計(jì)算機(jī)硬件工藝實(shí)習(xí)報(bào)告

1、計(jì)算機(jī)硬件工藝實(shí)習(xí)報(bào)告姓 名 院 系 計(jì)算機(jī)通信工程學(xué)院班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 實(shí)習(xí)時(shí)間 2013年12月 24日至2014年1月3 日實(shí)習(xí)地點(diǎn)長(zhǎng)沙理工大學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)樓指導(dǎo)老師評(píng)語：報(bào)告評(píng)分建議等級(jí)：指導(dǎo)教師簽名：日期：一、實(shí)習(xí)目的和意義計(jì)算機(jī)工藝實(shí)習(xí)中電路板的焊接，調(diào)節(jié)過程能很好的檢驗(yàn)我們對(duì)數(shù)字電路與數(shù)字邏輯的掌握程度，使我們認(rèn)識(shí)到該課程知識(shí)在實(shí)踐中應(yīng)用的重要性，并要助于提高我們的硬件工藝的實(shí)踐技能。而在SCH原理圖和PCB圖制作中我們可以熟練掌握protel99se軟件的圖件設(shè)計(jì)方法。同時(shí)很有效的能提高我們的自主學(xué)習(xí)，自主完成作業(yè)的能力。另外其中我們硬件工藝操作能力的提高會(huì)幫助我們更好的掌

2、握大二，大三的相關(guān)課程。也有可能成為以后會(huì)專攻硬件的同學(xué)一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)。二、實(shí)習(xí)時(shí)間安排第 一 周星期項(xiàng) 目方 式一上午集中講解實(shí)習(xí)安排和注意事項(xiàng)。集中講課下午練習(xí)焊接技術(shù)操作二上午整流濾波穩(wěn)壓電路安裝操作下午教師政治及業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，學(xué)生自習(xí)操作三上午555時(shí)鐘電路安裝操作下午計(jì)數(shù)器顯示電路安裝操作四上午跑馬燈電路安裝操作下午觸發(fā)器電路安裝操作五上午比較器電路安裝操作下午歸還工具、電器，清掃場(chǎng)地集中總結(jié)第 二 周星期項(xiàng) 目方 式一上午Protel99的介紹和了解電路設(shè)計(jì)步驟集中講課下午上機(jī)操作二上午介紹原理圖的設(shè)計(jì)集中講課下午教師政治及業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，學(xué)生自習(xí)操作三上午介紹制作原理圖元件庫和原理圖元

3、件介紹如何制作原理圖元件庫和原理圖元件的方法集中講課下午上機(jī)操作四上午介紹印刷電路板的設(shè)計(jì)集中講課下午上機(jī)操作五上午介紹印刷電路板的元件庫和元件的制作方法操作下午1.上機(jī)2.實(shí)習(xí)總結(jié)，提交實(shí)習(xí)報(bào)告集中總結(jié)三、電路的原理圖，電路的各部分工作原理；電路的PCB圖1.整流穩(wěn)壓濾波電路圖3.1 .圖每個(gè)圖都應(yīng)該有圖標(biāo)和圖題，對(duì)圖進(jìn)行編序和說明。以下各圖皆同。PCB圖：所用庫元件整流二極管 DIODE IN4007 四只 三端穩(wěn)壓器VOLTREG 7805 一只 電解電容 ELECTRO1 1000F/25V 一只 470F/16V 一只 發(fā)光二極管LED 3 一只 瓷片電容 CAP 0.1F 兩只 電

4、 阻RES2 470 一只 電路原理：220v交流電壓經(jīng)過變壓器變?yōu)?v交流電壓后，通過四個(gè)二極管組成的橋式整流電路變?yōu)?0v左右的脈動(dòng)直流電壓，再利用電解電容組成濾波電路將其變?yōu)槠交闹绷麟妷?，再?jīng)三端穩(wěn)壓器組成的穩(wěn)壓電路使得輸出為較穩(wěn)定的5v直流電壓（D5亮）。（波形見模電P502）2方波信號(hào)發(fā)生器電路圖圖都應(yīng)該居中PCB圖：所用庫元件：集成塊HEADER2 555定時(shí)器 一只 集成塊插座CON8 8腳 一只電解電容 ELECTRO1 1000U/16V 一只 10U/16V 一只瓷片電容 CAP 0.1F 一只電阻 RES2 100K 一只電阻RES2 10K 一只電阻RES2 300

