教师组贵州省电子装配与调试项目参考答案.docx

1、教师组贵州省电子装配与调试项目参考答案（教师组）2014贵州省职业院校技能大赛中职组电子产品装配与调试项目答案三任务书2014年5月10日2014年贵州省职业院校技能大赛中职组电子产品装配与调试教师组任务书（三） 工位号： 成绩： 说明：本次比赛工作任务共有5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。职业与安全意识操作符合安全操作规程；工具摆放、包装物品、导线线头等的处理，符合职业岗位的要求；遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场的设备和器材，保持工位的整洁。1工作过程安全 2仪器仪表操作安全 3工具使用安全、规范 4搭建模块安全摆放 5纪律、清洁一、红外自

2、动控制门元器件检测、焊接与装配（本项分3项，第1项2分，第2项15分，第三项7分，共27分）1. 根据给出的红外探测自动门电路图（附图1）和红外探测自动门元器件中的LED数码管实物，画出其中1位数码管的内部连接方式图。3分。评价参考：能按上图所画给3分。没有写出“共阳极”扣0.5分；没有标写脚号（或段码）的扣0.5分；画错发光二极管符号的扣2分。2元器件选择和电路板焊接（共15分）根据给出的红外探测自动门电路原理图（附图1），选择正确的元器件并且准确地焊接在赛场提供的印制电路板上。要求：在印制电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净,无毛刺，无漏、假、虚、连，引脚加工尺寸及成形符

3、合工艺要求；导线长度、剥线头长度符合工艺要求，芯线完好，捻线头镀锡。其中包括：1）贴片焊接（本部分6分）评价参考：贴片焊接工艺按下面标准分级评价。（A）A级：所焊接的元器件的焊点适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺，焊点基本一致，没有歪焊。给6分。（B）B级：所焊接的元器件的焊点适中，无漏、假、虚、连焊，但个别（12个）元器件有下面现象：有毛刺，不光亮，或出现歪焊。得55.9分。（C）C级：35个元器件有漏、假、虚、连焊，或有毛刺，不光亮，歪焊。给34.9分。（D）不入级：有严重（超过6个元器件以上）漏、假、虚、连焊，或有毛刺，不光亮，歪焊。得2分。（E）完全没有贴片焊接得0

4、分。2）非贴片焊接（本部分9分）评价参考：非贴片焊接工艺按下面标准分级评价。（A）A级：所焊接的元器件的焊点适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺，焊点基本一致，引脚加工尺寸及成形符合工艺要求；导线长度、剥线头长度符合工艺要求，芯线完好，捻线头镀锡。得9分。（B）B级：所焊接的元器件的焊点适中，无漏、假、虚、连焊，但个别（12个）元器件有下面现象：有毛刺，不光亮，或导线长度、剥线头长度不符合工艺要求，捻线头无镀锡。得78.9分。（C）C级：36个元器件有漏、假、虚、连焊，或有毛刺，不光亮，或导线长度、剥线头长度不符合工艺要求，捻线头无镀锡。得47.9分。（D）不入级：有严重（超

5、过7个元器件以上）漏、假、虚、连焊，或有毛刺，不光亮，导线长度、剥线头长度不符合工艺要求，捻线头无镀锡。得3分。（E）超过五分之一的元器件（15个以上）没有焊接在电路板上。得0分。3产品装配（本项目10分） 根据给出的红外探测自动门（附图1）电路原理图，把选取的元器件及功能部件正确地装配在赛场提供的印刷电路板上。要求：元器件焊接安装无错漏，元器件、导线安装及元器件上字符标示方向均应符合工艺要求；电路板上插件位置正确，接插件、坚固件安装可靠牢固；线路板和元器件无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。评价参考：电子产品电路安装按下面标准分级评价。（1）A级：焊接安装无错漏，电路板插件位置正确，元器件极性正

