机器猫电子CAD实训设计报告.docx
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机器猫电子CAD实训设计报告
北华航天工业学院
实习/实训总结报告
实习/实训名称：
电子CAD与电装实习
实习/实训地点、时间电子CAD（教7机房）
电装实习（电子实习基地）
专业班级：
B11232
姓名：
谢英初
学号：
29
指导教师姓名：
张洁
完成时间：
2013年6月6日
一、实习/实训目的
1.使学生对电子技术有一个初步认识，并初步具备电子技术方面的基础知识、基本常识和基本技能。
2.通过《电装实习》部分，使学生了解电子产品生产试制的全过程，锻炼实际动手能力，培养工程实践的观念。
3.通过《电子CAD》部分，使学生了解电子CAD在电子技术中的应用，掌握从原理图的绘制、性能仿真到PCB设计的全过程，提高电子技术课程的学习效果和电子设计的效率。
二、实习/实训主要内容
（一）《电装实习》部分
1.焊接技术的一般知识和练习；
2.常用电子仪表的原理与使用、电子元件的识别与测试；
3.实习产品的工作原理；
4.实习产品的安装与调试。
（二）《电子CAD》部分
1.原理图的绘制；
2.电子电路的性能仿真；
3.PCB的设计。
三、实习/实训具体内容及过程记录（图、表或程序等）
（一）《电装实习》部分
1.印制板设计与制作
2.印制板的安装
（1）元器件检测
全部元器件安装前必须进行测试（见下表）
元器件名称
测试内容及要求
电阻
阻值是否合格
二极管
正向导通，反向截止。
极性标志是否正确（注：
有色环的一边为负极性）
三极管
判断极性及类型8050、9014（D）为NPN型
电解电容
漏电流小，极性正确
光敏三极管
（红外接收管）
由两个PN结组成，它的发射极具有光敏特性。
它的集电极则与普通晶体管一样，可以获得电流增益，但基极一般没有引线，光敏三极管有放大作用。
干簧管
（舌簧开关）
由一对磁性材料制造的弹性舌簧组成，密封于玻璃管中，舌簧端面互叠留有一条细间隙，触电镀有一层贵金属，使开关具有稳定的特性和延长使用寿命。
当恒磁铁或线圈产生的磁场施加于开关上时，开关两个舌簧磁化，若生成的磁场吸引力克服了舌簧管弹性所产生的阻力，舌簧被吸引力作用接触导通，即电路闭合。
一旦磁场力消除，舌簧因弹力作用又重新分开，即电路断开，我们所使用的干簧管属于常开型
麦克风
（声敏传感器）
是把外界声场中的信号转换成电信号的传感器。
用万用表电阻档黑表笔接麦克风正极（芯线），红表笔接麦克风负极，吹一吹麦克风，电阻应有明显的变化，反接则电阻变化很小。
连接驻极体话筒可以使用双股电线，但是用屏蔽线能有效地减小噪音。
（2）印制板焊接
将印制板全部采用卧式焊接，注意二极管，三极管，以及电解电容的极性。
3.整机装配
在连线之前，应将机壳拆开，避免烫伤及其他损害，并保存好机壳和螺钉
注意：
电机不可拆！
参考下列步骤进行连线：
名称
代表字符
名称
代表字符
名称
代表字符
电动机
M
麦克风
（声控）
S
红外接收
（光控）
I
电源
V
干簧管
（磁控）
R
（1）电动机：
打开机壳，电动机（黑色）已固定在机壳底部。
电动机负极与电池负极有一根连线，改装电路，将连在电池负极的一端焊下来，改接至印制板的“电动机—”（M—），由印制板上的“电动机+”（M+）引一根线到J1到电动机正端。
音乐芯片连接在电池负极那一端改接至电动机的负极，使其电子狗在行走的时候会发出叫声。
（2）电源：
由印制板上的“电源—”（V—）引一根线J2到电池负极。
“电源+”（V+）与“电机+”（M+）相连，不用单独再接。
（3）磁控：
由印制板上的磁控“+、—”（R+、R—）引两根线J3、J4分别搭焊在在干簧管（磁敏传感器）两腿，放在机器狗后部，应紧贴机壳，便于控制，干簧管没有极性。
（4）红外接收管（白色）：
由印制板上的“光控+、—”（I+、I—）引两根线J5、J6搭焊到红外接收管的两个管腿上，其中一条管腿套上热缩管，以免短路，导致打开开关后机器狗一直走个不停。
应注意的是：
红外接收管的长腿应接在“I—”上。
在机器狗机壳前面的小挡板上打个直径5mm的孔，将红外接收管固定住。
（5）声控部分：
屏蔽线两头脱线，一端分正负（中间为正，外围为负）焊到印制板的S+、S—；另一端分别贴焊在麦克风（声敏传感器）的两个焊接点上，但要注意极性，且麦克风易损坏，焊接时间不要过长。
焊接完成后安装在机器狗的前胸。
4.调试组装
（1）通电前检查元器件焊接及连线是否有误，以免造成短路，烧毁电机发生危险。
尤其注意在装入电池前测量“电源—”（V—）。
“电源+”间是否短路，并注意电池极性。
（2）静态工作点参考值
代号
型号
静态参考电压
E
B
C
Q
9014
0V
0.5V
4V
Q
9014D
0V
0.6V
3.6V
Q
9014
0V
0.4V
0.5V
Q
9014
0V
0V
4.5V
Q
8050D
0V
0V
4.5V
IC1
555
