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第1章 电子设计与制作基础1

1.1 电子系统概述1

1.1.1 电子系统基本类型1

1.1.2 电子系统设计的基本内容与方法3

1.2 电子制作概述5

1.2.1 电子制作基本概念5

1.2.2 电子制作基本流程5

1.3 电子制作常用工具8

1.3.1 板件加工工具9

1.3.2 焊接工具9

1.3.3 测量工具11

1.3.4 其他工具与材料14

1.4 手工焊接技术16

1.4.1 焊接基础16

1.4.2 锡焊机理16

1.4.3 焊接质量分析18

1.4.4 手工焊接19

1.5 电子制作装配技术26

1.5.1 电子元器件的安装26

1.5.2 电子制作的装配技术30

1.6 电子制作调试与故障排查32

1.6.1 电子制作测量32

1.6.2 电子制作调试33

1.6.3 调试过程中的常见故障37

1.6.4 调试过程中的故障排查法37

第2章 基本电子元器件39

2.1 电阻器的简单识别与型号命名法39

2.1.1 电阻器的分类39

2.1.2 电阻器的型号命名41

2.1.3 电阻器的主要性能指标41

2.1.4 电阻器的简单测试43

2.1.5 选用电阻器常识44

2.1.6 电阻器和电位器选用原则44

2.2 电容器的简单识别与型号命名法45

2.2.1 电容器的分类45

2.2.2 电容器型号命名法47

2.2.3 电容器的主要性能指标48

2.2.4 电容器质量优劣的简单测试49

2.2.5 选用电容器常识49

2.3 电感器的简单识别与型号命名法50

2.3.1 电感器的分类50

2.3.2 电感器的主要性能指标51

2.3.3 电感器的简单测试51

2.3.4 选用电感器常识51

2.4 半导体器件的简单识别与型号命名法51

2.4.1 半导体器件型号命名法51

2.4.2 二极管的识别与简单测试54

2.4.3 三极管的识别与简单测试56

2.5 半导体集成电路型号命名法58

2.5.1 集成电路的型号命名法58

2.5.2 集成电路的分类59

2.5.3 集成电路的封装形式60

第3章 电子设计与制作实践62

3.1 实例1：数显式大电容测量电路设计62

3.1.1 设计要求62

3.1.2 选择整体方案64

3.1.3 设计单元电路69

3.1.4 绘制整体电路原理图77

3.2 电子设计自动化技术79

3.2.1 EDA技术基本概念79

3.2.2 EDA技术的新发展及特点79

3.2.3 常用EDA工具软件80

3.3 电路原理图及印制电路板图绘制84

3.3.1 电路原理图绘制84

3.3.2 印制电路板图绘制85

3.3.3 实例2：STC89C51单片机最小系统制图89

3.4 印制电路板的简易制作117

3.4.1 简易方法制作印制电路板的一般过程118

3.4.2 采用机械雕刻制作单层板118

3.4.3 采用化学蚀刻批量制板119

3.4.4 实例3：利用过塑机制作印制电路板119

3.4.5 实例4：利用热转印机制作印制电路板120

3.5 点阵板及表面贴装元件手工焊接实践123

3.5.1 实例5：点阵板手工焊接实践123

3.5.2 实例6：表面贴装元件手工焊接实践125

第4章 电源电路制作实例129

4.1 实例7：串联型直流稳压电源制作129

4.1.1 工作原理129

4.1.2 元器件选择129

4.1.3 制作与调试130

4.2 实例8：具有扩流过压保护的5V稳压电源130

4.2.1 工作原理130

4.2.2 元器件选择131

4.2.3 制作与调试131

4.3 实例9：＋5V、±12V稳压电源132

4.3.1 工作原理132

4.3.2 元器件选择134

4.3.3 制作与调试134

4.4 实例10：新颖的5～16V可调电源135

4.4.1 电路原理135

4.4.2 元器件选择与制作135

4.5 实例11：1.2 ～20V、1A实验电源136

4.5.1 电压可调的三端稳压IC LM317简介137

4.5.2 输出电压采用1.2 ～20V时的问题与对策138

4.5.3 1.2 ～20V、1A实验用直流电源电路140

4.5.4 制作与调试140

4.6 实例12：精密串联型稳压电源141

4.6.1 工作原理142

4.6.2 元器件选择142

4.6.3 制作与调试143

4.7 实例13：智能型应急电源143

4.7.1 功能及指标143

4.7.2 电路原理144

4.7.3 元器件选择145

4.7.4 制作与调试146

4.8 实例14：直流升压电源146

4.8.1 工作原理146

4.8.2 元器件选择与制作147

