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电子CADDOC

电子工艺实习

指导书

西华大学机械工程学院

机械电子工程与自动化系

目录

1电子工艺实习的目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.1实习目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.1单片机实验板简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

2焊接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1焊接目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2焊接器材．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3焊接原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.4焊接顺序及方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.5焊接练习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3常用元件介绍及检测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.1目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2仪器与元件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.3器件原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.4万用表及示波器介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4焊接流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.1裸板检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.2元器件检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.3元件分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.4焊接元件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

5下载与运行程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

5.1下载程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

5.2运行程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

1电子工艺实习目的

电子工艺实习是自动化、机械电子等相关专业重要的实践教学环节，主要是为了贯彻理论联系实际的教学原则，巩固和扩大已学过的电子技术的基础知识，使本专业学生初步获得电子产品生产工艺的基本知识和基本操作技能，为学科基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识并提高学生的工程实践能力。

1.1实习目的

电子工艺实习的目的主要是培养学生的实践动手能力，通过这段时间的实习使其具备以下的能力：

1．焊（焊接、拆焊技术）；

2．选（元器件识别、性能简易测试、筛选）；

3．装（电子电路和电子产品装配能力）；

4．调（电子电路与电子小产品调试能力）；

5．测（会正确使用电子仪器测电参数）；

6．读（电子电路读图能力）；

7．写（培养编写实习报告的能力）；

8．校（电子产品质量检验能力）；

9．触（提前触及三大技术）。

1.2单片机实验板简介

《单片机实验板（实习板）》是西华大学机械工程与自动化学院在长期教学实践中设计的，是一套集电子工艺实习和教学实践于一体的实验装置。

它具有以下特点：

★此设备不需要其它附件，可以在任何一台PC上使用；

★价格便宜，彻底解决了地方院校经费不足的问题；

★可以开设各种实验，满足教学需要。

其电路图如下：

下图为实物相片：

现分别介绍各部分电路介绍如下：

1.2．1复位电路

如下图所示：

采用的是上电复位电路。

按键KEY4导通时，RC电路充电，RST引脚出现正脉冲，只要RST端保持10MS以上的高电平，就能使该单片机有效的复位。

注意：

按键KEY4是根据STC系列单片机的要求设置的，因为STC系列单片机在下载程序时，要在冷启动后才能进行。

下载完程序后，该键可一直处于接通状态就可工作。

1．2.22位LED显示电路

如上图所示，该2位LED为共阳极。

其段码端由P0口控制。

其位控制端分别是P2.6~P2.7。

四个三极管8050在该电路中起的是开关（导通状态）作用。

当执行程序MOVP2，#10H时，即只把P2.6置1，则此时只有最右边的LED工作，它将会显示当前送入P0口的值所对应的段码。

如：

MOVP2，#10H，MOVP0，#00H则执行上述语句后，会看到最右边的LED显示“8.”的字样。

1．2．3蜂鸣器电路

如上图所示，蜂鸣器是通过单片机的P2.4引脚来控制的。

所以可以用CLRP2.4和SETBP2.4来控制该元件的发声与否。

1．2．3.按键电路

在该按键控制电路中，KEY1，KEY2，KEY3，KEY4分别是由P2.3，P2.2，P2.1，P2.0控制。

如上图所示，在编程时，先将这三个口置高电平，当其中任意一个键按下时，其对应的控制引脚必然要发生从高电平到低电平的跳变。

从而判断哪一个键被按下。

1．2．4晶振电路

上图是51单片机的一种典型的晶振电路。

晶振是单片机工作的一个重要单元。

外接晶体以及电容C1和C2构成并联电路。

电容的选取虽然没有严格的要求，但其大小会影响震荡器频率的高低,稳定性等。

一般的典型值为20~30pF左右。

1．2．5计数电路

如图：

OPTOISO为光电开关管，只要单片机一上电，开关管就处于导通状态。

此时，1为高电平，经LM393比较。

如果用不透光的物体去遮断开关管。

则三极管不导通，1为低电平，经反相后变为高电平，T0经历了一次高低电平变化，此时单片机就会计数一次。

即每阻断光断管一次，T0（P3.4）的电平就会变化一次。

1．2．6指示灯控制电路

LED灯分别是由P1.0到P1.7控制。

当控制端为低电平时，对应的指示灯就会被点亮。

三个电阻是限流电阻，因为驱动一个指示灯只需要20—30mA的电流即可。

故需要加上470左右的电阻。

1．2．7.通讯电路

该实验板中，使用串口下载程序或串口通讯使用。

+5V的电源由USB接口提供。

串口的通讯功能是由上图电路实现的。

1．2．8.A/D转换电路

TLC0832为8位的A/D转换器。

该电路图中，IN-接地。

表明是采用单端模拟输入。

IN+为输入。

POT为可变电阻，即可通过可变电阻的调节来改变进入AD的电压，然后通过A/D转换器采集数据。

1．2．9.E2PROM电路

2402是采用的I2C总线的可电擦除、电写入的ROM，通过此器件可以学习I2C总线的基本使用方法。

1．2．10．温度传感器

温度传感受器使用18B20，使用一线总线方式与单片机通讯，获取实时温度值。

总结：

通过上述对该实验板的分析可知。

该实验板可以完成教学实践中的大多数实验。

如：

交通灯控制，按键控制，LED显示，用LED显示时钟（可以用中断实现），串口通讯，A/D转换等。

对于学生初步学习单片机是一个非常好的实验板，可以理论与实践结合学习单片机。

此外，该实验板还有几根引脚是空闲的，所以，可以利用该实验板来实现对其他系统的控制。

如：

控制电机等。

2焊接

通过第1章的介绍知道，我们要获得自己实验板，第一步就是要把它正确的组装起来，这一章主要学习焊接的基本知识，通过实际焊接练习，才可以完成系统开发板的焊接，也是保证系统开发板正常工作的前提。

