任务三 制作LED 灯控电路（课件）-《单片机技术及应用(第4版)》(高等教育出版社) 同步精品课堂

任务三 制作LED 灯控电路 单片机技术及应用 同步精品课堂 高等教育出版社第 4 版 1 掌握发光二极管的测量方法 学会使用 Protel DXP 2004 绘制 LED 灯控电路原理图 能够完成 LED 灯控电路板的制作，包括元件测量、焊接和电路测量 发光二极管的测量方法和特点 LED灯控电路原理图的绘制和电路板的制作流程 理解发光二极管的正向压降和正向电流特性 正确进行 LED 灯控电路板的焊接和电路测量 在电子电路中，LED 灯控电路是一个基础且实用的电路。通过制作 LED 灯控电路，我们可以深入了解发光二极管的特性和应用，掌握电路板制作的基本技能。 我们就一起来制作一个 LED 灯控电路板 任务三 - 制作 LED 灯控电路 - 知识准备 发光二极管的测量方法 - 指针式万用表 发光二极管的正向电阻比普通二极管正向电阻大，一般为 10kΩ 数量级，反向电阻在 500kΩ 以上。 发光二极管的正向压降比较大，如果用万用表 R×1k 以下各挡，因表内电池仅为 1.5V，不能使发光二极管正向导通并发光。一般用 R×10k 挡（内部电池是 9V）进行测试，这样可测出正向电阻，同时可看到发光二极管发出微弱的光。 任务三 - 制作 LED 灯控电路 - 知识准备 发光二极管的测量方法 - 数字万用表 数字万用表的 “二极管” 挡能够提供 3V、1mA 电源，所以可直接测发光二极管的正向导通压降，一般在 2V 以下，此时管子会发微光。 将数字万用表置于 “二极管” 挡，将两只表笔分别互换测量两次，正常的发光二极管测量时应有一次可发出微光，此时红表笔所接的为发光二极管的正极，黑表笔所接的为发光二极管的负极。 任务三 - 制作 LED 灯控电路 - 知识准备 工具及材料准备： 工作准备： 该任务是制作 LED 灯控电路 任务需求 软件：Protel DXP 2004。 硬件：30W 电烙铁 1 把，数字（或指针式）万用表 1 块，尖嘴钳、斜口钳各 1 把，细导线（或网线）、焊锡和松香若干。 穿好工作服，戴好防静电手环，穿绝缘胶鞋。 清洁工作台面，清理工作区域，工具、仪器仪表摆放整齐有序。 任务实施 - LED 灯控电路制作流程 绘制原理图：用 Protel DXP 2004，选元件，按图绘制并保存。 布局与测量元件：绘制布局图，万用表检测元件好坏后插装。 焊接：按发光二极管→金属膜电阻→排针→电源插座顺序焊接。 测量：+5V 电池供电，万用表电流挡测 I/O 口电流，观察发光情况。 LED 灯控电路制作流程 任务实施 - 绘制电路原理图 新建一个原理图文件。在元件库 “Miscellaneous Devices.IntLib” 中找出电阻 “RES2”、发光二极管 “LED0”， 绘制电路原理图 任务实施 - 绘制电路原理图 在元件库 “Miscellaneous Connectors.IntLib” 中找出 “Header 2”“Header 8”，将找到的元件放置到工作区中。 绘制电路原理图 任务实施 - 绘制电路原理图 按照下图 所示绘制电路原理图，“Header 2” 为电源插座，“Header 8” 为 I/O 口插座。 绘制电路原理图 完成后保存该文件，文件名称为 “LED 灯控电路原理图.SchDoc”。 电源插座 I/O插座 任务实施 - 绘制元件布局图与测量元件 按照布局图排列元件。选择元件，用万用表检测元件的好坏，按照顺序插装元件。 绘制元件布局图与测量元件 插装元器件 用万用表检测元器件 任务实施 - 焊接电路 焊接顺序依次为发光二极管→金属膜电阻→排针→电源插座。 焊接电路 任务实施 - 电路测量 +5V 电池盒与 LED 灯控电路的电源端相连，将万用表置于电流挡（100mA 挡）， 电路测量 将红表笔接在 I/O 口的每一端， 黑表笔接地，测量 LED 导通时的电流值，并观察每个 LED 发光强弱程度。 任务实施 - 注意事项 焊接：注意焊接顺序，避免虚焊、短路，控制焊接时间和温度。 焊接与测量注意事项 测量：正确选择万用表挡位，注意表笔极性，避免损坏元件。 认识发光二极管 - 外形（普通发光二极管） 发光二极管（LED）可以发出白、红、黄、绿和蓝等颜色的光，按照发光颜色数多少不同可分为单色和双色发光二极管两大类。 普通发光二极管： 认识发光二极管 - 外形（普通发光二极管） 3 个引脚的发光二极管为双色发光二极管，其中一脚为公共端，另外两个引脚加不同的电压可以显示不同的颜色。 普通发光二极管： 认识发光二极管 - 外形（贴片发光二极管） 贴片二极管正面发光部分由透明材料制成，标有极性标志，正面有色点的一端为发光二极管的负极。 贴片发光二极管 贴片发光二极管背面图 贴片发光二极管正面图 认识发光二极管 - 特点 是一个 PN 结，只是导通电压比较高，约为 2V。 当给发光二极管加上一定正向电压后，就会有电流流过管子，同时向外发光。根据半导体材料不同，可以发出不同颜色的光。一般 LED 的正向电流为 10 ~ 20mA。当电流超过 25mA 后，亮度几乎不随电流的增加而增加，但是超过 30mA 后，就有可能烧坏 LED。 发光二极管内部结构 随堂检测1 用指针式万用表测量发光二极管时，应使用哪个挡位？ 答案：一般用 R×10k 挡进行测试。 LED 灯控电路板的焊接顺序是什么？ 答案：焊接顺序依次为发光二极管→金属膜电阻→排针→电源插座。 随堂检测2 发光二极管的正向电流范围是多少？超过多少可能烧坏 LED？ 答案：一般 LED 的正向电流为 10 ~ 20mA，超过 30mA 后，就有可能烧坏 LED。 数字万用表测量发光二极管时，如何判断正负极？ 答案：将数字万用表置于 “二极管” 挡，将两只表笔分别互换测量两次，正常的发光二极管测量时应有一次可发出微光，此时红表笔所接的为发光二极管的正极，黑表笔所接的为发光二极管的负极。 随堂检测3 简述用指针式万用表测量发光二极管的方法。 答案：发光二极管的正向电阻比普通二极管正向电阻大，一般为 10kΩ 数量级，反向电阻在 500kΩ 以上。发光二极管的正向压降比较大，如果用万用表 R×1k 以下各挡，因表内电池仅为 5V，不能使发光二极管正向导通并发光。一般用 R×10k 挡（内部电池是 9V）进行测试，这样可测出正向电阻，同时可看到发光二极管发出微弱的光。若测得正、反向电阻都很小，说明内部击穿短路。若测得正、反向电阻都是无穷大，说明内部开路。 1 分组讨论，讨论如何提高 LED 灯控电路的发光均匀性。分析不同颜色发光二极管的正向压降和正向电流是否有差异。 3.认识发光二极管 1. 知识准备 任务三 制作LED 灯控电路 2. 任务实施 外形（普通发光二极管） 外形（贴片发光二极管） 绘制电路原理图 绘制元件布局图与测量元件 焊接电路 电路测量 发光二极管的测量方法 - 指针式万用表 发光二极管的测量方法 - 数字万用表 工具及材料准备 感谢观看 25 $$