模拟自动洗车控制器.docx

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模拟自动洗车控制器

2012年徐州市职业学校技能竞赛

《电子产品装配与调试》项目教师组任务书

　　　工位号：

成绩：

任务说明：

本次比赛工作任务共有4项目内容，共100分；由选手在规定的时间内独立完成，完成的时间为240分钟。

安全文明生产要求：

仪器、工具正确放置，按劳动部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。

操作任务：

一、元件选择（识别、筛选与测试）

仔细清点和检查全套装配材料，进行元器件的识别、检测，在此过程中填写下表。

二、电路板焊接

要求焊点大小适中，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、剥头长度符合工艺要求，芯线完好，捻头镀锡。

焊接不符合工艺要求：

少于5处扣1分；5~10处扣3分；10~20处扣5分；20处以上扣10分。

三、产品装配

要求印制板插件位置正确，元器件极性正确，元器件、导线安装及字标方向均应符合工艺要求；接插件、紧固件安装可靠牢固，印制板安装对位；无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。

装配不符合工艺要求：

少于5处扣1分；5~10处扣3分；10~20处扣5分；20处以上扣10分。

四、电路调试

调试实现“自动洗车控制器”的各项功能：

􀁺电源电路工作正常

􀁺显示电路工作正常

􀁺车辆检测电路工作正常

􀁺光线检测电路工作正常

调试好电路，使各电路工作正常：

（1）在车辆检测电路中U2B在电路中起_____________（反向放大器/同向放大器/比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器）作用，U2A和U2C分别组成了_____________（反向放大器/同向放大器/比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器）。

在U2D组成的_____________（反向放大器/同向放大器/比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器）中D3、D4起_____________作用。

在电路中R14起作用。

（2）在光线检测电路中，U7B和U7C是作_____________（反向放大器/同向放大器/比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器/跟随器）使用；U7A和U7D等其它阻容元件组成了_____________（反向放大器/同向放大器/比较器/窗口比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器）。

调试电路完成后测试测试点T16、T17的电压值：

T16的电压为_____________V，T17的电压为_____________V。

（3）在光线检测电路中U6和其它阻容元件组成了_____________电路（单稳态/双稳态/无稳态），其作用是_____________（延时/倍频/方波输出/比较器）。

（4）在显示电路中，R20~R27在电路中起_____________作用。

（5）电阻值的选择：

（自选：

从多余件中选择）

（6）利用仪器设备检测各测试点的信号，记录波形参数并填写下表：

1）接通电源测试测试点T5、T9的波形并记录参数。

2）接通电源当红外感应检测电路检测到信号时，测试测试点T4、T6脚的波形并记录参数。

五、原理图与PCB板图的设计

要求：

1．选手在指定盘根目录下建立一个文件夹。

文件夹名称为CAD+工位号。

选手所有的文件均保存在该文件夹下。

各文件的主文件名：

设计数据库文件（工程文件）：

CAD+工位号

原理图文件：

SCH+××

原理图元件库文件：

SLIB+××

Pcb文件：

PCB+××

Pcb元件封装库文件：

PLIB+××

其中：

××为考生的工位号。

如SCH08

2．绘制原理图。

（5分）

要求：

（1）元件电路符号应标准，序号、参数应一致。

（2）元件库里没有的元件应该单独制作并保存完整。

（3）在原理图下方注明自己的工位号。

3．绘制双面电路板图（10分）

要求：

（1）元件封装标准，应与实际元件一致。

（2）封装库里没有的元件应该单独制作并保存完整。

（3）信号线宽20mil，电源线宽30mil，接地线宽40mil。

（4）电路板的尺寸大小合理。

（5）在电路板边界外侧注明自己的工位号。

“模拟自动洗车控制器”电路功能简介

一、功能说明

自动洗车控制器主要由车辆检测电路、光线检测电路、单片机控制电路、显示电路、指示电路组成。

自动洗车控制器可以实现自动洗车，并有三档洗车速度可供选择。

二、电路功能简介

􀁺按键说明：

S1——慢速洗车按键

S2——中速洗车按键

S3——快速洗车按键

S4——开始/强制结束洗车按键

􀁺模拟功能简介：

1）数码管开机默认显示

，当检查到有车，LED2点亮，蜂鸣器发出“滴—滴”两声提示。

在LED2亮的情况下，先按下S1～S3中任意一按键选择洗车速度（S1：

慢速洗车、S2：

中速洗车、S3：

快速洗车，如选择的是S1——慢速洗车，数码管显示

；如选择的是S2——中速洗车，数码管显示

；如选择的是S3——快速洗车，数码管显示

；若未按下S1～S3中任意一按键（即未选择洗车速度），数码管将显示

，默洗车时间为25s），如果再按下S4开始模拟洗车，同时继电器吸合，数码管的时间将依次递减。

LED3～LED6的动作代表刷车状态：

LED3～LED6向下流水（正刷），LED7点亮，LED8熄灭，LED3～LED6向下流水两次后，LED3～LED6开始向上流水（反刷），LED7熄灭，LED8点亮，LED3～LED6向上再流水两次，如此交替往复。