4.9 实例15：锂离子电池充电器147

4.9.1 工作原理148

4.9.2 元器件选择与制作148

4.10 实例16：直流交流变换器（逆变电源）149

4.10.1 工作原理149

4.10.2 元器件选择151

4.10.3 制作与调试151

4.11 实例17：太阳能照明电路152

4.11.1 使用太阳能面板152

4.11.2 使用更大容量的电池153

4.11.3 灯具153

4.11.4 电路153

4.11.5 结构154

4.11.6 设置和调试155

4.12 实例18：自动追踪阳光的太阳能充电器156

4.12.1 太阳能电池156

4.12.2 镍镉电池157

4.12.3 电动机157

4.12.4 工作原理157

4.12.5 光传感器159

4.12.6 滑环的使用159

4.13 实例19：简易步进数字电源161

4.13.1 整流滤波电路161

4.13.2 可调电压控制162

4.13.3 电压输出指示165

4.14 实例20：基于UC3844的多输出电源165

4.14.1 电流型PWM控制原理166

4.14.2 电流型PWM控制芯片UC3844166

4.14.3 主电路拓扑167

4.14.4 高频变压器设计167

4.14.5 漏感消除电路169

4.14.6 控制电路设计169

4.14.7 实验结果170

4.15 实例21：小型太阳能供电板的制作170

4.15.1 太阳能供电板的原理及设计171

4.15.2 元器件选择171

4.15.3 制作过程172

4.16 实例22：车载笔记本电源适配器173

4.16.1 升压转换器的工作原理173

4.16.2 PWM控制174

4.16.3 调试与测试176

4.17 实例23：无线输电176

4.17.1 无线输电的4种方式177

4.17.2 基于电磁感应原理的简易无线输电178

第5章 开关电路制作实例180

5.1 实例24：三极管开关电路180

5.1.1 三极管开关电路设计180

5.1.2 基本三极管开关的改进181

5.1.3 三极管开关的应用183

5.2 实例25：多通道家用电器遥控开关184

5.2.1 工作原理184

5.2.2 元器件选择185

5.2.3 制作与调试185

5.3 实例26：声控开关186

5.3.1 简介186

5.3.2 工作原理186

5.3.3 电路调整187

5.3.4 元器件选择与制作188

5.4 实例27：电子定时器188

5.4.1 电路原理188

5.4.2 元器件选择与制作189

5.5 实例28：人体红外线接近感应延时开关189

5.5.1 电路原理190

5.5.2 元器件选择与制作190

5.6 实例29：微波自动开关192

5.6.1 电路原理192

5.6.2 元器件选择与制作193

5.7 实例30：液面控制自动开关194

5.7.1 电路原理194

5.7.2 元器件选择与制作195

5.8 实例31：声光控制延时开关电路的设计与制作195

5.8.1 工作原理195

5.8.2 元器件选择196

5.8.3 制作与调试197

5.9 实例32：八段触摸电子开关197

5.9.1 工作原理197

5.9.2 元器件选择198

5.9.3 安装调试198

5.10 实例33：音阶声控开关199

5.10.1 工作原理199

5.10.2 制作202

5.11 实例34：555定时器触摸延时开关203

5.11.1 双键触摸开关203

5.11.2 单键触摸延时开关204

5.12 实例35：双D触发器触摸开关204

5.12.1 工作原理204

5.12.2 元器件选择与制作205

5.13 实例36：专用集成电路新颖定时器206

5.13.1 电路原理206

5.13.2 元器件选择207

5.13.3 制作和使用208

5.14 实例37：口哨开关208

5.14.1 电路原理208

5.14.2 制作209

5.14.3 测试209

5.14.4 应用209

5.15 实例38：触摸延时开关210

5.15.1 元器件准备210

5.15.2 电路的制作与调试211

5.15.3 电路工作原理212

5.16 实例39：书柜自动开关212

5.16.1 工作原理212

5.16.2 元器件选择213

5.16.3 制作与使用213

5.17 实例40：温控开关214

5.17.1 电路原理214

5.17.2 元器件选择215

5.17.3 制作与调试215

5.18 实例41：自动照明开关215

5.18.1 工作原理216

5.18.2 元器件选择与制作216

5.19 实例42：热释电红外感应开关217

5.19.1 电路原理217

5.19.2 元器件选择与制作218

