黑橙棕,1M欧姆的电阻上面的5条色环分别为棕黑黑黄棕。
(2)无极性电容,常见的有瓷片电容。本电路中利用了3种瓷片电容,电容上面标示了“102”的是0.001UF,电容上面标示了“103”的是0.01UF,电容上面标示了“104”的是0.1UF。
(3)发光二极管,其引脚有正负之分,一样平常长的为正,短的为负。也可以从内部看到,打仗面小的为正,打仗面大的为负。外边有切口的为负,另一边就为正。
(4)电位器是可调电阻的一种,常日是由电阻体与迁徙改变或滑动系统组成,即靠一个动触点在电阻体上移动,得到部分电压输出。
电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。本电路利用1个10K的蓝白可调电位器,电位器表注了“103”字样和1个100K的蓝白可调电位器,电位器表注了“104”字样。
当把电位器的中间引脚和其余一个引脚短路(连接在一起)时,这个电位器就构成了可调电阻。
可调电阻也叫可变电阻,是电阻的一类,其电阻值的大小可以人为调节,以知足电路的须要。可以逐渐地改变和它串联的用电器中的电流,也可以逐渐地改变和它串联的用电器的电压,还可以起到保护用电器的浸染。
(5)三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流掌握电流的半导体器件。其浸染是把微弱旗子暗记放大成幅值较大的电旗子暗记, 也用作无触点开关,俗称开关管。套件中利用的是PNP型的三极管9012、NPN型的三极管9013,当把有字的面向自己,引脚朝下,从左往右排列是发射极E,基极B,集电极C。如下图所示。
三极管的引脚图
(6)温度传感器(热敏电阻),热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的范例特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。
本产品采取了负温度系数热敏电阻器(NTC),常温下的电阻值大概100K。检测时,用万用表欧姆档(一样平常为R×10K挡)直接测试,实际测试的值80K到100K之间,当用打火机点燃后,电阻值连忙低落到10K以下。
(7)驻极体发话器具有体积小、构造大略、电声性能好的特点,广泛用于盒式录音机、无线发话器及声控等电路中。属于最常用的电容发话器。由于输入和输出阻抗很高,以是要在这种发话器外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器,为此驻极体电容式发话器在事情时须要直流事情电压。
将仿照式万用表拨至R×100档,两表笔分别接发话器两电极(把稳不能错接到发话器的接地极),待万用表显示一定读数后,用嘴对准发话器轻轻吹气(吹气速率慢而均匀),边吹气边不雅观察表针的摆动幅度。吹气瞬间表针摆动幅度越大,发话器灵敏度就越高,送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大(微动)或根本不摆动,解释此发话器性能差,不宜运用。
(8)双D触发器4013,CD4013是一双D触发器,由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q及Q输出,此器件可用作移位寄存器,且通过将Q输出连接到数据输入,可用作打算器和触发器。在时钟上升沿触发时,加在D输入真个逻辑电平传送到Q输出端。置位和复位与时钟无关,而分别由置位或复位线上的高电平完成。
真值表功能
1CP (3脚)
1D (5脚)
1RD(4脚)
1SD(6脚)
1Q(1脚)
1/Q(2脚)
↑
0
0
0
0
1
↑
1
0
0
1
0
↓
x
0
0
Q
Q
x
x
1
0
0
1
x
x
0
1
1
0
x
x
1
1
1
1
本电路将D触发器改接成了高电平有效的RS触发器,SD(置位端)的优先级高于RD(清零端),其逻辑功能如下:
输入
输出
RD(清零端)
SD(置位端)
Q
/Q
0
0
保持
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
0
3、仿照电子烛炬电路安装
根据仿照电子烛炬电路焊接事理图和PCB布局图,按照从左到右,按照温度感应电路、声控感应电路、RS触发电路、LED显示电路的顺序安装。仿照电子烛炬电路PCB布局图如下所示。
制作完成后,接上5V直流电压,用打火机打火烧热敏电阻(持续韶光不能超过1秒,否则随意马虎烧坏热敏电阻),LED1灯亮,过1分钟后,再用嘴吹发话器,LED1灯灭,如下图所示:
仿照电子烛炬顶层实物图
仿照电子烛炬底面走线图
如果没有实现预定的功能,请从下面几个方面进行检修与调试:
(1)不雅观察法:检讨每个元件是否安装精确,特殊是双D触发器4013,驻极体发话器等是否安装精确,三极管9012、9013的三个引脚E、B、C是否精确等,发光二极管的正负极性是否精确。
(2)电阻法:根据事理图检讨线路是否正常连通,可用万用表检测每条线路是否导通。电子初学者,焊接的线路多有虚焊、漏焊、假焊,电路搭建缺点等情形,以是首先检讨每条线路是否焊接好,也便是电气性能是否担保。
(3)电阻法:检测每处GND是否和电源负极接头是否连通;检测每处VCC是否和电源接头是否连通。
(4)电压法:测试三极管VT1的基极电压,然后用打火机烧0.1秒,看看电压是否由高到低变革。如果电压一贯没有变革,三极管的破坏的可能性比较大。
(5)电压法:测试驻极体发话器的正极的电压2V旁边,用嘴吹驻极体发话器时,电压会低落1V旁边。如果电压没有变革,驻极体发话器的正负极性接反的可能性较大。
(6)电压法:测试三极管VT2的基极电压,用嘴吹驻极体发话器时,电压会发生改变,产生负电压。如果电压一贯没有变革,三极管VT2的破坏的可能性比较大。
(7)电压法:测试三极管VT3的基极电压,用嘴吹驻极体发话器时,电压会发生零点几V的低落。如果电压一贯没有变革,三极管VT3的破坏的可能性比较大。
(8)电压法:测试三极管VT3的集电极电压,用嘴吹驻极体发话器时,会产生一个高电平脉冲。如果没有高电平脉冲,可以检测本电路的电源部分是否接好。
(9)电压法:测试4013的6脚电压,当用打火机烧一下时,6脚会接管到一个高电平脉冲,1脚会输出高电平。
(10)电压法:等4013的6脚电压低落到低电平时,再测试4013的4脚电压,当嘴吹驻极体发话器时,会产生一个高电平脉冲到4013的4脚,1脚会输出低电平(由高变低)。
经由以上步骤的检讨、检测后,基本上可以打消故障,可以实现“火柴点火,风吹火熄”的仿真性








