汽车电子电路试题.docx
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汽车电子电路试题
《电子产品装配与调试》试题
题目：
汽车电子电路
完成时间：
4小时
工位号：
日期：
第一部分电路说明部分
一、电路功能概述
本产品主要实现功能：
1．汽车车窗遮阳膜随车外光照强度进行自动拉下、收起控制，车灯随车外光照强度进行自动亮灭；
2．雨天雨刷器的自动控制。
以下分别介绍电路工作情况及原理。
电路上电输入+9V直流电压，按下电源开关S1和S2之后，调节电位器RP1使测试点J2输出的电压为5V，LED1点亮。
用手遮挡和不遮挡光敏电阻RG1，来模拟车窗外光照强度减弱和增强的情况，八路流水灯LED4~LED11模拟汽车车窗遮阳膜拉下和收起，LED12模拟汽车车灯随车外光照强度进行自动亮灭。
用手遮挡光敏电阻RG1，表示车窗外光照强度减弱，此时八路流水灯LED4~LED11模拟车窗遮阳膜收起，LED12点亮；不遮挡光敏电阻RG1，表示车窗外关照强度增强，此时流水灯LED4~LED11模拟车窗遮阳膜拉下，LED12不亮。
滴一滴水在雨滴传感器P2上，此时电机开始正转几秒接着反转几秒，调节RP4和RP5可以改变正转和反转的时间。
电机的正反转模拟汽车车窗雨刷的来回扫雨动作。
二、电路主要元器件介绍
1.光敏电阻
光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
图1光敏电阻外形及其在电路中的符号
2.LM324
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图2所示。
它内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
11脚接负电源，4脚接正电源。
图2LM324电路符号与管脚图
3.NE555
NE555为8脚时基集成电路，管脚如图5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
4.LM393
LM393是由两个独立的、高精度电压比较器组成的集成电路，失调电压低，最大为2.0mv。
它转为获得宽电压范围、单电源供电设计，也可以以双电源供电；而且无论电源电压大小，电源消耗都很低。
它还有一个特性：
即使是单电源供电，比较器的共模输入电压范围接近地电平。
主要应用于限幅器、简单的模/数转换器、脉冲发生器、方波发生器、延时发生器、频压控振荡器、MOS时钟计时器、多频振荡器和高电平数字逻辑门电路。
LM393被设计成能直接连接TTL和CMOS；当用双电源供电时，它能兼容MOS逻辑电路---这是低功耗的LM393相较于标准比较器的独特优势。
图4LM393内部结果图图5LM393引脚功能排列表
5.STC11F08XE单片机
STC11F08XE单片机是STC生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。
内部集成高可靠复位电路，针对高速通信，智能控制，强干扰场合。
内部集成MAX810专用复位电路；通用I/O口复位后为：
准双向口/弱上拉可设置成四种模式；ISP（在线可编程）可通过串口（RXD/P3.0，TXD/P3.1）直接下载用户程序。
该套件使用封装为LQFP-44的STC11F08XE，芯片引脚图如图7所示
图6STC11F08XE引脚图
三、电路原理图及元件布局图
四、元器件清单
汽车电子电路
日期:
2015-8-22
名称
型号参数
位号
封装
数量
直流电机
直流电机
B1
MOR_12.5mm
1
电解电容
220uF/25V
C1,C4
RB.1.5/.2.5
2
直插瓷片电容
104
C2,C3
cap104-140
2
电解电容
10μF/25V
C5,C12
RB.1/.2
2
贴片电容
104
C6,C7
0805C
2
贴片电容
106
C8,C11
0805C
2
贴片电容
30p
C9,C13
0805C
2
贴片电容
103
C10
0805C
1
贴片电容
102
C14,C15
0805C
2
贴片二极管1N4148
Diode1N4148
D1,D2,D4,D6
4148-SMT
4
直插二极管
Diode1N4148
D3,D5,D7,D8,D9,D10
DIO7.1-3.9x1.9
6
轻触按键
SW-PB
K1
轻触按键6MM
1
贴片二极管红
LED1
LED1',LED2,LED3,LED4,LED5,LED6,LED7,LED8,LED9,LED10,LED11
0805d
11
直插二极管φ5
直插红色φ5
LED12
led（5）
1
光耦
P521
OP1,OP2
DIP-4
2
电源接线端子3.81mm
Header2
P1
电源接线端子5mm
1
排针4P
Header4
P3
HDR1X4
1
排针2P
Header2H
P4,P5
HDR1X2
2
三极管8050
8050
Q1,Q3,Q6,Q7,Q9,Q10,Q15,Q16,Q17,Q18
D
10
三级管8550
8550