5.20 实例43：睡眠开关219

5.20.1 定时原理219

5.20.2 元件准备220

5.20.3 制作注意事项220

5.21 实例44：单路无线遥控开关220

5.21.1 工作原理221

5.21.2 制作与调试222

5.21.3 遥控开关密码设置222

第6章 声光控制电路制作实例224

6.1 实例45：基于555的简易电子琴224

6.1.1 工作原理224

6.1.2 元器件选择与制作225

6.2 实例46：电子转盘游戏器226

6.2.1 工作原理226

6.2.2 元器件选择227

6.2.3 制作和使用227

6.3 实例47：声光音乐门铃228

6.3.1 工作原理228

6.3.2 元器件选择229

6.3.3 制作与使用231

6.4 实例48：音乐盒232

6.4.1 工作原理232

6.4.2 元件准备和制作233

6.5 实例49：矩阵循环显示器233

6.5.1 工作原理233

6.5.2 元器件选择235

6.5.3 制作与调试235

6.6 实例50：电子光线枪236

6.6.1 电路原理236

6.6.2 元件准备236

6.6.3 制作237

6.7 实例51：天亮报晓电子鸟237

6.7.1 工作原理237

6.7.2 元器件选择238

6.7.3 制作与调试238

6.8 实例52：电子硬币239

6.8.1 电路原理239

6.8.2 制作与调试240

6.9 实例53：电子灭蚊灯242

6.9.1 电路原理242

6.9.2 元器件选择242

6.9.3 制作与调试243

6.10 实例54：心形彩灯控制电路243

6.10.1 电路原理243

6.10.2 元器件选择与制作246

6.11 实例55：红外遥控密码锁246

6.11.1 工作原理247

6.11.2 元器件选择248

6.11.3 制作与使用248

6.12 实例56：声光电子鞭炮250

6.12.1 电路组成及工作原理250

6.12.2 元器件选择251

6.12.3 制作与调试251

6.13 实例57：红外线捕鼠器252

6.13.1 工作原理252

6.13.2 元件选择与制作253

6.14 实例58：声光警笛电路254

6.15 实例59：多功能声光电子靶254

6.15.1 工作原理255

6.15.2 元器件选择255

6.15.3 制作与调试256

6.16 实例60：声光显示靶257

6.16.1 工作原理257

6.16.2 元件选择与制作258

6.17 实例61：振动开关控制的夜钓上饵灯258

6.17.1 工作原理258

6.17.2 元器件选择259

6.17.3 制作与使用259

第7章 感知电路制作实例262

7.1 实例62：湿度检测仪262

7.1.1 电路组成262

7.1.2 工作原理262

7.1.3 湿敏电阻Rp的制作262

7.2 实例63：模拟电子蜡烛电路设计与制作263

7.2.1 电路工作原理263

7.2.2 元器件选择264

7.2.3 制作与调试266

7.3 实例64：桥式亮度计267

7.4 实例65：双限值温度自动控制器267

7.4.1 电路原理268

7.4.2 元件选择与制作268

7.5 实例66：电子浇水器269

7.5.1 电路原理269

7.5.2 元器件选择270

7.5.3 制作方法270

7.6 实例67：温度报警器270

7.6.1 电路原理271

7.6.2 元件选择271

7.6.3 制作与调试272

7.7 实例68：光控自动窗帘273

7.7.1 电路原理273

7.7.2 元件选择与制作274

7.8 实例69：有害气体泄漏报警器275

7.8.1 电路结构与特点275

7.8.2 元器件选择276

7.8.3 制作与调试276

7.9 实例70：酒精探测仪277

7.9.1 工作原理277

7.9.2 元器件选择279

7.9.3 制作与调试279

7.10 实例71：晶体管超声喷泉雾化盆景280

7.10.1 工作原理281

7.10.2 元件选择与制作281

7.11 实例72：光电接近开关281

7.11.1 工作原理282

7.11.2 制作与调试282

7.12 实例73：近程探测电路283

7.13 实例74：远程拾音器284

7.13.1 方框图284

7.13.2 高增益放大器285

7.13.3 电路原理285

7.13.4 截止频率286

7.13.5 制作286

7.14 实例75：对射式红外线电子栅栏报警器286

7.14.1 工作原理287

7.14.2 元器件选择与制作288

7.14.3 调试与注意事项289

7.15 实例76：电话远程听音器289