6、确，接插件、紧固件安装可靠牢固，电路板安装对位；整机清洁无污物。得10分。（2）B级：元器件均已焊接在电路板上，但出现错误的焊接安装（12个）元器件；或缺少（12个）元器件或插件；或12个插件位置不正确或元器件极性不正确；或元器件、导线安装及字标方向未符合工艺要求；或12处出现烫伤和划伤处，有污物。得69.9分。（3）C级：缺少（35个）元器件或插件；35个插件位置不正确或元器件极性不正确；或元器件、导线安装及字标方向未符合工艺要求；35处出现烫伤和划伤处，有污物。得45.9分。（4）E级：有严重缺少（6个以上）元器件或插件；6个以上插件位置不正确或元器件极性不正确、元器件导线安装及字标方向未

7、符合工艺要求；6处以上出现烫伤和划伤处，有污物。得3分。二、红外探测自动门检修（共30分）注意：在你已经焊接好的红外探测自动门线路板上，已经设置了三个故障。要求：请你根据红外探测自动门电路原理和电路功能（电路功能请参考附带的红外探测自动门功能加以排除，故障排除后电路才能正常工作。并请完成以下的检测修报告。1 故障一检修报告（5分）故障现象（1分）通电后，电源指示灯 LED1 不亮 , 整机不工作。故障检修（2分）首先检查整机供电是否正常，检查P1端口+12V供电正常，测量 C11两端电压11.85V，也正常，再检查 C12 两端电压为 4.9V，说明稳压电路U4也正常，对照原理图再测量R1近5

8、V电源的一端电压是0V ，不正常，检查这一端到5V电源的电阻很大。故障点（1分）细心观察 C12 的正极（+5V 供电）没有铜泊与 R1 的电源端连接。故障排除（1分）用导线连接 C12 的正极与 R1 的电源端，通电后 LED1 已经发光，测量+5V 供电已经正常。2 故障二检修报告(5分)故障现象（1分）通电后，电源指示灯LED1亮 ,单片机电路无法检测有人/无人情况。故障检修（2分）有人/无人检测电路是由红外检测电路和单片机共同组成，先检查 TP2有人时电平有变化，再检查 TP3 有人时电平也有变化，LED2 有人时发光，说明红外发射和接收电路正常，再测量TP4有人/无人时电平也有明显变

9、化，测量U2的8脚有人/无人电平也有明显变化，也正常，对照电路原理图，再测量单片机28脚电平无变化，不正常，怀疑U2的8脚到单片机28脚之间开路。故障点（1分）测量U2的8脚到单片机28脚之间电阻很大，观察发现U2的8脚到单片机28脚之间的铜泊在中间断开。故障排除（1分）将U2的8脚到单片机28脚之间的铜泊用导线连接好，单片机能够顺利检查有人/无人，电路修复。3 故障三检修报告（5分）故障现象（1分）通电后，单片机在检测到有人情况时，显示数码管显示有变化，但电机不转，并很快进入报警锁定状态。故障检修（2分）根据故障现象及原理分析，原因应该在电机及其控制电路上，用万用表测量有人状态时单片机25脚

10、电压变低，继续往后级控制电路测试，发现R39和R40公共端无电压变化，怀疑R39和R40公共端到单片机25脚之间开路。故障点（1分）测量R39和R40公共端到单片机25脚之间电阻很大，观察发现R39和R40公共端到单片机25脚之间无连接铜箔。故障排除（1分）将R39和R40公共端到单片机25脚之间用导线连通，当检测到有人状态时电机已能转动，故障排除。4、红外探测自动门工作正常（本大项分8项，共18分）要求：已经焊接、装配和故障排除后的红外探测自动门电路板，可实现电路工作正常。1电源工作正常：接上交流电源后，+5V电源正常，指示灯LED1亮。（1分）2单片机控制电路正常。（2分）3数码管显示电路

11、正常工作：显示能正常显示报警的代码、等待时间等信息。（2分）4、红外发射电路部分正常。（2分）5、红外接收部分正常。（2分）6、电路调试：（每小题1分共3分）（1）要求调整RP1使红外检测的灵敏度为离PBC电路板的高度为约20cm。（2）调整RP2使红外检测有效延时时间大约为1秒2秒(观察LED2的发光时间)。（3）调整RP3使波形整形延时时间大约为1秒2秒(观察LED5的发光时间)，与LED2亮/熄几乎同步。7电机控制光电开关等电路正常。（2分）8蜂鸣器电路正常。（1分）三、 红外探测自动门数据测量（本大项分3项，共25分）要求：根据给出的附图1红外探测自动门电路图及已经焊接好的红外探测自动

