做了几年工程师才发现,要入门数电模电,一块免费的PCB就能理清

做了几年工程师才发现,要入门数电模电,一块免费的PCB就能理清!

我会把这个作品开源,希望能给你一些帮助!


开源项目描述

这是一块综合焊接练习板。

在制作过程中,你不但可以掌握:

  • 数模电基础知识;
  • 嘉立创EDA的电路设计基本操作

还可以:

  • 实现流水灯和呼吸灯效果!
  • 练习阻容感等常见元器件的焊接技巧
  • 挑战成为“焊武帝”!因为板子上还提供了0805/0603/0402/0201/01005等封装供新手进阶挑战,考察焊接者的焊接技术水平!

真的会成就感满满!

下文主要分享项目的:

——电路原理、器件物料表、焊接注意事项、适用场景、开源资料下载入口


电路原理

本章关键词——电路设计图;板子的使用说明;按键控制、流水灯、呼吸灯的原理

▷▷原理图

▷▷PCB图 *这个PCB使用了彩色丝印工艺

▷▷3D预览图

▷▷PCB实物图 *我按照嘉立创免费打板的工艺开源的这个PCB


1.使用说明

通电后,将滑动开关拨到靠近Type-C端(ON)。

拨码开关(有7个)用于控制对应直插流水灯的亮灭

最右侧的开关用于控制24个LED呼吸灯的亮灭

流水灯和呼吸灯的效果通过轻触按键来控制实现


2.按键控制原理

当按键未按下时。

PMOS管的栅极(G)被100KΩ下拉电阻拉为低电平,使PMOS管的栅极保持稳定的低电平初始状态,防止外界干扰产生不确定状态,PMOS管导通,LED由拨码开关控制亮灭。

当按键按下时。

PMOS管栅极为高电平,PMOS管截止不导通,LED的流水灯或呼吸灯效果起,按键的优先级是高于拨码开关的。

肖特基二极管的作用是防止电流回灌。


3.流水灯电路原理

流水灯效果是使用NE555定时器构成多谐振荡器驱动CD4017十进制计数器来实现的。

流水灯电路通过滑动开关闭合和断开来控制系统的电源。

配合NE555时基电路组成多谐震荡电路,电源VCC通过电阻R12、R15向电容C2进行充电。

当电容C2充到一定程度后,NE555定时器2、6脚电压升高。

当2、6脚电压升高到2/3VCC后,3脚输出为低电平,7脚呈现低阻态,电容C2通过电阻R15向NE555芯片7脚内部对地放电。

当放电至2、6脚电压低于1/3VCC时,3脚输出为高电平,7脚呈现高阻态,循环往复充放电。

通过调整R12、R15、C2的值,可以调整充放电时间,从而调整输出波形的频率和占空比。

3脚输出震荡脉冲作为CD4017计数分频器工作的时钟脉冲。

CD4017计数器工作时,输出端依次输出高电平,不断循环,从而驱动LED进行顺序点亮


4.呼吸灯原理说明

呼吸灯效果是使用LM358运算放大器及外围电路构成的三角波信号发生器来实现的。

由LM358及外围电路构成一个三角波信号发生器。

三极管构成一个共集电极电路,将加在基极的三角波信号进行放大。

并且由于基极的电压是一个三角波夹在直流信号上,导致发射极的输出电压是一个上移的三角波信号,可以控制LED灯的亮度,形成呼吸的效果

LM358经典应用电路图

在图中:LM358的3脚和6脚的电位是固定的。

当2脚电位低于3脚电位时,1脚输出高电平,即T1导通,LED亮。

2脚的电位是由7脚提供的,当5脚的电位高于6脚时,7脚输出高电平。

这两个运放组成的相互连通的比较器来间隙的使T1导通,点亮LED


DIY物料清单


焊接辅助工具

焊接时有一个小技巧——教你怎么找到免费的焊接辅助工具,提高焊接效率!

  • 在嘉立创EDA的PCB设计页面;
  • 点击顶部菜单栏【工具】;
  • 选择【焊接辅助工具】;
  • 跳转到交互式BOM页面,实时显示元器件在PCB板上对应的坐标位置
  • 勾选隐藏或显示已焊接元器件,即可高效率焊接


适用场景

适用于数电模电入门,电子工艺焊接教学,实训和竞赛使用。

本项目已完全开源,如果你需要开源资料用于学习,可以去参考资料处自取。

有不明白的,可以评论区问我!


参考资料:

[1]https://oshwhub.com/course-examples/jia-li-chuang-eda-zong-he-han-jie-lian-xi-ban

— 完 —

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