《電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試》試題(帶答案)全國技能大賽

1、 2011年湖北省xxx中等職業(yè)院?！叭R斯特”杯技能大賽 電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試技能比賽 電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試試題題 目：智能樓宇呼叫系統(tǒng) 完成時(shí)間：4小時(shí) 工 位 號： 日 期：_智能樓宇呼叫系統(tǒng)第一部分 電路說明部分一、 電路功能概述為適應(yīng)現(xiàn)代智能化社會，本系統(tǒng)詳細(xì)的模擬了現(xiàn)代小區(qū)樓宇對講智能化控制系統(tǒng)工作形式，讓學(xué)生能更直觀地了解到樓宇智能化工作流程及原理。學(xué)習(xí)自動化控制技術(shù)功能。本系統(tǒng)包含：駐極體拾音電路、lm386音頻功放電路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、音樂發(fā)生電路、紅外對管電路、555振蕩電路、lm358比較器電路、鍵盤控制電路、nokia5110屏顯示電路等，構(gòu)建一個(gè)比較完整的系統(tǒng)。模塊功能

2、介紹：嵌入式程序控制：系統(tǒng)選用stc公司的10系列單片機(jī)為主控芯片，用它強(qiáng)大 的處理功能操控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作流程。駐極體拾音電路：系統(tǒng)選用駐極體話筒搭建經(jīng)典拾音電路，將音頻信號轉(zhuǎn) 為電信號。lm386音頻功放電路：本系統(tǒng)介紹lm386典型功放電路，在用戶接通過程中音頻放大實(shí)現(xiàn)對講。電機(jī)驅(qū)動電路：本系統(tǒng)選用分立元件搭建經(jīng)典h橋電路，驅(qū)動門控電機(jī)的正 （開門）、反轉(zhuǎn)（開門）動作。音樂發(fā)生電路：系統(tǒng)選用px088a音樂芯片發(fā)出24和弦音作為門鈴，提示戶主客人來訪。紅外檢測模塊：門控電機(jī)在開門狀態(tài)下，利用紅外對管檢測人已通過后，安全關(guān)門動作。555振蕩電路 ：系統(tǒng)選用ne555方波發(fā)生電路驅(qū)動發(fā)光二極管

3、發(fā)光閃爍，提 示當(dāng)前系統(tǒng)工作模式。lm358模擬硬件開鎖電路：系統(tǒng)利用lm358集成運(yùn)放芯片搭建比較器功能，調(diào)試系統(tǒng)工作于不同的模式。讓學(xué)生學(xué)會比較器的工作原理及其應(yīng)用。鍵盤控制電路：系統(tǒng)選用數(shù)字矩陣鍵盤為輸入設(shè)備，輸入密碼或訪問房號。顯示模塊：系統(tǒng)選用nokia5110顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)通訊，顯示當(dāng)前工作狀態(tài)。二、電路原理圖及pcb圖（見附錄）三、元件清單（見附錄）四、主要元件功能介紹1.lm386功放： lm386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)的功率放大器，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。本實(shí)驗(yàn)中，學(xué)會識別及檢測集成功率放大

4、器及色環(huán)電阻，電容等常用電子元件的好壞，會搭建由集成功放組成的otl功率放大器，會測試otl功率放大器主要性能指標(biāo)。lm386的外形和引腳的排列如右圖所示。引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設(shè)定端；使用時(shí)在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10f。 lm386音頻功放電路 工作原理：電路接通后，音頻信號經(jīng)c2耦合加至lm386輸入端第三腳，經(jīng)功率放大后由輸出端5腳輸出，經(jīng)c7耦合后加至揚(yáng)聲器ls1兩端。驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。此外，調(diào)節(jié)音量電位器rp2，可改放大倍數(shù)；調(diào)節(jié)rp1可改變音量。2.lm358集成運(yùn)放 lm358 內(nèi)部包括有兩

