《电子产品装配与调试》试题带答案全国技能大赛.docx

1、电子产品装配与调试试题带答案全国技能大赛电子产品装配与调试试题题 目：智能楼宇呼叫系统 完成时间：4小时 工 位 号： 日 期：_智能楼宇呼叫系统第一部分 电路说明部分一、电路功能概述 为适应现代智能化社会，本系统详细的模拟了现代小区楼宇对讲智能化控制系统工作形式，让学生能更直观地了解到楼宇智能化工作流程及原理。学习自动化控制技术功能。本系统包含：驻极体拾音电路、LM386音频功放电路、电机正反转控制电路、音乐发生电路、红外对管电路、555振荡电路、LM358比较器电路、键盘控制电路、Nokia5110屏显示电路等，构建一个比较完整的系统。模块功能介绍：嵌入式程序控制：系统选用STC公司的10

2、系列单片机为主控芯片，用它强大 的处理功能操控整个系统的运作流程。驻极体拾音电路：系统选用驻极体话筒搭建经典拾音电路，将音频信号转 为电信号。LM386音频功放电路：本系统介绍LM386典型功放电路，在用户接通过程中音频放大实现对讲。电机驱动电路：本系统选用分立元件搭建经典H桥电路，驱动门控电机的正 （开门）、反转（开门）动作。音乐发生电路：系统选用px088a音乐芯片发出24和弦音作为门铃，提示户主客人来访。红外检测模块：门控电机在开门状态下，利用红外对管检测人已通过后，安全关门动作。555振荡电路 ：系统选用NE555方波发生电路驱动发光二极管发光闪烁，提 示当前系统工作模式。LM358模

3、拟硬件开锁电路：系统利用LM358集成运放芯片搭建比较器功能，调试系统工作于不同的模式。让学生学会比较器的工作原理及其应用。键盘控制电路：系统选用数字矩阵键盘为输入设备，输入密码或访问房号。显示模块：系统选用Nokia5110显示屏实现人机通讯，显示当前工作状态。二、电路原理图及PCB图（见附录）三、元件清单（见附录）四、主要元件功能介绍1.LM386功放： LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。本实验中，学会识别及检测集成功率放大器及色环电阻，电容等常用电子元件的好坏，会搭建

4、由集成功放组成的OTL功率放大器，会测试OTL功率放大器主要性能指标。LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10F。 LM386音频功放电路 工作原理：电路接通后，音频信号经C2耦合加至LM386输入端第三脚，经功率放大后由输出端5脚输出，经C7耦合后加至扬声器LS1两端。驱动扬声器发出声音。此外，调节音量电位器RP2，可改放大倍数；调节RP1可改变音量。2.LM358集成运放 LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，

5、适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。本模块中，未接反馈，将其配置成电压比较器使用。 于下图所示， 当“+”端电压高于“-”端电压时，比较器输出高电平；当“-”端电压低于于“-”端电压时，比较器输出低电平；思考：要7脚输出高电平；3脚和6脚电压应如何配置(vcc为+5V)？3.驻极体话筒:驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入和输出阻抗很高，所以要在

6、这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。 驻极体话筒 灵敏度检测 在收录机、电话机等电器中广泛应用的驻极体话筒，其灵敏度直接影响送话和录放效果。这类话筒灵敏度的高低可用万用表进行简单测试。 将万用表拨至R100档，两表笔分别接话筒两电极（注意不能错接到话筒的接地极），待万用表显示一定读数后，用嘴对准话筒轻轻吹气（吹气速度慢而均匀），边吹气边观察表针的摆动幅度。吹气瞬间表针摆动幅度越大，话筒灵敏度就越高，送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大（微动）或根本不摆动，说明此话筒性能差，不宜应用。对于三根引脚驻极体电容式话筒检测方法同上，只是黑表棒接输