Q2,Q4,Q5,Q8,Q11,Q12,Q13,Q14
D
8
贴片电阻
1K
R2,R4,R6,R9,R10,R11,R13,R16,R19,R22,R24,R25,R26,R27,R30,R31,R32,R33,R34,R35,R36,R38,R39,R40,R41,R42
0805
26
贴片电阻
2.2K
R3,R37
0805
2
直插电阻
240
R5
AXIAL0.4
1
贴片电阻
10K
R1,'R7,R8,R12,R14,R15,R17,R18,R20,R21,R23,R28,R29,R43,R44,R46,R48,R49,R52,R53,R56,R59
0805
22
贴片电阻
560R
R45,R47
0805
2
贴片电阻
360R
R50,R51,R57,R58
0805
4
贴片电阻
4.7K
R54,R55
0805
2
光敏电阻
光敏电阻
RG1
RX
1
电位器
1MΩ
Rp5
RP_3296
1
电位器
5K
RP1
RP_3296
1
电位器
50KΩ
Rp2
RP_3296
1
电位器
10KΩ
Rp3
RP_3296
1
电位器
500KΩ
Rp4
RP_3296
1
自锁开关
SW-DPDT
S1,S2
sw_8.5mm
2
三端稳压器
LM317
U1
LM317
1
贴片集成运放
LM393
U2
SOP8
1
贴片单片机
STC11F08XE
U3
LQLPF44
1
贴片555
NE555
U4
SOP8
1
贴片集成运放
LM324
U5
SOP-14
1
直插二极管
1N4007
VD1,VD2,VD3,VD4,VD5,VD6
DIO10.46-5.3x2.8
6
晶振
12M晶振
Y1
CRY卧式
1
散热片
不带脚，散热片
1
码盘
1
短接帽
2
长螺丝
M3（长:
40mm）
4
螺母
M3
4
螺丝
M3（长:
7mm）
1
螺丝
M2（长:
4mm）
2
导线
长:
18cm（单股）
1
五、装配及调试说明
注意：
电路焊接完成，仔细检查无误后，才可通电调试。
说明：
1.通常情况下，首先焊接电源电路，焊接好后上电测量电源是否正常，再
进行后续的焊接。
2.焊接单片机时注意引脚方向，PCB板上丝印斜线对应芯片上的凹陷小圆圈；PCB板上P3端口可以不焊接，此端口作为程序下载端口；注意贴片二极管正负极的区分。
3.考虑到在实际中室内光照强度变化不明显可以用手指接触光敏电阻的表面来改变光照强度，从而观察照明灯LED12亮度明显的变化，所以在焊接光照强度检测部分的光敏电阻RG1时，为了方便调试可将光敏电阻立着焊接。
4.PCB上有两处故障，需要找出故障并修复，电路才能正常工作。
调试步骤：
（假设已找出故障并修复）
1.系统上电（9V输入），调节电位器RP1使测试点J2处输出电压为5V。
2.汽车车窗遮阳膜的调试：
用手遮挡光敏电阻RG1，LM393构成的电压比较器输出高电平，三极管Q1导通输出低电平，单片机检测到低电平之后，使LED4~LED11依次从中间向左右点亮然后熄灭，LED12常亮（不遮挡光敏电阻RG1后熄灭）。
将手从光敏电阻上拿开，LED12熄灭、LED4~LED11依次从左右向中间点亮后熄灭。
调节RP2就可以改变触发汽车车窗遮阳膜动作的光照强度了。
3.雨刷电路的调试：
滴一滴水在雨滴传感器P2上，LM393芯片1脚输出低电平，555多谐振荡电路开始工作输出一定频率的周期信号，使得电机正反转。
调节RP4和PR5改变555振荡周期，就可以改变电机正转和反转的持续时间。
调节RP3可以调节雨滴传感器的灵敏度。
第二部分试题答卷部分
一、电子产品装配（25分）
焊接电路前，需选对元件进行筛选，并完成2.2题的元器件测试报告。
工艺要求：
元件安装整齐、焊点美观:
内容
技术要求
配分
评分标准
得分
元器件引脚
1、引脚加工尺寸及成形应符合装配工艺要求
3
1、检查成品，不符合要求的，每处每件扣0.5分/件。
2、根据监考记录，工具的不正确操作，每次扣0.5分。
元器件安装
2、元件高度及字符方向应符合工艺要求
3、元件安装横平竖直
4、三端稳压器的散热片正确安装
4
焊点
6、焊点大小适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺
7、焊盘不应脱落
8、修脚长度适当，一致，美观
10
安装质量
9、集成电路、二三极管等及导线安装均应符合工艺要求
10、元器件安装牢固，排列整齐
11、无烫伤和划伤，整机清洁无污物
4
常用工具的
使用和维护
12、电烙铁的正确使用
13、钳口工具的正确使用和维护
14、万用表正常使用和维护
15、毫伏表正常使用和维护
16、示波器正常使用和维护
4
二、参数测试（10分）
1.元件参数测试（10分）
将下表中涉及元器件检测结果填入表中。
注意：
质量判定填写“可用”、“断路”、“短路”、“漏电”。
所使用的万用表型号为:
____________________________
元器件
识别及检测内容
配分
评分标准
得分
电阻器
R30
标称值
测量值
测量档位
每支1分
错1项，该电阻不得分。
电容器
C1