1：
0V
2：
3.8V
3：
0V
4：
4.5V
5：
3V
6：
0V
7：
0V
8：
4.5V
（3）组装：
简单的测试完成后再组装机壳，注意螺钉不宜拧得过紧，以免塑料外壳损坏。
装好后，分别进行声控，光控，磁控测试，均有“走——停”过程即算合格。
机器狗材料清单
序号
代号
名称
规格及型号
数量
1
R1,R10
电阻
1M
2
2
R2,R3
电阻
150K
2
3
R4,R5,R9
电阻
4.7K
3
4
R6,R7
电阻
10K
2
5
R8
电阻
100
1
6
C1，C3
电解电容
1uF/V
2
7
C2
瓷介电容
10F
1
8
C4
电解电容
47uF/10V
1
9
C5
电解电容
470uF/10V
1
10
C6
电解电容
220uF/10V
1
11
D1
二极管
1N4001
1
12
D2
稳压二极管
1N4148
1
13
Q1，Q2，Q3
三极管
9014（NPN）
3
14
Q2
三极管
9014D（NPN）
1
15
Q5
三极管
8050D（NPN）
1
16
IC1
集成电路
555
1
17
S1
声敏传感器
Secondcontrol
1
18
S2
红外接收管
Infrared
1
19
S3
磁敏传感器
Reedswitch
1
20
JX
连接线
直径0.12，70cm
J1—J4：
10cm
J5、J6：
15cm
1
21
屏蔽线
15cm
1
22
热缩套管
3cm
1
23
外壳（含电动机）
1
24
线路板
82mm×55mm
1
（二）《电子CAD》部分
1.原理图绘制步骤：
（1）创建PCB设计项目；
（2）创建原理图文件；
（3）加载/卸载元件库；
（4）放置图件；
（5）为元件添加标注；
（6）规范原理图；
（7）电气规则检查；
（8）元件封装检查；
（9）生成材料单。
机器狗驱动电路原理图
2.仿真电路图与仿真波形
Multisim仿真类型电路图
仿真波形
（输入（上）和输出（下））
3.布线图绘制步骤：
（1）在自己制作的工程中，新建PCB文件，File/new/PCB；
（2）加载自己制作的包含所有机器狗元件的封装库；
（3）点击页面下面的标签，切换到“Keepoutlayer”层，画出电路板的电气边界，使用place/keepout/track；
（4）原理图文件导入到PCB文件中；
（5）将导入的元器件，拖进画好的框中，把深红色的“Room”框去掉，然后清除绿色标记；
（6）板子的层数设置，此项可不设置；
（7）元件的布局，可参照下图进行布局；
（8）设置布线规则；
（9）开始布线；
（10）设计规则DRC检查；
（11）输出符合生产加工要求的制版文件（如图所示）。
四、实习/实训总结及分析
1.《电装实习》部分
电烙铁头，焊锡丝尖与焊盘三点要接触在一点上，焊接时间不宜过长或过短，焊锡之前应先插上电烙铁的插头，给电烙铁加热。
焊接时，焊锡与电路板，电烙铁与电路板的夹角最好成45度，这样焊锡与电烙铁的夹角成90度。
焊接时，焊锡与电烙铁的接触时间不要太长，以免焊锡过多造成漏锡，也不要过短，以免造成虚焊。
元件的腿尽量要直，而且不要伸出太长，多余的可以剪掉。
焊完时，焊锡最好成圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。
电烙铁长时间不使用应拔掉电源，还有就是注意不要让电烙铁头接触电源线，存在安全隐患。
特别注意电路板上两个或几个孔挨的特别近时焊锡使用过多容易造成短路，因此焊这些地方要格外小心，从焊接顺来看，首先看元器件的大小高度，然后按先内后外的原则焊接。
经过对焊接技术的实习，我们初步掌握了焊接方法和技术要领并对电路板的基本构造和元器件有了初步认识，动手能力有了很大的提高，实习收获很大。
2.《电子CAD》部分
通过电子CAD部分的学习，我们初步掌握了用AltiumDesigner绘制电路原理图与布线图的方法，学会了如何创建新的工程文件，元器件库文件，如何修改元器件属性等，并且通过软件测试，为我们的手工制版工作打下了基础，同时我们也学会了如何使用Multisim，Protues等软件进行仿真波形的测试，作为电装实习的能否成功进行的标准检验方式。
整个实习过让我们学到了许多作为电子专业类的重要软件使用的方法，为以后的设计实验打下了很好的基础
五、实习/实训设备
1.万用表；2.剥线钳；3.尖口钳；4.扁口钳；5.电烙铁；6.锉刀；
7.计算机
六、参考/实训资料
[1]康华光.电子技术基础-模拟部分[M].高教出版社.2000
[2]李国洪：
《电子CAD教程---基于OrCAD9.2》[M].机械工业出版社.2003
成绩评定表
指导教师评定
平时表现
总结报告
验收
及
考核情况
总评
评定成绩：
指导教师：
实习/实训考核小组评定
评定成绩：
实习/实训负责人：
年月日
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