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电子产品装配与调试项目书答案

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2020年4月19日
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黑龙江省《电子产品装配与调试》答案
《车窗遮阳及雨刷自动控制》
装配与调试

任

务

书

《电子产品装配与调试》项目任务书
　　　工位号： 成绩：
说明：
本次大赛工作任务共有4大项内容，总分100分；由选手在规定的时间内独立完成，比赛时间为240分钟。
安全文明生产要求：
比赛时仪器、工具正确放置，按正确的操作规程进行操作，操作过程中爱护仪器设备、工具、工作台，防止出现触电事故。
一、电子产品装配（共30分）
（本大项内分3项，第1项5分，第2项15分，第3项10分）
1．元器件选择（配分5分）
要求：根据给出的附图1《车窗遮阳及雨刷自动控制电路原理图》，正确无误地从赛场提供的元、器件中选取产品所需的元、器件及功能部件。
2．印制电路板焊接（配分15分）
根据给出的附图1《车窗遮阳及雨刷自动控制电路原理图》，选择所需要的元器件，把它们准确地焊接在赛场提供的印制电路板上。其中包括：
（1）贴片元件焊接（配分6分）
（2）非贴片元件焊接（配分9分）
要求：在印制电路板上所焊接的元器件，焊点大小适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺；引脚加工尺寸及成形符合工艺要求；导线长度、剥线头长度符合工艺要求，芯线完好，捻线头镀锡。
3．电子产品安装（配分10分）
根据给出的附图1《车窗遮阳及雨刷自动控制电路原理图》，把选取的电子元器件及功能部件正确地装配在赛场提供的印制电路板上。
要求：元器件焊接安装无错漏，元器件、导线安装及元器件上字符标示方向均应符合工艺要求；电路板上插件位置正确，接插件、紧固件安装可靠牢固；线路板和元器件无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。
二、电子产品功能调试（共45分）
（本大项内分3项，第1项21分，第2项9分，第3项15分
要求：根据附图1和已按图焊接好的线路板，按本项目的各项要求，对电路进行调试与检测。
1．调试并实现电路的基本功能（配分21分）
（1）电源电路工作正常（配分3分）
正确连接+9V电源，测得测试点TP1电压为+5V；LED电源（D6）指示灯亮，表示电源电路工作正常。在单片机电路复位状态下，测试点TP3电压为+9V，按一下K1微动开关后，测得测试点TP2电压为+9V。
（2）数码显示电路（含单片机电路和显示电路）工作正常（配分3分）
连接+9V电源后，按下微动按钮K5，数码管D显示数字为0000，则表示数码显示电路工作正常。按一下微动按钮K4后，数码显示从0开始秒计时，再按一下K4秒计时停止，再按下，数码管显示数字回到0000。
（3）雨刷自动控制电路工作正常（配分5分）
连接+9V电源后，按下微动按钮K5，并将开关S1打到钮子弹起，可看到直流电机带动圆盘自动的转动与停止。调整RP3与RP4，使得电机控制雨刷摆动工作为5S，间停时间为10S。则表明雨刷自动控制电路工作正常。
（4）车窗遮阳自动控制电路正常工作（配分10分）
连接+9V电源后，按下微动按钮K5后，再按下微动按钮K1，并开关S1按下。此时调整RP1与RP2，使得在室内光照下直流电机带动圆盘正转（顺时针方向），表示车窗关闭。此时，按下微动按钮K2，表示车窗关闭到极限，电机停转，同时数码管D1显示“CLOS”。
当黑色帽盖遮住光敏电阻RG1后，电路中直流电机带动圆盘反转（逆时针方向），车窗打开。此时，按下微动按钮K3，表示车窗开到极限，电机停转，同时数码管D1显示“OPEn”。完成以上调试步骤，表明车窗遮阳自动控制电路工作正常。
2．电路知识（配分9分）
根据给出的附图1《车窗遮阳及雨刷自动控制电路原理图》及已经焊接好的《车窗遮阳及雨刷自动控制与显示》电路板，回答下面的问题。
（1）在车窗遮阳自动控制单元电路中，控制车窗遮阳膜关闭和开合的电位基准点是该电路中的哪个点？该基准点电位在本电路中是如何提供的？可否用其它更为稳定的方式来确定基准点电位？（配分4分）
答：1、基准点为TP5
2、电源9V经R6和R10串联分压后提供
3、可采用各类稳压电路来确定基准点电位，如三端稳压器等。