标称值（uf）
介质
质量判定
每支1分
错1项，该电容不得分。
发光二极管
LED12
极性
短脚控制
质量判定
每支1分
错1项，该发光二极管不得分。
三极管
Q5
画外形示意图
标出管脚名称
电路符号
质量判定
每支1分
错1项，该三极管不得分。
可调电阻
RP1
画外形示意图
标出管脚名称
电路符号
质量判定
每支1分
错1项，该可调电阻不得分。
光敏电阻
R42
电阻值
变化范围
质量判定
每支1分
错1项，该光敏电阻不得分。
晶振
Y1
阻值
电路符号
质量判断
每支1分
错1项，该晶振不得分。
万用表的
使用和维护
万用表正常使用和维护
操作全过程中，对万用表的使用逐工位检查
2分
各项操作方法不当及错误操作手法扣0.5分/项
三、故障修复和功能测试（35分）
1．电子产品检测（本项目分2小项，第1小项9分，第2小项11分，共20分）
要求：
将已经焊接好的汽车电子电路电路板，进行电路检测并实现电路工作正常。
汽车电子电路功能请查看装配调试与说明和电路功能概述
注意：
在您已经焊接好的《汽车电子电路》线路板上，已经设置了两个故障，请您根据以下的说明加以排除，排除后电路才能工作正常。
（1）故障一：
故障现象：
接通直流电压9V后，按下S1键、S2键，整机______反应，LED1不亮。
检测过程：
用万用表测量测试点J1处电压为________，测量测试点J2的电压为________，再测量U1的“2”脚有____电压，所以应该是U1“2”脚与S2之间有________。
故障点：
故障排除：
用导线_______________，再开机测量测试点J2处有电压并调节RP1使J2处电压为5V，LED1点亮，。
（2）故障二：
（请按以下检测报告要求填写）
故障现象：
检测过程：
故障点：
故障排除：
鉴定内容
技术要求
配分
评分标准
得分
实现
功能
电源电路工作正常（2分）
车窗遮阳电路工作正常（7分）
雨刷电路工作正常（6分）
15分
测试点J2出测得电压为5V（1分）LED1显示正常（1分）；
用手遮挡光敏电阻，LED4~LED11能正常工作，LED12点亮（3分）；
将手从光敏电阻上拿开，LED12熄灭、LED4~LED11依次从左右向中间点亮后熄灭（3分）。
滴一滴水在P2上，电机开始正反转（3分）；将水擦干，电机停止转动（3）分。
1、理论测试（15分）
1）VD1的作用是；（2分）
2）刚上电时，STC11F08XE的4脚的电平变化情况是：
先电平，然后保持电平不变；（每空1.5分，共3分）
3）当LS1为高电平时，U5A1脚为电平，Q9；U5B7脚为电平，Q6_______。
（每空1分，共3分）
4）U5B构成一个（电压比较器、同向放大器、反向放大器），U4构成的555，最大周期为。
（每空1分，共3分）
5）根据原理图分析，当LS1为高电平时，M1_BACKWARD为_电平（高电平/低电平）时，M1_FOWARD为_电平（高电平/低电平）（每空2分，4分）
2、原理图与PCB板图的设计（15分）
---------煤气熄火报警器
说明：
考生在桌面上以选手参赛号+姓名为名建立一个文件夹，选手所有文件均需保存在该文件夹内。
各文件的文件名命名如下：
工程文件：
煤气熄火报警器.prjpcb
原理图文件：
Sch煤气熄火报警器.schdoc
原理图元件库文件：
Schlib煤气熄火报警器.schlib
PCB文件：
Pcb煤气熄火报警器.pcbdoc
PCB元件封装库文件：
Pcblib煤气熄火报警器.pcblib
备注：
如果保存文件的路径不对，或没按规范命名则不予评价；
除了文件夹以外，文件夹里面的内容均不能出现个人信息，否则不予评价。
根据以下步骤完成PCB图的绘制：
1、按照要求建立PCB工程。
（0.5分）
2、制作电路图元件符号，新建原理图元件库文件，在库中绘制图9中元件光敏电阻。
（1.5分）
图9光敏电阻
3、根据要求绘制原理图（5分）
（1）建立原理图文件，设置原理图图纸尺寸为A4；
（2）根据图原理图，必须将自制的元件符号用于原理图中。
（没有用到自己画的元件扣0.5分，其他元件少一个扣0.5分扣完为止）
注意：
绘制清单详见表1
4、根要求制作封装（共2分）
（3）建立封装库文件，并在库中绘制元件光敏电阻的封装；
（4）光敏电阻封装焊盘间距尺寸如图10所示，它的焊盘直径为1.5mm，焊盘孔径为0.8mm。
在封装库中制作自己的封装。
注意：
a、封装焊盘间距尺寸允许误差范围为±0.1mm；
b、必须将自制的元件符号用于原理图中。
图10光敏电阻封装尺寸
5、PCB设计（6分）
在绘制PCB时，须使用以上自制的元件封装，绘制要求如下：
（5）建立PCB文件，设置电路板外形尺寸为5*3CM；
（6）元件布局合理，所有元件均放置在TopLayer；
（7）电源线设置25mil、信号线设置15mil；（注意：
地线不用连接）
（8）按要求对整个电路的TopLayer和BottomLayer进行铺铜操作，填充格式为实心填充，与GND网络相连。
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