1温控简易频率测量装置.docx

1温控简易频率测量装置.docx

《1温控简易频率测量装置.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1温控简易频率测量装置.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1温控简易频率测量装置

2007全国中等职业学校“亚龙杯”电工电子技术技能大赛电子产品装配与调试试卷

温控及简易频率测量装置

一、功能说明

温控及简易频率测量装置可以实现温度控制、温度报警、信号频率测量等功能。

二、电路功能简介

温控及简易频率测量装置由电源、温度控制、温度报警、信号发生、单片机控制部分、显示电路等组成。

1．温度控制部分

接通电源，按下复位键，显示“Au-P”，表示自动温度检测，此时，继电器JK断开，指示灯LED1亮，LED2熄灭，当电阻R8达到设定温度点时，继电器JK吸合，指示灯LED1熄灭，LED2灯亮；当K1键按下后，显示“no-H”，表示电路正在预热，当电路加热若干时间后，继电器JK按“断开→吸合→断开→吸合<二次吸合方有效）”的方式工作，调节温度设定点，显示“CAnH”，表示电路进入稳定正常工作状态。

2．温度报警部分

接通电源，设置报警温度。

调节报警温度点位置，当温度超过该设定点时，LED3指示灯亮，且当开关KEY1闭合时，蜂鸣器响；

当K2键按下时，显示“nOAR”，表示没有报警；显示“HAAR”，表示有报警信号，电路正常。

3．555振荡器和光电耦合放大电路部分

555振荡器输出1.4kHz～1.5kHz的信号。

通过光电耦合GD隔离输出方波，通过放大管Q3输出方波。

按下K3键，显示该电路输出信号的频率。

4．文氏电桥振荡器

该电路产生80～100Hz的信号。

按下K4键，显示该电路输出信号的频率。

KEY2位置为上，接R25<39kΩ），位置为下，接Rx；KEY3位置为上，接R29<39kΩ），位置为下，接Ry。

注：

5．带通滤波器和放大电路部分

该电路实现对文氏电桥振荡器的频率选通和放大。

6．电源部分

为电路提供5V电源。

三、芯片介绍

1．AT89C52

引脚如附图1所示。

引脚功能说明：

<1）输入/输出引脚

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

<29脚）：

外部程序存储器读选通信号。

ALE/

<30脚）：

地址锁存允许/编程信号。

/VPP<31脚）：

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）电源及其他

VCC<40脚）：

电源端+5V。

附图1AT89C52引脚图

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。

2．集成电路555

555定时器是一种有记忆功能的器件，它既可以接成施密特触发器，又可以接成单稳态触发器和多谐振荡器。

555集成电路各管脚如附图2所示。

引脚1：

公共地端为负极。

引脚2：

低触发端TR，低于1/3电源电压时即导通。

引脚3：

输出端Q，电流可达2000mA。

附图2555集成电路管脚图

引脚4：

强制复位端R，不用时可与电源正极相连或悬空。

引脚5：

用来调节比较器的基准电压，简称控制端CV，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地。

引脚6：

高触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压时即截止。

引脚7：

放电端DIS。

引脚8：

电源正极VCC。

3．集成电路LM741

LM741的引脚如附图3所示。

2脚：

反相输入端。

3脚：

同相输入端。

7脚：

电源电压正端。

4脚：

电源电压负端。

6脚：

输出端。

1、5脚：

调零端。

附图3LM741引脚图

4．集成电路74LS245

74LS245是一种三态输出的8总线收发驱动器，无锁存功能。

如附图4所示是74LS245的引脚图和功能表。

它的G端和DIR端是控制端，当它的G端为低电平时，如果DIR为高电平，则74LS245将A端数据传送至B端；如果DIR为低电平，则74LS245将B端数据传送至A端。