2.1焊接目的

1．了解焊料，焊剂的选择及其焊点质量的检查。

2．掌握焊接方法，要求及其注意事项。

2.2焊接器材

2.2.1认识手工器材

图2.1常用手工工具实物图

1．尖嘴钳

（1）主要用途

主要用来夹持零件、导线、及零件脚弯折

内部有一剪口，用来剪断1mm以下细小的电线

配合斜口钳做拨线用

（2）注意事项

注意不可以当做扳手，否则会损环钳子；

不可用来敲打；

在焊接的时候夹持元件可以防止元件因过热而损伤。

2．斜口钳

（1）主要用途

常用来剪断导线、零件脚的基本工具；

配合尖嘴钳做拨线用。

（2）注意事项

斜口钳剪断时，应将线头朝向下，以防止断线时伤及眼睛或其他同学；

不可用来剪断铁丝或其他金属的物体，以免损伤器件口，超过1.6mm的电线不可用斜口钳剪断。

3．平头钳

（1）主要用途

用来剪断较粗的导线或金属线配合尖嘴钳做拨线用；

用来弯折、弯曲导线或一般的金属线；

用来夹持较重物体。

（2）注意事项

不可拿它当扳手使用；

不可用来敲打；

4．电烙铁

（1）分类

图2.2电烙铁的分类

圆锥形：

适合焊接热敏感元件；

斜角形：

适于焊接端子点，因有尖端表面，所以热更易于传导；

锥斜面形：

通常用在一般焊接和修理上。

5．吸锡器

（1）主要用途

检修时，将零件上的焊锡吸走，以便利于更换元件；

使用是应将吸锡口靠近焊锡点，但要必免与烙铁直接接触。

（2）注意事项

使用一段时间后，就要清理吸锡器中锡渣；

6．螺丝起子

（1）主要用途

松紧螺丝必须的工具；

一般根据用途分为：

一字起子，十字起子。

（2）注意事项

选择起子时应根据螺丝的大小选用，起子刀口厚薄与宽度均需配合；

金属把子的起子不可以使用在带电的电路上，以免触电；

使用起子应于螺丝帽成90度；

手柄越大转矩越大。

7．镊子

镊子的分类也是很多的，在各种实际应用场合主要是以下两种：

尖头镊子和弯头镊子。

镊子的使用主要是夹持小的元器件，辅助焊接，弯曲电阻、电容、导线的作用。

平时不要把镊子对准人的眼睛或其他部位。

2.2.2使用器材

1．电烙铁一把；

2．万用表一块；

3．各种元件若干

2.3焊接原理

1．焊料与焊剂的选择

焊料：

一般常用焊锡作焊料。

它具有较好的流动性和附着性。

在一定是温度、湿度及振动冲击条件下有足够的机械强度。

而且具有耐腐性，使用方便的优点。

焊剂：

作用是除去油污，防止焊件受热氧化，增强焊锡的流动性。

常用的焊剂是松香。

但在使用时要注意最好配成松香水。

如果电烙铁直接沾松香焊接，虽然焊接的烟量少，附着力强，但沾到焊点上的松香少，不能充分发挥助焊剂的作用。

而且电烙铁头经常接触松香也易使松香焦糊变质。

所以最好将松香溶于酒精中。

以3：

1的比例配成松香水点在焊接处。

千万注意：

绝对不能用酸性焊油。

因为它对焊点有腐蚀性，会引起电烙铁漏电，发霉。

注意：

焊剂用完后用三氯甲烷/酒精擦板子，便于焊接元器件。

2．电烙铁与电烙铁头的选择

常用的电烙铁有外热式、内热式和速热式三种。

一般功率不能过大，选用20—50W即可。

若选用的功率过大，不易掌握火候，很容易使元件过热而损坏。

烙铁头经常加工成各种形状以适应焊接的要求。

为了保证一定的温度，烙铁头要有一定的体积。

一般焊接较大的元件时，烙铁头与焊接物接触面积要大.焊接密度较大的小焊点时，为了避免伤及周围元件和焊点，应采用锥形的烙铁头。

3．焊点质量

焊点的质量直接关系到整块电路板能否正常工作，也是每个操作人员要学会并掌握的基本功。

质量好的焊点称标准焊点，如图2.1（a）所示，在交界处，焊锡、铜箔、元件三者较好地融合在一起。

虚焊点，如图2.1（b）所示，在交界处，从表面看焊锡把引线给包住了,但焊点内部并未完全融合，焊点内部有气隙或油污等。

产生虚焊点的主要原因是元件脚、印制电路板铜箔表面不清洁，或者电烙铁头温度偏低，元件脚、印制电路板铜箔与烙铁头接触表面太小导致受热太慢，