7、出引脚2脚，红表棒接引脚3脚。工作原理： 驻极体话筒体积小，结构简单，电声性能好，价格低廉，应用非常广泛。 高分子极化膜上生产时就注入了一定的永久电荷(Q)，由于没有放电回路，这个电荷量是不变的，在声波的作用下，极化膜随着声音震动，因此和背极的距离也跟着变化，也就是锁极化膜和背极间的电容是随声波变化。 我们知道电容上电荷的公式是Q=CV，反之V=Q/C也是成立的。驻极体总的电荷量是不变，当极板在声波压力下后退时，电容量减小，电容两极间的电压就会成反比的升高，反之电容量增加时电容两极间的电压就会成反比的降低。最后再通过阻抗非常高的场效应将电容两端的电压取出来，同时进行放大，我们就可以得到和声音对

8、应的电压了。由于场效应管是有源器件，需要一定的偏置和电流才可以工作在放大状态，因此，驻极体话筒都要加一个直流偏置才能工作。4.红外线发射/接收二极管功能：红外发射/接收二极管与普通5发光二极管外形相同，他们的区别在于红外发射二极管为透明封装（见图4），红外接收二极管采用黑胶封装（见图5）。红外发射二极管的电路符号见图4，红外发射二极管工作于正向导通状态，电流流过发射二极管时，发射二极管发出红外线；红外接收二极管的电路符号见图5，接收二极管工作于反向状态，当没有接收到红外线时，接收二极管时高阻状态，当接收到红外线时，接收二极管电阻减小。图4 红外发射二极管 图5 红外接收二极管5.集成电路NE5

9、55NE555是一块时基集成电路，它可以构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等，是一块用途广泛的集成电路。NE555集成电路管脚如图3，内部等效电路如图4。 NE555引脚功能简介：1脚：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OUT，电流可达200mA。4脚：强制复位端RESET，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CONT，不用时可悬空，或通过0.01F 电容器接地。6脚：高触发端THRES，也称阈值端，高于2/3电源电压时即截止。7脚：放电端DISCH。 8脚：电源正极VDD。五、装配及调试说明 1、装配 根

10、据电路原理图、PCB图和材料清单表，将元件安装焊接到PCB板上，安装焊接要求详见试题部分第二题（电子产品装配）。 2、调试 电路通电前应仔细检查所有元件焊接是否正确，例如：是否出现虚焊、连焊、极性装反和元件错焊等常见问题。检查无误后用万用表测量电源输入端是否有短路，若是一切正常方可根据下面的程序进行调试。 调试步骤：1.给电路板上电，若液晶屏无显示，并且电路无短路。用示波器测试晶振是否起振；2. 电路板正常上电能工作，系统停留在开机界面，系统工作于硬件开锁模式；按键无任何反应；调节RP3使U3-3脚小于2.5V;调节RP4使6脚低于2.3V；调试通过会使LED2闪烁；系统进入正常模式。3.输入

11、密码“”后按“确定”键；看电机及门控指示灯是否能正常工作，逐一排除问题。4.访客输入房号“102”后按“确定”键；LED17闪烁，并音乐响起；户主按下对应按键接通用户（P2排针用跳线帽短路连接）；此时就可以实现对讲；若户主确认访客身份后允许进入，长按即可给访客开门；否则短按。 此时全部电路已调试完毕，若能完成全部功能，说明调试成功。第二部分 考试答卷部分(满分120)一、元器件识别与检测（20分）1、元件识别（3分）清点套件中的元件，其中共有三极管 17 只，发光二极管 31 只，三极管中共有 6 只PNP管， 11 只NPN管。2、在调试步骤过程中调节RP3使U3-3脚小于2.5V是为了U3