12、门电路板。在正确完成电路的故障排除后，使用给出的仪器仪表，对相关电路进行测量，并把测量的结果填在相关的表格及空格中。1接通电路后，测量自动门在开门过程中，观察并测量TP1相关数据记录在下面表格中。（10分）评价参考：（1）测量数据后面不写单位扣除该小题 0.5 分（2）波形一般显示为 26 个周期，幅度一般要超过显示屏幕的一半（5 格）。画波形多于4个周期或幅度小于2格的扣0.5分，最多扣1分。波形不正确不给分。波形（4分）频率（2分）幅度（2分）f=10KHzVp-p =4.6V量程（1分）量程（1分）20uS1V2接通电路后，测量自动门在开门过程中，观察并测量单片机24脚相关数据记录在下面

13、表格中。（10分）评分注意：因为市面小电机的参数参差，所以本小题的测量值离散性较大，测量结果可能与答案偏差较大。波形（4分）周期（2分）幅度（2分）T=4mSVp-p =4.3V量程（1分）量程（1分）1mS1V分析单片机28脚处信号的参数，得知电机转速约为 62.5 转/S（2分）。 从结构上分析电机转速有这种关系的的原因是电机的转动轴上固定有塑料转盘，转盘上有四条遮光条纹，电机每转动一周产生 4 个脉冲。 （3分）四、装配工艺卡片编制（本项分2项，共3分）根据装配工艺卡片指定的元器件安装图片，完成下面装配工艺卡片的编制。1. 根据装配工艺过程卡片中“图样”，在“工艺要求”中一列其中的空格里

14、填写工艺要求。（1分）装配工艺过程卡片工序名称产品图号装配PCB-20110625序号(位号)装入件及辅助材料代号、名称、规格写出装配工艺要求或指出存在问题A元件放置元件不偏离，不倾斜，引脚与焊盘接触面积不能少于总体75%B引脚焊接焊料不能过多，以免造成连焊接图样2、写出详细的安装步骤（例如 LM7805-TO-220 封装）（2分）元件LM7805图例1、在散热片上涂适当的导热硅脂2、将 7805 用螺钉固定在散热片上3、适当加工 7805 的引脚4、插入 7805，焊接坚固5、旋紧紧固螺母五、绘画电路图和绘制元器件（共15分）说明：选手在E盘根目录上以工位号为名建立文件夹（为选手工位号，只

15、取后两位），选手竞赛所得的所有文件均存入该文件夹中。各文件的主文件名包括：工程文件：.prjpcb原理图文件：Sch.schdoc原理图元件库文件：Schib.schlib元件封装库文件：Plib.pcblib如果选手保存文件的路径不对或没有填写工位号，则不给予选手评分。1绘制电路原理图内容：使用Protel DXP 2004 软件，根据下图绘制原理图（图5.1），并在电路图中的元器件符号上标明它的标号和标称值或型号。图5.1电路原理图（1）按下图格式在A4图纸右下角绘制下表，并填写表中内容文字。（题号填写本项目书项目号）（3分）评价参考：能绘制表格（2分），填写表格中文字（1分）。（2）绘制

16、电路图，元件库中没有的符合选手可以自己绘制并保存到选手指定创建的原理图库文件中。（12分）评价参考：能正确绘制电路图的得12分。缺元器件一个扣1分（不再扣该元器件的连线分），没有使用国标符号一个扣1分（其中二极管和开关应该有自制符号，其它可以变通），缺一连线扣0.5分，元件型号、参数值、单位（比如电阻没有写单位，误将写成u的）或封装不正确每处扣0.5分，最多扣12分。红外探测自动门简述 红外探测自动门可以根据人接近红外感应情况，实现自动开关门、防夹等功能，模拟智能自动门禁系统。二、电路结构红外探测自动门由+5V直流电源、红外反射电路、数码管显示、单片机控制部分、计数器电路、蜂鸣报警、防夹保护、