在其他情况下不传送数据，并输出高阻态。

附图474LS245的引脚图和功能表。

四、温控及简易频率测量装置电路原理图

其各部分电路如附图5所示。

试卷部分

一、元器件识别、筛选、检测

准确清点和检查全套装配材料数量和质量，进行元器件的识别与检测，筛选确定元器件，检测过程中填写下表。

元器件

识别及检测内容

配分

评分标准

得分

电阻器

标称值<含误差）

测量值

测量挡位

1分

电阻检测错1项，该电阻不得分

R17

电容器

标称值<µF）

介质

每支1分，共2分

每支电容检测错1项，该电容不得分

C1

C6

二极管

正向

电阻

反向

电阻

材料

每支1分，共2分

每支二极管检测错1项，该二极管不得分

LED01

D1

三极管

面对平面，管脚向下，管外形示意图标出管脚名称

材料

2分

每项0.5分

Q2

b-e结正向

电阻

b-c结反向

电阻

<续表）

元器件

识别及检测内容

配分

评分标准

得分

继电器

面对管脚，画出外形示意图，标出公共端和常开、常闭管脚

线圈电阻值

2分

每项1分

光电

耦合

GD01

面对管脚，画出管外形示意图，标出输入、输出管脚

2分

热敏

电阻

常温下

阻值

如何判断温度系数

4分

阻值每项1分

判断温度系数2分，共4分

RT+

RT-

二、电路板焊接<15分）

要求电子产品的焊点大小适中，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。

疵点：

少于5处扣1分；

5～10处扣5分；

10～20处扣10分；

20处以上扣15分。

三、电子产品装配<15分）

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5分；

10～20处扣10分；

20处以上扣15分。

四、电子电路的调试<40分）

1．实现温控及简易频率测量基本功能<20分）

●实现温度控制功能。

<4分）

●实现温度报警功能。

<4分）

●555振荡器和光电耦合放大电路正常工作。

<4分）

●文氏电桥振荡器正常工作。

<4分）

●带通滤波器和放大电路正常工作。

<4分）

2．调试

<1）当温度控制电路正常工作时，考试点TP1=8.25V时，测量并记录考试点TP2和TP3的值。

<每空1分，共4分）

TP2

TP3

LED1亮，LED2熄灭

LED2亮，LED1熄灭

注：

记录三位有效数字

<2）利用仪器，检测考试点TP6的信号，记录波形参数并填写下表：

<9分）

<3）当R25、R29接入电路时，调节电路参数，使得TP8输出最大不失真正弦波，此时，测量并记录信号的峰-峰值=。

<1分）

TP6：

记录示波器波形

示波器

电子计数器

毫伏表

时间档位：

幅度挡位：

峰峰值：

频率读数：

周期读数：

测量值：

说明测量值参数：

若在考试点TP8产生频率为2kHz±10%kHz的信号，计算Rx=、Ry=。

<

），选用Rx为、Ry为。

<2分）

将经计算后选用的Rx、Ry接入电路板，此时，测量考试点TP11的波形，该考试点的波形为波；若波形有失真，调谐，消除波形失真，当波形处于最大不失真状态时，信号幅度<利用毫伏表测量）；信号频率<利用频率计测量）。

<4分）

五、原理图与PCB板图的设计<15分）

要求：

1．考生在E盘根目录下建立一个文件夹。

文件夹名称为S+工位号。

考生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）：

s+工位号

原理图文件：

ssch+××

原理图元件库文件：

sslib+××

PCB文件：

spcb+××

PCB元件封装库文件：

splib+××

其中：

××为考生工位号的后两位。

如ssch96。

2．在自己建的原理图元件库文件中绘制热敏电阻RT、继电器KJ1元件符号<如附图6所示）。

<2分）

附图6元件符号的绘制

3．绘制原理图，如附图11所示。

<3分）

要求：

在原理图下方注明自己的工位号。

附图11电路原理图

电路元件属性见附表1和附表2。

4．在自己建的元件封装库文件中，绘制以下元件封装。

<2分）

<1）LED元件封装<如附图7所示）

要求：

焊盘之间距离：

5.08mm

焊盘直径：

1.524mm

焊盘孔径：

0.8128mm

附图7LED元件封装

注：

①只有将该元件用于PCB图中此项才有成绩。

②如不绘制该元件封装，可用SIP2代替，则此项无成绩。

<2）继电器元件封装<如附图8所示）

要求：

焊盘之间距离：

X方向：

依次为7.62mm、5.08mm、5.08mm

Y方向：

7.62mm

焊盘直径：

2.032mm

焊盘孔径：

1.016mm

附图8继电器元件封装

注：

①只有将该元件用于PCB图中此项才有成绩。

②如不绘制该元件封装，可用DIP8代替，则此项无成绩。

附：

元件符号与元件封装的引脚对应

<1）三极管元件引脚对应要求如附图9所示。

<2）继电器元件引脚对应要求如附图10所示。

附图9三极管元件引脚对应

附图10继电器元件引脚对应

5．绘制双面电路板图<8分）

要求：

<1）在机械层绘制电路板的物理边界，尺寸为不大于：

109.22mm×78.74mm。

<2）信号线宽0.254mm，电源线宽0.762mm，接地线宽1.016mm。

<3）在电路板边界外侧注明自己的工位号。

附表1电路图元件属性列表<99SE用户）

元件名

元件标号

元件标注

元件封装

备注

RES2

R1～R7

AXIAL0.4

RES2

R8

51/10W

AXIAL1.0

POT2

W1

10k

VR4

自制

RT

AXIAL0.4

NPN

Q1

9014

TO-92A

PNP

Q2

9012

TO-92A

DIODE

D1

1N400x

DIODE0.4

自制

KJ1

自制

LED

LED1、2

自制

CAP

C13、C5、C8

RAD0.2

ELECTRO1

C6、C7

RB.2/.4

VOLTREG

U1

7805

TO-220

原理图元件库：

MiscellaneousDevices.ddb

元件封装库：

Advpcb.ddb

附表2电路图元件属性列表

元件名

元件标号

元件标注

元件封装

元件库

RES2

R1～R7

AXIAL-0.4

MiscellaneousDevices.IntLib

RES2

R8

51/10W

AXIAL-1.0

RPot2

W1

10k

VR4

自制

RT

AXIAL-0.4

NPN

Q1

9014

BCY-W3

<续表）

元件名

元件标号

元件标注

元件封装

元件库

PNP

Q2

9012

BCY-W3

DIODE

D1

1N400x

DIODE-0.4

自制

KJ1

自制

LED1

LED1、2

自制

CAP

C13、C5、C8

RAD-0.3

CapPol1

C6、C7

RB7.6-15

VoltReg

U1

7805

SFM-F3/Y2.3

六、参赛要求和规定

选手有下列情形，需从参赛成绩中扣分：

①违反比赛规定，提前进行操作的，由现场评委负责记录，扣5～10分。

②选手应在规定时间内完成比赛内容。

在赛程中，均有评委记录每位参赛选手违规操作，依据情节扣5～10分。

③现场操作过失未造成严重后果的，由现场评委负责记录，扣10分。

④发生严重违规操作或作弊，经确认后，由主评委宣布终止该选手的比赛，以0分计算。