《电子制作实例集锦》PDF电子书

傅劲松编 福建科学技术出版社

图书在版编目(C|P)数据 电子制作实例集锦/傅劲松编.一福州:福建科学技 术出版社,2006.1 ISBN7-5335-2686-4 I.电…Ⅱ.傅…Ⅲ.电子器件一制作ⅣN.TN 中国版本图书馆CIP数据核字(2005)第106015号 书名电子制作实例集锦 者傅劲松 作出网经 出版发行福建科学技术出版社(福州市东水路76号,邮编35 址www.fist.com 销各地新华书店 排版福建科学技术出版社排版室 印刷福州晚报社印刷厂 开本787毫米×1092毫米1/16 印张11 字数266千字 版次2006年1月第1版 印次2006年1月第1次印刷 印数1-3000 书号ISBN7-5335-2686-4 定价17.00元 书中如有印装质量问题,可直接向本社调换

前言 感谢您使用此书。 随着社会的发展,电子技术已经不是什么神秘的东西了,人们天天都在和它打交道。在 今天的时代,它正飞速地向前发展,面貌日新月异。它产生的种种效果强烈地吸引着青少年 和其他初学的电子爱好者。 为了给电子爱好者一个了解、实践电子技术的空间,我们编写了此书。书中收集了对我 们日常生活、学习很有帮助的多个方面的电子制作以及一些实验制作的实例,具有制作价值 和设计参考价值。在各实例的文章中,通俗易懂地介绍了有关电子技术理论和制作实践知 识。特别是一些实例文章有详尽的原理分析,制作、调试过程介绍,包括制作的实物照片、 测试结果等,有很强的实践特色。希望电子爱好者可以通过自己动手对电子技术有感性的认 识,提高自己的动手能力,加深对电子技术原理的理解,增加学习电子技术的兴趣,为日后 投入电子技术的开发应用打好基础 另外,本书给出的电路图中,除特别说明的外,我们依惯例做如下规定:电阻阻值标注 中不含“Ω”者,其后加上“Ω”后即为阻值。 本书后的附录是对前面的有关文章的补充。本书中介绍的制作中用到的通用数字集成电 路的简要资料均可在附一中找到 如果您热衷于电子技术,希望此书能给您一点启发和帮助 由于水平有服,加上时间仓促,书中难免存在不足甚至错误之处,恳请读者批评指正。 本书中有部分原始资料摘自网络以及相关报刊。在此,对各位原作者表示感谢 作者 2005年6月14日

目录 第一章控制灯光电路 “ HAPPY NEW YEAR”广告牌 简易闪烁LED灯 闪烁彩球 大型LED灯组……………… 闪烁彩灯 (5) 闪烁彩灯 平滑亮灭彩灯 渐熄12V灯 …(8) 有充电和记忆功能的自动切换6V应急灯 触摸式调光灯∴ …(10) 有视力保健功能的触摸式调光台灯 …(12) 带自熄功能的触摸式调光灯 (13) 触摸/无线遥控调光灯 (14) 第二章触碰开关电路 多功能电风扇触摸调速电路 (17) 12V供电延时自动切断触摸式开关 (18) 市电供电延时自动熄灭触摸式开关… (19) 应用555芯片制作的双键触摸式开关 (19) 巧用音乐芯片制作的双键触摸式开关 单键双稳态触摸式开关 (21) 防抖动轻触开关…… …………………(22) 第三章声控电路 掌声开关电路 哨声控制电路 ……(25) 对讲机说话时自动关闭收音系统电路…… 声控接通电路… (26) 声控录音电路 (27) 声控FM发射器……… 第四章温控电路 用一个元件制作的数显温度计 (30) LCD数显温度计………………… (31)

电子制作实例集锦 可预置动作温度的感温控制器 …(35) 带上、下限温度设置的感温控制器… (38) 鱼缸水温自动控制器 (40) 第五章时控电路 自制LED数字钟 (43) 用555芯片制作的电风扇模拟阵风调速器… (46) 周期随机变化的电风扇模拟阵风调速器 …(48) 用计数器芯片制作的电风扇模拟阵风调速器 (48) 关断时间较长的间歇控制器 ………(49) 可设置多种模式的间歇控制器 (50) 模拟电台报时电路 (52) 电冰箱关门提醒器…… …(52) 第六章电话电路 以阻容网络消侧音的双工对讲机……… …(54) 以变压器耦合消侧音的双工对讲机… (55) 简易电话遥控装置 …(57) 简易电话铃声发生器…………………… (59) 第七章无线电、红外线、超声波电路 无线电防离失报警器 (61) 无线电防开启报警器… (62) 无线鼠标 无线电8路遥控开关 (68) 无线电8/16路遥控装置 …∴…(71) 无线电遥控开关 无线电窗帘遥控装置 ……………(81) 无线电电风扇遥控器 (83) 无线电遥控按摩器 …(84) 无线电遥控灯开关 (85) 无线数显温度计 (88) 红外线单路遥控电路 (94) 红外线多路遥控电路 (97) 红外线多路编码遥控器 红外线电视伴音转发器(发射器接于耳机插孔) (103) 红外线电视伴音转发器(发射器内置于机内) (104) 超声波测距仪… (105)