5、兩只電阻 RES2 1M發(fā)光二極管LED 3 兩只電路原理：電源接通后，5v電源通過電阻R7、R6向電容C7充電。這個(gè)過程中，NE555認(rèn)為無觸發(fā)信號(hào)，輸出為高電平（D7亮）。當(dāng)集成塊555的2腳電壓上升到一定值的時(shí)候（一般為2/3Vcc），集成塊555的6腳受到觸發(fā)，集成塊中的比較器1翻轉(zhuǎn)，3腳輸出電壓為低電平（D7滅，D6亮），同時(shí)集成塊中的三極管導(dǎo)通，電容C7通過R6放電。當(dāng)電容C7上降到有定值時(shí)（一般為1/3Vcc），集成塊中的比較器2翻轉(zhuǎn)，3腳輸出電壓為高電平（D7亮，D6滅），C7放電終止，又重新開始充電。周而復(fù)始，形成振蕩。其振蕩周期與充放電的時(shí)間有關(guān)。C5防止干擾電壓引入。3.

6、計(jì)數(shù)器模塊電路圖 電路圖PCB圖：字體為何不一致？所用庫元件：集成塊插座CON16 16腳 一只 CON14 14腳 一只電阻RES2 470 七只 1k 一只數(shù)碼顯示器 DPY_7-SEG 共陽 一只復(fù)位按鍵 SW-SPST SW 一只電路原理： 當(dāng)方波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖輸入到計(jì)數(shù)器（7493）14腳，該計(jì)數(shù)器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行二分頻和八分頻計(jì)數(shù)輸出，譯碼器（7447）將計(jì)數(shù)器輸出的四位二進(jìn)制代碼（一個(gè)BCD數(shù)）譯成對(duì)應(yīng)的七位高、低電平信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)一個(gè)七段顯示器，顯示器則顯示相應(yīng)的數(shù)字。4.循環(huán)亮燈電路電路圖PCB圖：所用庫元件： 集成塊插座CON16 16腳 一只 CON20 20腳 一只

7、三極管 NPN 9014 二只電阻 RES2 10K 二只 RES2 470 十只發(fā)光二極管LED 3 十只3工作原理：由555時(shí)鐘電路產(chǎn)生的方波信號(hào)，輸入到10位計(jì)數(shù)分頻器(CD4017)，分頻計(jì)數(shù)產(chǎn)生輸出信號(hào)經(jīng)過74HC240驅(qū)動(dòng)后輸出到發(fā)光二極管D10D19上，D10D19循環(huán)依次點(diǎn)亮。由于74HC240只能對(duì)8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行反相，所以電路中加入了兩個(gè)三極管非門。三極管非門應(yīng)保證當(dāng)輸入低電平時(shí)三極管可靠地截至，則輸出為高電平；當(dāng)輸入高電平時(shí)三極管工作在深度飽和狀態(tài)，則輸出為低電平不需要空這么多行。 5.觸發(fā)器電路電路圖PCB圖：所用庫元件 集成塊插座CON14 14腳 一只 電阻RES2

8、 1K 二只 RES2 470 四只 發(fā)光二極管 LED 3 四只 觸發(fā)按鍵SW-SPST SW 二只 電路原理： 第一路:按觸發(fā)鍵S2給出一個(gè)信號(hào)上升沿，電路中設(shè)計(jì)的J5、J4分別是D觸發(fā)器的清零和預(yù)置信號(hào)輸入端，高電平有效，J3接D觸發(fā)器D輸入端。實(shí)驗(yàn)中將J5、J4的短接卡短接為高電平(即短接靠近1處的兩短路子),使D觸發(fā)器D端輸入信號(hào)有效, 然后按S2給D觸發(fā)器一個(gè)信號(hào)上升沿,將J3的數(shù)據(jù)鎖存，其輸出結(jié)果有Q和Q非兩種，分別通過發(fā)光二極管D9和D20顯示出來。同樣第二路由S4為觸發(fā)鍵，J8和J7分別是D觸發(fā)器的清零和預(yù)置信號(hào)輸入端，高電平有效，J6接D觸發(fā)器D輸入端。輸出結(jié)果同上，由發(fā)光