（2）在雨刷自动控制单元电路中，555与周围元件组成无稳态多谐振荡电路，其除了调整RP3与RP4改变其周期外，该电路还能够改变什么参数来实现其周期调节？（配分3分）
答：改变电解电容器C11的大小，也可实现周期的调节。

（3）在雨刷自动控制单元电路中，电感L1的作用是什么？（配分2分）
答：与电解电容器C8和C9组成π型滤波电路，起到滤波作用。

3．调试与检测电路（配分15分）
正确完成电路的安装与调试，并使用赛场提供的仪器仪表，对相关电路进行测量，把测量的结果填在相应的空格中。
（1）当车窗遮阳自动控制单元电路工作正常后，测得TP5的电压为 2.58 伏（实际测量数值）。（配分3分）
（2）在原雨刷自动控制电路功能基础上，现要求雨刷摆动时间与间停时间相同，在其它参数固定以及RP3不调节的情况下，RP4应 调小 （填“调大”或“调小”）。 （配分2分）
（3）当光线强车窗遮阳膜自动关闭时，LM324的5脚电位 高 （填“高”或“低”）于6脚电位，LM324的7脚电位为 高 （填“高”或“低”）电平。而对应的LM324的3脚电位 低 （填“高”或“低”）于2脚电位，LM324的1脚电位为 低 （填“高”或“低”）电平。这时电路中三极管Q9、Q10、Q11工作在 饱和（填“饱和”、 “放大”、 “截止”）区，而三极管Q1、Q2、Q3则工作在 截止（填“饱和”、 “放大”、 “截止”）区。（配分6分）
（4）车窗遮阳自动控制单元电路经调试后，LM324的1脚和7脚输出信号均正常，但此时发现光线强时，车窗打开（电机反转），而光线弱时，车窗关闭（电机正转）的现象，可能出现的最大原因是 直流电机引线接反 。（配分4分）

三、用亚龙YL-290电工电子创新实训模块搭建电路。（共10分）
（本大项分2项，第1项6分，第2项4分。）
根据下面提供的原理图（附图2 电容三点式LC正弦波发生器），选用工作台上适用的亚龙YL-290电工电子创新实训模块，用接插导线连接并接入电源，使它成为能够工作的实体电路。
要求：调节电位器RP1，用示波器测量uo有稳定的波形出现。

附图2
1．正确完成本电路功能要求。（配分6分）
2．用示波器测量本电路稳定工作后的输出波形，填入下表中（配分4分）

波形（2分）
周期（1分）
幅度（1分）

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四、使用Protel DXP 软件绘制电路原理图和PCB板图（共15分）
（本大项分2项，第1项7分，第2项8分）
说明：选手在D盘根目录上以工位号为名建立文件夹（××为选手工位号，只取后两位），选手竞赛所得的所有文件均存入该文件夹中。各文件的主文件名包括：
工程库文件：××.prjpcb
原理图文件：Sch××.schdoc
原理图元件库文件：Schib××.schlib
电路板图文件：Pcb××.pcbdoc
元件封装库文件：Plib××.pcblib
如果选手保存文件的路径不对或没有填写工位号，则不给予选手评分。
1．绘制电路原理图（配分7分）
要求：根据附图3，使用Protel DXP 软件，绘制正确的电路原理图。
（1）按下图格式在A4图纸右下角绘制下表并填写表中内容文字。（题号填写本
项目书项目号）（配分2分）

附图3
（2）绘制电路原理图。（配分5分）
2．绘制PCB板图（配分8分）
要求：在附图3原理图基础上，使用Protel DXP 软件，正确绘制PCB板图。
（1）封装要求。（配分3分）
图中所有的电阻与电感的封装为AXIAL-0.4，电解电容的封装为CAPPR2.5-6.3×5，其它电容与测试点TP1的封装为RAD-0.1，电位器封装为VR-5，二极管封装为DIODE-0.4，集成块座封装为DIP-8，φ5红色发光二极管、+12V电源输入插座与继电器封装按照附图1电路板中的实物来自行绘制。
（2）电路板尺寸：50mm×40mm。（配分1分）
（3）所有元器件均放置在Top Layer。（配分2分）
电源线和地线宽为40mil，其它线宽为10mil, 均放在Bottom Layer。
（4）完成布线，并对布线进行优化调整。（配分2分）