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摘 要：本人将直流稳压电源,放大电路,数字电路结合在一起,让学生在网孔板上制作声控灯,并且利用鼓掌和跺脚等方式来控制灯的开启.从而提高了学生的学习兴趣和动手能力,同时其学习主动性和积极性也增加了.
关 键 词：声控灯；测量；制作；调试
引言：在以往《电子工艺实习》的实践教学中,电工电子类的实习教材滞后于当今科学技术的飞速发展,内容比较陈旧和单一,知识更新不够灵活,理论偏难偏繁,与学院现有的实习设备不配套.在今天看来,新的教学改革是以学生的能力发展为本位,一方面强调理论与实践相结合,另一方面强调注重实践教学的趣味性、实用性、扩展性和互动性.要遵循由浅入深,由易到难,由基础到综合的教学原则.针对传统教学模式的那些弊端,本人设计出以下的教学步骤和教学方法.
一、声控灯的工作原理
声控灯由4个二极管组成桥式整流电路,将220V的交流电变成脉冲直流电,再经过电阻的限流降压,电容的滤波,稳压二极管的稳压,输出7.5V的直流电,为集中块,话筒和三极管提供电源.声控灯的发光前提是集中块的A,B两脚输入高电平,经过反相,集中块输出高电平,触发可控硅的导通,使灯泡发光.
白天时由于光敏电阻的阻值很小,使得集中块的A脚输入为0,经过反相后,集中块输出仍然为0,可控硅不导通,灯泡不亮.天黑时光敏电阻的阻值变大,使输入端A脚的电平为1,此时如果没有声音,三极管处于饱和状态,集电极属于低电平,集中块的B脚输入为0,集中块输出仍然为0,可控硅不导通,灯泡不亮.如果有声音,三极管变为放大状态,集电极属于高电平,集中块的B脚输入为1,集中块输出也为1,可控硅导通,灯泡亮.
电路中采用开关二极管4148来阻断门2和门3,使得电容C2充满电后,只能通过RP放电,电容C2和RP组成维持灯亮的延迟电路,这个延迟时间主要是靠电容的放电使门4的输出为1.如果电容的电量放完,门4的输出为0,可控硅无触发信号而关断,灯就会熄灭.所以调节RP的阻值可以控制维持灯亮的时间.具体分析,请参照图1..
图1声控灯原理图
读懂了电路原理图和工作原理后,我们就可以把原理图转换为接线图（见图2）.
图2声控灯电气接线图
二、电子元器件的测量与选择
可控硅选用1A/400V的单向可控硅（SCR）BT169型,其测量方法：将万用表置RX10或RX100档,分别测量任意两管脚正反向电阻.其中,测得电阻值最小的一次（几十欧姆）时,红表笔所搭接的那一端为阴极K,黑表笔所搭接的那一端为门极G,剩下的那一端为阳极A.再将万用表置RX1档,将红表笔接晶闸管的阴极K,黑表笔接阳极A,此时电阻值大,然后用黑表笔碰一下控制极G,这时电阻变小,黑表笔马上离开控制极G,这时万用表仍显示小电阻（注意接触控制极时,正、负表笔始终连接阳极A和阴极K）,说明该晶闸管是好的.
驻极体选用的是一般收音机用的小话筒,它的测量方法是：将万用表置RX100档,将红表笔接小话筒的外壳,黑表笔接另一端,这时用口对着小话筒吹气,如果表针摆动,说明小话筒是好的.而且表针摆动幅度越大,灵敏度越高.
光敏电阻选用的是625A型,若有光照射时,电阻为5千欧姆左右.若无光照射时,电阻为725千欧姆左右.说明该元件是好的.
测量三极管9014时,将万用表置RX1K或RX100档,用黑表笔接其中一个管脚,红表笔分别接触另两个管脚,如果电阻值很小,说明与黑表笔相接的管脚是基极,同时可知此三极管是NPN型.假设其他两只管脚中的一只为集电极,另一只为发射极.用手指将基极和假设的集电极捏在一起（但集电极和发射极不能相碰）,将黑表笔接在假设的集电极上,红表笔接在假设的发射极上,记下万用表的阻值.然后再做相反的假设（将原先假设的集电极假设为发射极,原先假设的发射极假设为集电极）,重复上面的操作,并记下万用表的阻值.比较两次的测量结果,阻值小的那次假设就是正确的.
元器件的选择可灵活掌握,参数可在一定范围内选用,电子元器件可按图1进行选择.
三、声控灯的制作与调试
根据网孔板的实际尺寸,将电子元器件的引脚成型,并测出引脚间的距离,按照接线图把电子元器件插好.焊接无极性的阻容元件时,电阻采用卧装,电容采用立装,紧贴网孔板.焊接有极性的元件时,如电解电容,话筒,整流二极管,三极管,单向晶闸管等元件,绝对不能接反,否则电路不能正常工作,甚至烧毁.如要焊接4011集中块时,应将电烙铁的电源拔掉,利用余热进行焊接,以防静电损坏集中块.
通电前,先将焊好的电路板对照接线图认真核对一遍,然后利用万用表的欧姆档检测一下线路的通断.电路不能出现错焊、漏焊、短路、元器件相碰等现象.如果检测正常,才能在老师的指导下通电试验,但人体不能接触电路板的任何部分,防止市电和静电,务必注意安全.
电路板通电后,利用万用表的直流电压档,先测量稳压二极管两端的电压,如果测得的电压为7.5V,那么声控灯的直流稳压电源部分工作正常,方可以进行下面的操作.切断电源,我们先用黑胶带包住光敏电阻,模拟夜晚的工作状态.然后将RP调到中间位置,通电后,用绝缘的器具轻轻地敲击话筒,灯泡应该开始亮起来,延时一会儿后,自动熄灭.去除光敏电阻的黑胶带,进行白天工作状态的试验.如果敲击话筒,灯泡不亮,则声控灯工作正常.还可以通过调节RP的阻值,来控制灯泡发光的延迟时间,从而满足实际需要.
四、评分
评分分为理论知识内容和实践操作内容,具体详情见表1.
表1声控灯制作评分标准
结束语：通过制作用鼓掌和跺脚来控制的声控灯,使学生掌握了声控灯的构成,工作原理和各部分的作用,并对电子产品的制作过程有了一定的认识和了解.激发了学生的学习积极性和主动性,提高了他们的学习兴趣和动手能力.为更好地理解和掌握电子技术这门课程打下坚实的基础,获得事半功倍的效果.