7.15.1 工作原理290

7.15.2 元器件选择与制作291

7.16 实例77：输液控制声光电路291

7.16.1 工作原理291

7.16.2 元器件选择292

7.16.3 制作与调试292

7.17 实例78：地震声光报警器293

7.17.1 工作原理293

7.17.2 元器件选择293

7.17.3 制作与使用294

7.18 实例79：非接触式液位报警器294

7.18.1 工作原理295

7.18.2 主要元件规格及参数295

7.19 实例80：简易逻辑笔296

7.19.1 元器件选择296

7.19.2 工作原理296

7.20 实例81：超声测距仪296

7.20.1 工作原理298

7.20.2 元器件选择301

7.20.3 制作与调试301

第8章 信号源及高频电路制作实例304

8.1 实例82：微型调频发射机304

8.1.1 组装结构304

8.1.2 电路说明304

8.1.3 频率校准305

8.2 实例83：小型太阳能收音机306

8.2.1 工作原理306

8.2.2 元器件选择307

8.2.3 制作与使用308

8.3 实例84：无线话筒309

8.3.1 电路工作原理310

8.3.2 元器件选择310

8.3.3 制作与调试311

8.4 实例85：60s多段语音录放芯片APR9600312

8.4.1 APR9600芯片介绍313

8.4.2 电路原理及制作315

8.5 实例86：电话自动录音、应答、留言装置317

8.5.1 工作原理317

8.5.2 元件选择与制作318

8.6 实例87：电源线载波呼叫装置319

8.6.1 电路结构与特点319

8.6.2 元器件选择320

8.6.3 制作与调试320

8.7 实例88：电子音乐门铃对讲双用机320

8.7.1 工作原理320

8.7.2 元器件选择321

8.7.3 制作与使用321

8.8 实例89：电视伴音无线转发器322

8.8.1 电路原理322

8.8.2 元器件选择323

8.8.3 制作与调试323

8.9 实例90：微型调幅收音机323

8.9.1 技术参数323

8.9.2 电路工作原理323

8.9.3 元件功能325

8.10 实例91：音频信号发生器325

8.10.1 电路基本组成325

8.10.2 振荡电路的起振过程326

8.10.3 信号发生器电路327

8.10.4 制作327

8.10.5 调整、性能及使用方法330

8.11 实例92：电视信号发生器332

8.11.1 工作原理332

8.11.2 元件选择与制作332

8.11.3 调试333

8.12 实例93：多波形信号发生器333

8.12.1 ICL8038介绍333

8.12.2 多波形发生器原理334

8.12.3 电路调试334

第9章 单片机应用电路制作实例336

9.1 单片机应用电子系统设计336

9.1.1 单片机应用电子系统的组成336

9.1.2 单片机应用系统基本设计思想336

9.1.3 单片机应用系统的开发过程337

9.2 实例94：Atmel 89系列Flash单片机编程器340

9.2.1 支持器件341

9.2.2 硬件组成与调试341

9.2.3 印制电路板制作343

9.2.4 元器件选择343

9.2.5 编程软件344

9.3 实例95：利用51单片机实现彩灯控制345

9.3.1 硬件分析345

9.3.2 程序清单348

9.4 实例96：遥控定时开关355

9.4.1 设计要求355

9.4.2 系统硬件设计356

9.4.3 红外线遥控发射器357

9.4.4 红外线遥控接收器358

9.4.5 软件设计358

9.5 实例97：摇摆LED时钟363

9.5.1 整体方案363

9.5.2 制作要点364

9.5.3 软件设计366

9.5.4 调试方法372

9.6 实例98：激光竖琴372

9.6.1 概述372

9.6.2 元器件选择372

9.6.3 电路原理372

9.6.4 制作与软件设计374

9.7 实例99：数控直流电流源377

9.7.1 任务要求377

9.7.2 恒流源的工作原理378

9.7.3 方案比较和论证379

9.7.4 系统硬件设计382

9.7.5 软件设计385

9.7.6 系统组装385

9.7.7 测试调试与误差分析386

9.8 实例100：四旋翼无人飞行器设计与制作400

9.8.1 概述400

9.8.2 总体设计400

9.8.3 硬件设计402

9.8.4 软件设计408

9.8.5 飞行姿态解算算法及程序410

9.8.6 PID控制算法412

9.8.7 四旋翼无人飞行器系统制作与调试413

参考文献427