12、-1脚输出 低 电平；使U3-1调节RP4使6脚低于2.3V，是为了U3-7脚输出 高 电平，使NE555工作于正常模式。3、元件测试（12 分） 将下表涉及的元件检测结果填入表中。质量判定填写“可用”、“短路”、“断路”、“漏电”等。所使用的万用表为：_元器件识别及检测内容配分评分标准得分电阻R68标称值测量值测量档位1错1项，该电阻测试项不得分180K电容C2标称值介质质量判定1错1项，该电容测试项不得分10uF铝电解三极管Q4画出外形示意图标注管脚名称电路符号质量判定2错1项，该三极管测试项不得分可调电阻RP3画出外形示意图标注管脚名称电路符号质量判定2错1项，该电位器测试项不得分蜂鸣器

13、LS1画出外形示意图标注管脚名称电路符号质量判定2错1项，该蜂鸣器测试项不得分元件挑选全部元器件元器件应用正确2元件装错、漏或损坏1分/件万用表的使用和维护万用表正常使用和维护操作全过程无失误2各项操作方法不当及失误扣0.5分/项二、电子产品装配（50分）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安装1、元件引脚加工尺寸及成型符合相关装配工艺要求。2、元件安装应横平竖直。3、元件字符方向应与PCB的字符方向一致。4、红外发射和接收管在安装时，管头与管头应对准，发射和接收管都为卧式安装。10检查成品，不符合要求的，每处每件扣3分/件。焊点质量1、焊点大小适中，无漏、虚、连

14、、假焊点，焊点光滑、圆润、干净、无毛刺。2、焊盘不应脱落。3、修剪管脚长度合适、一致、美观。15安装质量1、集成电路，二、三极管及导线安装应符合工艺要求。2、元器件安装牢固，排列整齐。3、无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。10工具的使用和维护1、电烙铁的正确使用和维护。2、万用表的正确使用和维护。3、螺丝刀、斜口钳等工艺的正确使用。7根据监考记录，工具的不正确操作，每次扣3分。工作环境1、工作过程中应保证工作台的整洁。2、工作完成后应降工作台和测试设备清理干净，测试设备应归位。8根据监考记录和结束时的现场环境每次扣3分三、理论分析（20分）1、完成检测报告分析（1）刚上电时，STC10F08的R

15、EST脚的电平变化情况是：先 高 电平，然后保持 低 电平不变。 （2）NE555的4脚作用是 清除定时器 ， 低 电平有效。（3）电阻RP1的作用是 调节音量输入 。（4）U1是 晶闸管 ，作用是为 功放电路 提供电源。（5）若需要LED3LED10亮，单片机P3.3为 高 电平，单片机P2.0P2.7口应该输出的数据是 （二进制方式表示（低电平/高电平）。（6）假设红外发射管IR1的管压降为1.5V，则流过它的电流是 3.5 (mA)。（7）红外接收管后级的三极管Q19的作用是 导通 、 截止 。2、电路原理分析。（6分）（1）分析下图电路当M_A为高电平，Q13、Q14、Q15分别 截止

16、 、 导通 、 截止 （填“导 通”或“截止”），此时Q14的发射极为 高 电平。当M_B为低电平，Q16、Q17、Q18分别 导通 、 截止 、 导通 （填“导 通”或“截止”），此时Q17的发射极为 低 电平。四、整机调试（10分）1. 电路板正常上电能工作，系统停留在开机界面，系统工作于硬件开锁模式；按键无任何反应；调节RP3使U3-3脚小于2.5V;调节RP4使6脚低于2.3V；调试通过LED2闪烁；系统由常开模式进入正常模式。2.输入密码“”后按“确定”键；看电机及门控指示灯是否能正常工作，逐一排除问题。3.访客输入房号“102”后按“确定”键；LED17闪烁，并音乐响起；户主按下对应按键接通用户；此时就可以实现对讲；对拾音器吹口气，听听声音如何。若户主确认访客身份后允许进入，长按即可给访客开门；否则短按。五、绘制电路图（20分）根据元器件封装尺寸画出封装图（要求单面板）根据电路原理图画出PCB版图，要求布局合理，走线清晰。电路原理图：元件封装尺寸：三极管（引脚排列为E,B,C） 单位（mm）参考答案：（PCB）