5、個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場合。本模塊中，未接反饋，將其配置成電壓比較器使用。 于下圖所示， 當(dāng)“+”端電壓高于“-”端電壓時(shí)，比較器輸出高電平；當(dāng)“-”端電壓低于于“-”端電壓時(shí)，比較器輸出低電平；思考：要7腳輸出高電平；3腳和6腳電壓應(yīng)如何配置(vcc為+5v)？3.駐極體話筒:駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路中。屬于最常

6、用的電容話筒。由于輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內(nèi)設(shè)置一個(gè)場效應(yīng)管作為阻抗轉(zhuǎn)換器，為此駐極體電容式話筒在工作時(shí)需要直流工作電壓。 駐極體話筒 靈敏度檢測 在收錄機(jī)、電話機(jī)等電器中廣泛應(yīng)用的駐極體話筒，其靈敏度直接影響送話和錄放效果。這類話筒靈敏度的高低可用萬用表進(jìn)行簡單測試。 將萬用表撥至r×100檔，兩表筆分別接話筒兩電極（注意不能錯(cuò)接到話筒的接地極），待萬用表顯示一定讀數(shù)后，用嘴對準(zhǔn)話筒輕輕吹氣（吹氣速度慢而均勻），邊吹氣邊觀察表針的擺動幅度。吹氣瞬間表針擺動幅度越大，話筒靈敏度就越高，送話、錄音效果就越好。若擺動幅度不大（微動）或根本不擺動，說明此話筒性能差，不宜應(yīng)用

7、。對于三根引腳駐極體電容式話筒檢測方法同上，只是黑表棒接輸出引腳2腳，紅表棒接引腳3腳。工作原理： 駐極體話筒體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電聲性能好，價(jià)格低廉，應(yīng)用非常廣泛。 高分子極化膜上生產(chǎn)時(shí)就注入了一定的永久電荷(q)，由于沒有放電回路，這個(gè)電荷量是不變的，在聲波的作用下，極化膜隨著聲音震動，因此和背極的距離也跟著變化，也就是鎖極化膜和背極間的電容是隨聲波變化。 我們知道電容上電荷的公式是q=c×v，反之v=q/c也是成立的。駐極體總的電荷量是不變，當(dāng)極板在聲波壓力下后退時(shí)，電容量減小，電容兩極間的電壓就會成反比的升高，反之電容量增加時(shí)電容兩極間的電壓就會成反比的降低。最后再通過阻抗非常

8、高的場效應(yīng)將電容兩端的電壓取出來，同時(shí)進(jìn)行放大，我們就可以得到和聲音對應(yīng)的電壓了。由于場效應(yīng)管是有源器件，需要一定的偏置和電流才可以工作在放大狀態(tài)，因此，駐極體話筒都要加一個(gè)直流偏置才能工作。4.紅外線發(fā)射/接收二極管功能：紅外發(fā)射/接收二極管與普通5發(fā)光二極管外形相同，他們的區(qū)別在于紅外發(fā)射二極管為透明封裝（見圖4），紅外接收二極管采用黑膠封裝（見圖5）。紅外發(fā)射二極管的電路符號見圖4，紅外發(fā)射二極管工作于正向?qū)顟B(tài)，電流流過發(fā)射二極管時(shí)，發(fā)射二極管發(fā)出紅外線；紅外接收二極管的電路符號見圖5，接收二極管工作于反向狀態(tài)，當(dāng)沒有接收到紅外線時(shí)，接收二極管時(shí)高阻狀態(tài)，當(dāng)接收到紅外線時(shí)，接收二極管

9、電阻減小。圖4 紅外發(fā)射二極管 圖5 紅外接收二極管5.集成電路ne555ne555是一塊時(shí)基集成電路，它可以構(gòu)成多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器等，是一塊用途廣泛的集成電路。ne555集成電路管腳如圖3，內(nèi)部等效電路如圖4。 ne555引腳功能簡介：1腳：公共地端為負(fù)極。2腳：低觸發(fā)端trig，低于13電源電壓時(shí)即導(dǎo)通。3腳：輸出端out，電流可達(dá)200ma。4腳：強(qiáng)制復(fù)位端reset，不用時(shí)可與電源正極相連或懸空。5腳：用來調(diào)節(jié)比較器的基準(zhǔn)電壓，簡稱控制端cont，不用時(shí)可懸空，或通過0.01f 電容器接地。6腳：高觸發(fā)端thres，也稱閾值端，高于2/3電源電壓時(shí)即截止。7腳：放電