17、电机电路等组成。三、工作原理简述1、电源部分12V直流经过电容滤波后经过U4稳压输出5V直流电压，供各单元电路使用。2、单片机主控制电路由51系列单片机构成，已经有固化程序（不需要下载程序），检测各种传感器的信息，根据内部设计的程序，驱动相关电路，完成对电路各种控制和显示功能。3、红外检测电路监测来自红外反射传感电路信号，检测是否有人靠近。（1）红外发射电路U2E和U2和外围电路产生方波，方波脉冲信号驱动Q4和红外发射管，发射红外光。（2）红外接收电路对管前无物体挡住时，TP2为低电平，有物体在红外对管前时，TP2为高电平，RP1可以调节红外接收的灵敏度。（3）红外信号处理电路经过Q5、Q6二

18、级放大后经过U2A、U2B反相处理，再经过D9、R25、C15等组成的延时控制电路，RP2可以调整延时时间，然后再经过U2C和Q7等再次反相，再U3进行脉冲整形后产生有人/无人检测信号，传输到时单片机的相应端口。4、开/关门执行机构由开门由（直流电动机正转）表示，关门（直流电动机反转）表示。规定顺时针旋转为正转，逆时针旋转为反转。由Q8Q13、电机、LED3和 LED4等组成。控制要求如下：（1）当有人员通过红外反射传感器时，开门执行机构动作，直流电动机正转正转7s门全开后自动停止，表示自动门停留在开门位置。数码管显示“F”+时间,表示正转（开门）。注意：在开门的过程中再次检查到有人，但是系统

19、不会再动作，只会继续完成开门的整个过程。（2）自动门在开门位置停留等待停转4s后，数码管显示“P”+时间,表示暂停保证人员安全通过。（3）自动进入关门过程，直流电动机反转 7s 门全关后自动停止，表示自动门停留在关门位置。数码管显示“r”+时间,表示反转（关门）（4）当自动门在关门过程中，如果再次检测到有人时，则电机停转 1s 后，重新让门全开（时间是电机正转与之前反转已用去相同的时间差），然后重复停转 4s，再反转关门，在关门位置停留等待时重新开始等待，然后再进入关门过程，以保证人员安全通过。5、显示电路开门时3位数码管DPY1Y3显示门的工作情况（开门/关门/报警），Q3、Q4、Q5 是位

20、码驱动管。开门时显示全开门（电机正转）的剩余时间，关门时显示全关门剩余时间（电机反转），红外门工作异常报警时显示 110（意思是自动拨通 110 报警电话并自动发出定位信号，方便维护人员快速准确定位进行救人或者维护）。6、智能防夹保护功能通过电机和转盘等机器结构，电机转动时在GD1上产生脉冲信号，送到单片机，如果在正常开/关门过程中一定时间内没有检测到光电脉冲的信号，就判断是电机负载过重或者意外停止转动，可能有人被夹或者自动门有严重故障，此时除进行复位外不能进行其他操作。（由于市面电机差异较大，少数电机启动不佳，会导致单片机误触发报警，请复位后多实验几次。）7、声音报警电路有人被夹发生危险时长

21、时间发出“B声音”进行报警，声音电路由由Q15、SPK1等组成，由相应程序驱动发出必要的声音。四、主要芯片介绍1、STC89C51RC 8位单片机，完全兼容原来AT系列51单片机，其引脚和功能关系在电路图中标示。引脚如图1所示，引脚功能说明如下：（1）输入/输出引脚（I/O口线）P0.0P0.7:P0口8位双向I/O口，占3932脚；P1.0P1.7:P1口8位准双向I/O口，占18脚；P2.0P2.7:P2口8位准双向I/O口，占2128脚；P3.0P3.7:P3口8位准双向I/O口，占1017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)：

22、地址锁存允许/编程信号。EA /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）电源及其它Vcc(40脚)：电源端+5V。GND(20脚)：接地端。XTALl、XTAL2(1918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12、CD4069 CD4069由六个COS/MOS反相器电路组成。此器件主要用作通用反相器、即用于不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。内部框图见图2图23、NE555 时基电路 应用于单稳、双稳、无稳