当洗车完成时，时间减到0，此时数码管显示

，同时继电器松开，LED3～LED8全部点亮，接着按一定规律闪烁，蜂鸣器发出二次“嘀——滴—滴”的声音，提示洗车完成。

然后又回到初始状态，等待下次洗车。

2）如果在洗车过程中，车突然离开，则LED3～LED6停止流水，同时继电器松开，蜂鸣器将发出“嘀”的警报声，记录时间停止递减，洗车中断。

当车回来时，可恢复中断，继续洗车；若车未回来，可按S4恢复初始状态。

3）在洗车过程中，按S4键可以强制结束洗车，此时数码管显示

，同时LED3～LED6停止流水，并全部点亮，继电器松开，蜂鸣器报警，恢复初始状态。

4）若检测到有车，且环境光线较弱，此时数码管显示

，同时继电器吸合，LED3～LED8将交叉交替闪烁一小段时间，然后LED3～LED8全部熄灭，继电器松开，恢复初始状态。

5）在洗车过程中可以变更洗车速度：

先选择相应的速度键，再按S4，实现变更。

6）注意：

按键均应在蜂鸣器声音结束之后按下才有效。

三、元器件介绍

1.集成电路LM567

LM567是通用音调译码器，当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由I与Q检波器构成，由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。

用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。

LM567管脚图和内部原理图分别如图1、图2所示。

图1LM567管脚图图2LM567内部原理图

LM567主要性能参数如下：

􀁺逻辑兼容输出具有吸收100mA电流吸收能力。

􀁺可调带宽从0%至14%；

􀁺中心频率调节从0.01Hz到500kHz；

􀁺电源电压5V～15V。

2.集成电路NE555

NE555为8脚时基集成电路，管脚如图3所示。

可以组成的电路：

1）单稳态：

用于定（延）时、消抖动、分（倍）频、脉冲输出、速率检测等。

2）双稳态：

用于比较器、锁存器、反相器、方波输出及整形等。

3）无稳态：

用于方波输出、电源变换、音响报警、电控测量、定时等。

图3NE555管脚图图4LM324管脚图

3.集成电路LM324

LM324是四运放集成电路，管脚图如图4所示。

11脚接负电源，4脚接正电源。

4.集成电路MAX232CPE

MAX232引脚如图5所示，引脚功能说明如下：

􀁺1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成电荷泵电路，功能为产生±12V电源。

􀁺13、12、11、14第一数据通道；8、9、10、7第二数据通道

􀁺C1+、C1-：

电荷泵电容器阳极；C2+、C2-：

电荷泵电容器阴极

􀁺T1OUT、T2OUT：

RS-232驱动输出；T1IN、T2IN：

RS-232驱动输入

􀁺R1IN、R2IN：

RS-232接收器输入；R1OUT、R2OUT：

RS-232接收器输出

􀁺Vs+（2脚）：

2倍VCC所产生的电荷泵；Vs-（6脚）：

－2倍VCC所产生的电荷泵

􀁺GND（15脚）：

接地端；VCC（16脚）：

电源端+5V。

5.单片机STC90C52RC

引脚如图6所示，其引脚功能说明如下：

1）输入/输出引脚（I/O口线）

P0.0～P0.7:

P0口8位双向I/O口，占39～32脚；

P1.0～P1.7:

P1口8位准双向I/O口，占1～8脚；

P2.0～P2.7:

P2口8位准双向I/O口，占21～28脚；

P3.0～P3.7:

P3口8位准双向I/O口，占10～17脚；

（2）控制口线

PSEN（29脚）：

外部程序存储器读选通信号。

ALE/PROG（30脚）：

地址锁存允许/编程信号。

EA/VPP（31:

）外部程序存储器地址允许/固化编程电压输入端。

RST/VPD（9脚）RST是复位信号输入端,VPD是备用电源输入端。

（3）电源及其它

Vcc（40脚）：

电源端+5V。

GND（20脚）：

接地端。

XTALl、XTAL2（19~18脚）：

时钟电路引脚。

当使用内部时钟时，这两个引脚端外接石英晶体和微调电容。

当使用外部时钟时，用于外接外部时钟源。

图5MAX232管脚图图6STC90C52RC管脚图

四、电路原理图

附录1自动洗车控制器元器件清单

附录2自选件