10、端disch。 8腳：電源正極vdd。五、裝配及調(diào)試說明1、裝配根據(jù)電路原理圖、pcb圖和材料清單表，將元件安裝焊接到pcb板上，安裝焊接要求詳見試題部分第二題（電子產(chǎn)品裝配）。2、調(diào)試電路通電前應(yīng)仔細(xì)檢查所有元件焊接是否正確，例如：是否出現(xiàn)虛焊、連焊、極性裝反和元件錯(cuò)焊等常見問題。檢查無誤后用萬用表測量電源輸入端是否有短路，若是一切正常方可根據(jù)下面的程序進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試步驟：1.給電路板上電，若液晶屏無顯示，并且電路無短路。用示波器測試晶振是否起振；2.電路板正常上電能工作，系統(tǒng)停留在開機(jī)界面，系統(tǒng)工作于硬件開鎖模式；按鍵無任何反應(yīng)；調(diào)節(jié)rp3使u3-3腳小于2.5v;調(diào)節(jié)rp4使6腳低于2.

11、3v；調(diào)試通過會使led2閃爍；系統(tǒng)進(jìn)入正常模式。3.輸入密碼“87523946”后按“確定”鍵；看電機(jī)及門控指示燈是否能正常工作，逐一排除問題。4.訪客輸入房號“102”后按“確定”鍵；led17閃爍，并音樂響起；戶主按下對應(yīng)按鍵接通用戶（p2排針用跳線帽短路連接）；此時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)對講；若戶主確認(rèn)訪客身份后允許進(jìn)入，長按即可給訪客開門；否則短按。此時(shí)全部電路已調(diào)試完畢，若能完成全部功能，說明調(diào)試成功。第二部分 考試答卷部分(滿分120)一、元器件識別與檢測（20分）1、 元件識別（3分）清點(diǎn)套件中的元件，其中共有三極管 17 只，發(fā)光二極管 31 只，三極管中共有 6 只pnp管， 11 只

12、npn管。2、在調(diào)試步驟過程中調(diào)節(jié)rp3使u3-3腳小于2.5v是為了u3-1腳輸出 低 電平；使u3-1調(diào)節(jié)rp4使6腳低于2.3v，是為了u3-7腳輸出 高 電平，使ne555工作于正常模式。3、元件測試（12 分） 將下表涉及的元件檢測結(jié)果填入表中。質(zhì)量判定填寫“可用”、“短路”、“斷路”、“漏電”等。所使用的萬用表為：_元器件識別及檢測內(nèi)容配分評分標(biāo)準(zhǔn)得分電阻r68標(biāo)稱值測量值測量檔位1錯(cuò)1項(xiàng)，該電阻測試項(xiàng)不得分180k電容c2標(biāo)稱值介質(zhì)質(zhì)量判定1錯(cuò)1項(xiàng)，該電容測試項(xiàng)不得分10uf鋁電解三極管q4畫出外形示意圖標(biāo)注管腳名稱電路符號質(zhì)量判定2錯(cuò)1項(xiàng)，該三極管測試項(xiàng)不得分可調(diào)電阻rp3畫出