目录 3 第八章直流电源电路 0.7~24V连续可调限流电源…… (113) 滤波效果良好的15V电源 …(114) 低功耗12V电源……… (114) 用TL431制作的2.5~24V可调电源… (115) 带过流保护的1.8~35.3V连续可调电源 用LM317制作的简易电源 (118) 从0V起调的电源 …………(120) 正、负电压“同步”调节的电源 ……(121) 节能自适应可调稳压电源 (123) 数显实验电源 (124) 将+5V抬高到十30V的电源 (128) 带电流控制(0.002~3A)的可调(0~30V)稳压电源 …(132) 15步数字电源 (137 脉宽调制(PWM)直流电动机控制器… (141) 第九章交流电源电路 阻容电路起振的DC/AC逆变器 …(144) 晶体起振的DC/AC逆变器 ……(147) 简易220V应急灯… (149) 能自动切换的220V应急灯……… (150) 无源正弦波一方波转换器 ……………(152) 附录 附一本书涉及的通用数字集成电路的简要资料… (153) 附二78××和79××系列固定三端稳压集成电路介绍 (158) 附三555集成电路介绍 159) 参考资料 ……………(166)

第一童荏制光电路 “ HAPPY NEW YEAR”广告牌 本文介绍的是一个电路简单、成本低廉的广告牌的制作,它由173个直径为3mm的发 光二极管组成“ HAPPY NEW YEAR2006”几个字,并通过电路控制产生不同的视觉效果 (图1.1.1) 电路见图1.1.2。LED~LED11用来显示字母 H”(见图1.1.3)。LED1~LED11的正极接在 “A”点,负极接在“B”点。字母“A”由LED12~ LED21组成,与前面类似,LED12~LED21的正极 接在“A”点,负极与电阻R8相连(电路图上没有 显示R8)。通过这样的LED的组合可以很方便地显 图1.1.1 示不同的文字信息。 496173|87 129138163173 RI R15 R191 D9 D10 D11 D12 ~220V ICI 1728kn TIP122 人 NE555 10uF R2~R6=470D5~D8=1N4148 T1~T4=8050D9~D10=1N4001 图1.1.2 电源部分由B1、D1~D4、C1、IC1、C2组成。变压器B1输出的9V交流电通过D1~ D4整流和C1滤波后给LED显示部分供电。变压器的功率应根据使用的发光二极管所消耗 的功率计算。如果按每个发光二极管工作时的电流为12mA计算,所有发光二极管全部工 作时需要的电流为:173×0.012≈2(A)。变压器的功率可按下面方法估算:

电子制作实例集锦 P=(U×I)/80%=(9×2)/80%=22.5(W) 考虑到控制电路部分的需要和T作可靠性,可 选择功率在25W左冇、次级电压为9V的变压器。 三端稳压器ICl(7806)为控制部分提供稳定 的6V电源。时基电路IC2(NE555)接成非稳态 多谐振荡器形式产生1Hz的时钟信号,时钟频率可 通过VR进行调节。该时钟信号被引入IC3十进制 字母“H"”内部结构 计数器CD4017作为计数脉冲。随着计数脉冲的变 化,IC3的Q1~Q8会依次循环出现高电平。高电 平出现的快慢由IC2输出的时钟信号频率决定 当IC3的Q1(2脚)输出高电平时,T1导通 电流通过发光二极管LEDl~LED48、电阻R7~ R11和T1流回负极,此时字母“ HAPPY”被显示 图1.1.3 出来。 1秒钟后,IC3的Ql端变为低电平,Q2(4脚)变为高电平,此时T2导通,字母 “NEW”被显示出来。 同样原理,1秒钟后,字母“YEAR”发光并维持点亮1秒钟,之后是数字“2006”发 光并维持点亮1秒钟 在“ HAPPY”、“NEW”、“YEAR”、“2006”几个字母依次点亮后,IC3的Q5~Q8端 随时钟频率依次变为高电平,经过D5~D8使T5每秒钟导通一次,由于D9~D12的作用, 使得“ HAPPY、“NEW”、“YEAR”、“2006”这几个字按每秒一次的频率同时闪烁4次 以增强视觉效果。之后再按字母依次点亮,重复循环。 选择R7~R22时应考虑LED的情况及电源电压。如前面所述,按每个二极管工作时的 电流为12mA,T作电压为3V,以及电源电压为10V计算,字母“A”上流过的电流为 0.012×11=0.132(A),电阻R7上的压降为10V-3V=7V,因此电阻R7阻值R=7V/ 0.132A=53,电阻R7功率P=IR=0.1322×53=0.92(W)。由于每个字母所用的二极 管数量差别不大,所以R7~R22可选择阻值47~689、功率2W左右的电阻。 T5由于工作电流较大,需加散热器。 其他元件可参考图1.1.2选择。 很显然,此电路通过不同的二极管组合和功率扩展可以做出很多不同的简单信息显示, 起到广告效果。 简易闪烁LED灯 在采用220V交流供电的仪器设备、家用电器中,安装或改装一个本文介绍的闪烁电源 指示灯,不仅耗电小、寿命长,而且美观大方,非常引人注目。 电路如图1.2.1所示。利用三极管V在雪崩击穿状态下的负阻特性和电容C的充放电 特性,构成一个弛张振荡器。接通电源后,220V交流电经二极管D半波整流、电阻R限 流、对C充电。当C两端电压上升到V的雪崩电压(实测约9V)时,C便经过V迅速放 电,使串入放电回路的LED发光。放电结束后,V恢复截止状态,C又开始充电并重复上