23、的的工作方式等。内部框图见图3图3引脚功能说明：1脚：GND公共地端为负极；2脚：低触发端TRIG，低于13电源电压时即导通； 3脚：输出端VO，电流可达2000 mA；4脚：强制复位端，不用时可与电源正极相连或悬空；5脚：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0.01F电容器接地；6脚：高触发端THR，也称阈值端，高于2/3电源电压时即截止；7脚：放电端DIS；8脚：电源正极VCC。4、78M05类别：三端稳压器，输出电压：5V，输出电流:500mA(最大值)，引脚功能见图4 图45、GK152槽型光电耦合器，引脚如图所示功能说明：1，2脚为输入端。 3，4脚为输出端

24、。红外探测自动门安装说明一、U1要先焊接集成座，然后才把U1放进去。U1已经写入程序，不能、也不需要去改变U1内部的程序。二、GD1与转盘的安装如下图所示，安装步骤如下（见图6）： 1安装直流电机DJ1，用螺丝固定直流电机DJ1在电路板上，连接电路。 2安装塑料转盘，把转盘固定在电动机的转轴上。 3安装GD1:把GD1插入转盘上，用螺丝固定GD1，安装时必须要把GD1的中轴线经过转盘的轴心，要象图中那样，让转盘更多的进入凹槽，转盘边要安装在GD1的槽中间，电机也要转动灵活，最后焊接接电机引线，这样才能保证缺口转到的时候才透光，否则经常出现显示110不停报警的结果。图6附图：红外探测自动门电路原

25、理图红外探测自动门元件清单名称规格型号编号数量瓷片电容104C1, C2, C103瓷片电容30PC3, C42瓷片电容102C5, C6, C7, C84瓷片电容103C91电解电容100uF/16VC11, C122电解电容10uF/10-50VC13, C14, C15, C164整流二极管4001D1, D2, D3, D44贴片二极管M7D5, D6, D7, D84贴片二极管贴片4148D911位共阳数码管0.3寸一位共阳数码管DPY1, DPY2, DPY33双耳槽型光耦GK152（需交换光敏脚）GD119P排阻10K-9P排阻JP11贴片LED0805红色LEDLED1, LE

26、D3, LED433mmLED3mm红发红LED213mmLED3mm绿发绿LED51310电机310短轴电机MG11301接线端子301-2P接线端子P11DC2.1插座DC5.5-2.1插座P21贴片三极管贴片8550Q1, Q2, Q33TO-90三极管8050Q4, Q7, Q8, Q9,Q106TO-90三极管9014Q5, Q62TO-90三极管8550Q11, Q12, Q13, Q14, Q156直插电阻4.7KR391直插电阻10R01直插电阻10KR2, R402直插电阻5.1KR161直插电阻200R171直插电阻100R181直插电阻1KR191直插电阻470KR20,

27、 R252直插电阻47KR211直插电阻360R371贴片电阻0805贴片1.5KR1, R26, R33, R345贴片电阻0805贴片470R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R4110贴片电阻0805贴片10KR11, R12, R13, R14, R30, R427贴片电阻0805贴片47KR152贴片电阻0805贴片4.7KR22, R24, R31, R365贴片电阻0805贴片1MR232贴片电阻0805贴片1KR272贴片电阻0805贴片20KR28, R293贴片电阻0805贴片510R32, R353贴片电阻0805贴片30KR3823296可调1MRP113296可调500KRP2, RP32微动开关6*6*5S1112mm有源蜂鸣器12mm有源蜂鸣器SPK116P排针TPTP1, TP2, TP3, TP4, TP5, TP615mm红外接收管5mm红外接收Rc115mm红外发射管5mm红外发射Tr1140P IC座40P IC座U11写好程序的51STC89C511集成电路贴片CD4069U21集成电路贴片NE555U31贴片三端贴片78M05U41晶振12MY11稳压二极管5.1VZ11胶柱30mm4胶柱螺丝3*4自攻4电机连线5-10焊接线2电机螺丝M2*3机丝4电机转盘带黑线50齿齿轮1专用电路板1