9、二極管D21和D22顯示出來不要空這么多空白。6.比較器電路電路圖：PCB圖：所用庫元件 瓷片電容CAP 0.001F 一只 電阻RES2 1M 一只 RES2 51k 六只 RES2 10k 二只 RES2 470 一只 電位器OPAMP 5k 二只 發(fā)光二極管LED 3 一只 3電路原理： 此電路采用了雙路比較器LM393，一路用比較器產(chǎn)生一個(gè)方波輸出，J9為輸出端，可以通過示波器來觀察，其探頭分別接“OUT”端和“GND”端。另一路比較器為電壓比較，電位器RT2為參考電壓調(diào)節(jié)端，可以通過調(diào)節(jié)其阻值改變其電壓值，電位器RT1為比較電壓調(diào)節(jié)端。實(shí)驗(yàn)中我們可以先使參考電壓不變，然后調(diào)節(jié)RT1，

10、改變輸入電壓值，兩路電壓通過比較器比較，其輸出結(jié)果可以通過發(fā)光二極管D23的亮度顯示出來。四、電路焊接過程過程的照片呢？請(qǐng)加進(jìn)來。 我和搭檔從電源模塊開始焊接，先焊接臥式的電阻，有標(biāo)記的地方為正，另一為負(fù)。（剛開始我們用了比較多的焊絲，焊接成形的點(diǎn)并沒有像圓錐體，這樣的焊接點(diǎn)我們做了10個(gè)，不過接下來便熟練了，焊接點(diǎn)沒有出多大問題。）接著用鉗子去掉電阻穿過電路板多余的部分，然后焊接臥式的發(fā)光二極管，長(zhǎng)腳接正，短腳接負(fù)，。接下來我們便焊接立式的三端穩(wěn)壓管，它的腳從左往右依次接1正，2地，3負(fù)，由于是立式元件，腳須高出電路板47毫米。緊接著是電解電容。它的引腳有“+”，“”之分，新的一般長(zhǎng)引腳為“

11、+”，短引腳端為“”。如兩腳同長(zhǎng)，與電解電容圓柱體有標(biāo)記相近的引腳為“”，另一引腳則為+”。按同樣的立式法安裝。最后焊接上綠色端子（焊接時(shí)，它不需被分正負(fù)極。）電源模塊便焊接好了。接下來是計(jì)數(shù)器模塊。一開始，我們用同樣的臥式方法安裝好復(fù)位按鍵，它是一種輕觸按鍵，有四個(gè)引腳，安裝時(shí)要注意方向，常開觸點(diǎn)應(yīng)接在線路。然后是焊接集成塊插座，兩者結(jié)構(gòu)類似，都使用臥式安裝法，（同時(shí)需注意方向，插座上的凹槽需與電路板上的畫圖一致）兩個(gè)集成塊插座的引腳在安裝時(shí)將集成塊面上的標(biāo)志端朝左，則左下第一個(gè)引腳為1腳，逆時(shí)針數(shù)分別為2、3、4、5、6、7、8腳。 使集成塊標(biāo)志與集成塊插座標(biāo)志相對(duì)應(yīng)。然后便開始焊接數(shù)碼管

12、，用臥式安裝方式。使數(shù)碼顯示器上的“點(diǎn)”在限流電阻的遠(yuǎn)端然后我倆開始焊接跑馬燈模塊。從左往右開始焊接，剛開始，我們將發(fā)光二極管一一按照臥式法安裝，長(zhǎng)引腳接正，短引腳接負(fù)，焊接好后，剪掉多余的引腳。用同樣的方法安裝，焊接走馬燈的所有電阻，然后是焊接集成塊插座，兩者結(jié)構(gòu)類似，都使用臥式安裝法，（同時(shí)需注意方向，插座上的凹槽需與電路板上的畫圖一致）兩個(gè)集成塊插座的引腳在安裝時(shí)將集成塊面上的標(biāo)志端朝左，則左下第一個(gè)引腳為1腳，逆時(shí)針數(shù)分別為2、3、4、5、6、7、8腳。 用同樣的電阻安裝焊接方法，繼續(xù)焊接另外10k的電阻，接下來就來焊接三極管，用萬用表測(cè)量。將萬用表歐姆檔置于R×1K處，先假