第一章控制灯光电路 述过程。V由基极加入的同步信号来触发雪崩。电路工作 电流实测仅0.17mA 1N4004510k V选用饱和压降小一些的9013或3DG12型硅NPN三 9013 极管。LED最好用高亮度红色发光二极管。D用反压大于 220v 3F6千R2 400V的硅整流二极管。适当改变R和C的数值,可调节 51k LED的闪光速度。 图1.2.1 闪烁彩球 这款闪烁彩球的制成品见图1.3.1。它采用常见的 自由多谐振荡器”电路,见图1.3.2。 自由多谐振荡器与一般振荡器不同,一般振荡器所 产生的信号都为正弦波,而自由多谐振荡器产生的是周 期交变的方波 图1.3.2中,R5~R7,C1、C2,T1、T2组成基本 的自由多谐振荡器电路。振荡产生的过程与一般电路不 同,电路发生振荡是由于加电时,晶体管T1和T2导通 状态稍有差异,使两组RC电路先后进行充放电而引 起的。 假设T1比T2先导通,T1的导通使其动态电阻减 小,集电极电压降低。降低的电压通过C1耦合至T2的 图1.3.1 区图 罐 R4 470 T3 T4 TI-TA=BC547 Cl~C2=47p/25V TI 图1.3 基极,减小了T2的正向偏置,T2趋向截止,动态电阻加大,这个大电阻与R7(4700)分 压,可以近似认为电源电压都加到T2的集电极。由于T2集电极正电位很高,会通过C2耦 合到T1的基极,激励T1进入饱和,最后使得T1完全饱和(T1的集电极电压下降接近于 地电压),而T2完全截止(T2的集电极电压接近于电源电压)。因为电源刚接通时,C1充 电电压方向是左正右负,所以T1饱和相当于C1左端接地,C1的右端接在T2的基极,近 似一个负电压接在T2的基极,保持T2截止

4 电子制作实例集锦 然而,C1上的负电压并不能保持很久,它会通过R6和T1放电。放电时间常数由R6 C1的值的乘积决定。实践证明,只要经过T=0.7RC1,C1上的电荷就基本放完,T2基极 的电压就由负变成零。此时C1通过R6被正向充电,T2基极电压逐渐升高,直至T2脱离 截止区,经过放大区,趋向饱和区,又一个连锁过程发生了,最后T2完全饱和,T1完全 截止。只要供给电源不断开,上述交变现象就会永不休止地进行下去。在T1的集电极或 T2的集电极都可以输出脉冲方波。 以上现象说明,晶体管T1、T2充当了两只电子开关,电子开关的转换由RC时间常数 决定,并由此决定了方波的脉冲宽度: T1=0.7R8C2T2=0.7R6C 两个方波的脉冲宽之和就是重复周期: T=T1+T2=0.7(R8C2+R6C1) 若R8=R6,C1=C2,则: T=1. 4RC 图1.3.3给出了T1集电极和T2集电极 Uc 输出的方波波形。 由上面公式可以计算出:图1.3.2电路 的重复周期为T=1.4RC=1.4×47×106× 47×10=3(),频率为f=1/T=0.33H2)。2 输出的方波通过T3、T4驱动,使二极 管T1~T9和T10~T18交替闪烁。图1.3.4 为电路板图。请注意图1.3.4电路板上有两 根跳线,否则电路会不工作 电路板应制作两块,交错安装,如图 1.3.1。电路只要按图安装无误,无需调试即 图1.3.3 可工作。 030157 图1.3.4