13、外形示意圖標(biāo)注管腳名稱電路符號質(zhì)量判定2錯(cuò)1項(xiàng)，該電位器測試項(xiàng)不得分蜂鳴器ls1畫出外形示意圖標(biāo)注管腳名稱電路符號質(zhì)量判定2錯(cuò)1項(xiàng)，該蜂鳴器測試項(xiàng)不得分元件挑選全部元器件元器件應(yīng)用正確2元件裝錯(cuò)、漏或損壞1分/件萬用表的使用和維護(hù)萬用表正常使用和維護(hù)操作全過程無失誤2各項(xiàng)操作方法不當(dāng)及失誤扣0.5分/項(xiàng)二、電子產(chǎn)品裝配（50分）工藝要求：元件安裝整齊、焊點(diǎn)美觀內(nèi)容技術(shù)要求配分評分標(biāo)準(zhǔn)得分元器件安裝1、 元件引腳加工尺寸及成型符合相關(guān)裝配工藝要求。2、 元件安裝應(yīng)橫平豎直。3、 元件字符方向應(yīng)與pcb的字符方向一致。4、 紅外發(fā)射和接收管在安裝時(shí)，管頭與管頭應(yīng)對準(zhǔn)，發(fā)射和接收管都為臥式安裝。10

14、檢查成品，不符合要求的，每處每件扣3分/件。焊點(diǎn)質(zhì)量1、 焊點(diǎn)大小適中，無漏、虛、連、假焊點(diǎn)，焊點(diǎn)光滑、圓潤、干凈、無毛刺。2、 焊盤不應(yīng)脫落。3、 修剪管腳長度合適、一致、美觀。15安裝質(zhì)量1、 集成電路，二、三極管及導(dǎo)線安裝應(yīng)符合工藝要求。2、 元器件安裝牢固，排列整齊。3、 無燙傷和劃傷處，整機(jī)清潔無污物。10工具的使用和維護(hù)1、 電烙鐵的正確使用和維護(hù)。2、 萬用表的正確使用和維護(hù)。3、 螺絲刀、斜口鉗等工藝的正確使用。7根據(jù)監(jiān)考記錄，工具的不正確操作，每次扣3分。工作環(huán)境1、 工作過程中應(yīng)保證工作臺的整潔。2、 工作完成后應(yīng)降工作臺和測試設(shè)備清理干凈，測試設(shè)備應(yīng)歸位。8根據(jù)監(jiān)考記錄和

15、結(jié)束時(shí)的現(xiàn)場環(huán)境每次扣3分三、理論分析（20分）1、完成檢測報(bào)告分析（1）剛上電時(shí)，stc10f08的rest腳的電平變化情況是：先 高 電平，然后保持 低 電平不變。 （2）ne555的4腳作用是 清除定時(shí)器 ， 低 電平有效。（3）電阻rp1的作用是 調(diào)節(jié)音量輸入 。（4）u1是 晶閘管 ，作用是為 功放電路 提供電源。（5）若需要led3led10亮，單片機(jī)p3.3為 高 電平，單片機(jī)p2.0p2.7口應(yīng)該輸出的數(shù)據(jù)是 00000000 （二進(jìn)制方式表示（低電平/高電平）。（6）假設(shè)紅外發(fā)射管ir1的管壓降為1.5v，則流過它的電流是 3.5 (ma)。（7）紅外接收管后級的三極管q19

16、的作用是 導(dǎo)通 、 截止 。2、電路原理分析。（6分）（1）分析下圖電路當(dāng)m_a為高電平，q13、q14、q15分別 截止 、 導(dǎo)通 、 截止 （填“導(dǎo) 通”或“截止”），此時(shí)q14的發(fā)射極為 高 電平。當(dāng)m_b為低電平，q16、q17、q18分別 導(dǎo)通 、 截止 、 導(dǎo)通 （填“導(dǎo) 通”或“截止”），此時(shí)q17的發(fā)射極為 低 電平。4、 整機(jī)調(diào)試（10分）1.電路板正常上電能工作，系統(tǒng)停留在開機(jī)界面，系統(tǒng)工作于硬件開鎖模式；按鍵無任何反應(yīng)；調(diào)節(jié)rp3使u3-3腳小于2.5v;調(diào)節(jié)rp4使6腳低于2.3v；調(diào)試通過led2閃爍；系統(tǒng)由常開模式進(jìn)入正常模式。2.輸入密碼“87523946”后按“確定”鍵；看電