13、設(shè)三極管的某極為基極，便將黑表筆接在假設(shè)的基極上，再將紅表筆先后接到其于兩個(gè)電極上，如果兩次測(cè)得的電阻值都很大（或者都很?。?，約為幾千歐至十幾千歐（或約為幾百歐至幾千歐），而對(duì)換表筆后測(cè)得兩個(gè)電阻值都很小（或都很大），則可確定假設(shè)的基極是正確的。如果兩次測(cè)得電阻值是一大一小，則可肯定原假設(shè)的基極是錯(cuò)誤的，這時(shí)就必須重新假設(shè)另一電極為基極，再重復(fù)上述的測(cè)試，最終找出測(cè)試的基極。當(dāng)基極確定以后，將黑表筆接基極，紅表筆分別接其他兩極。此時(shí)若測(cè)得的電阻值都很小，則該三極管為NPN型管，反之，則為PNP管。以NPN管為例，再把黑表筆接在假設(shè)的集電極上，紅表筆接在假設(shè)的發(fā)射極上，并且用手捏住基極和集電極，

14、通過人體，相當(dāng)于在基極、集電極之間接入編置電阻。讀出萬用表所示電阻值，然后將紅、黑兩表筆反接重測(cè)。若第一次電阻值比第二次小，說明原假設(shè)成立，黑表筆所接為三極管集電極，紅表筆所接為三極管發(fā)射極。因?yàn)榧姌O、發(fā)射極間電阻值小，說明通過萬用表的電流大，偏置正常。采用“立式” 安裝方法。一般安裝高度為47mm，注意板面上指示，一般標(biāo)出焊孔應(yīng)插的“e”、“b”、“c”，或標(biāo)出三極管外觀形狀，圓弧對(duì)圓弧，平面對(duì)平面，切不可裝錯(cuò)方向。然后是時(shí)鐘模塊，將不同的電阻按時(shí)鐘模塊上的圖標(biāo)，分開，用臥式法安裝好焊接，然后剪掉多余的電阻引腳。然后安裝八腳的集成塊插座，集成塊插座的引腳在安裝時(shí)將集成塊面上的標(biāo)志端朝左，則

15、左下第一個(gè)引腳為1腳，逆時(shí)針數(shù)分別為2、3、4、5、6、7、8腳。 然后開始安裝100U.16V和10U.16V。采用“立式” 安裝方法。一般安裝高度為47mm，對(duì)于電解電容注意板面上標(biāo)示，一般標(biāo)出某個(gè)焊孔應(yīng)插電解電容的“+”引腳或“”引腳。然后焊接，剪去多余的引腳。最后是0.01U的瓷片電容。按同樣的電容安裝，焊接方法焊好，時(shí)鐘模塊也焊好了。接下來是觸發(fā)器模塊，我們用同樣的臥式方法安裝好兩個(gè)復(fù)位按鍵，它是一種輕觸按鍵，有四個(gè)引腳，安裝時(shí)要注意方向，常開觸點(diǎn)應(yīng)接在線路。短路子安裝時(shí)短的一頭為焊接腳，然后焊接好，按同樣的插座安裝方法，安裝并焊接14腳的集成塊插座。然后用同樣的方法焊接好三個(gè)470

16、v和兩個(gè)1k的電阻還有四個(gè)發(fā)光二極管，觸發(fā)器模塊焊接好后。最后來焊接比較器模塊，我們用同樣的方法焊接一個(gè)0.001u的瓷片電容，六個(gè)51k,兩個(gè)10k，一個(gè)1M的電阻和一個(gè)發(fā)光二極管，一個(gè)八腳的集成塊插座。然后使電位器的外形與線路板上一致進(jìn)行安裝，焊接好。最后挑出電路板上還沒有焊接的白線，找到足夠多的之前剪去的引腳焊接好白線處的線路。整個(gè)電路便焊好了。請(qǐng)重新排版五、電路測(cè)試和故障分析測(cè)試和故障的照片呢？請(qǐng)參考其他同學(xué)的第一次焊接后，計(jì)數(shù)器模塊中數(shù)碼管顯示8，接著變暗；跑馬燈亮一個(gè)不變化；觸發(fā)器模塊亮兩個(gè)燈，其余不亮測(cè)試發(fā)現(xiàn)許多地方?jīng)]有焊實(shí)，重新焊接這些點(diǎn)。第二次焊接后，跑馬燈模塊亮三個(gè)燈，不變化；電源模