八路搶答器的原理與組裝

—實訓總結報告—實訓題目：搶答器的分析與制作班級：機電ZB42903學號：2009672963姓名：指導老師：起止時間：目錄摘要…………1緒論…………………21.1實訓任務和目的………………21.2實驗儀器………21.3實訓內容………2第二章?lián)尨鹌鞴ぷ髟怼?2.1搶答器的基本原理框架圖……32.2555定時器的原理及原理圖…32.3CD4511的原理及原理圖………42.4電路分析（見下頁圖2.3）……5第三章實訓步驟……………63.1元器件準備……63.2焊接技術………63.3實訓具體步驟…………………7第四章調試…………………84.1調試步驟………84.2使用方法………8第五章感想與收獲……………95.1感想……………95.2收獲……………9摘要數(shù)字電子技術已經(jīng)廣泛的應用于計算機，自動控制，電子測量儀表，電視，雷達，通信等各個領域。例如在現(xiàn)代測量技術中，數(shù)字測量儀表不僅比模擬儀表精度高，功能搞，而且容易實現(xiàn)測量的自動化和智能化。隨著集成技術的發(fā)展，尤其是中,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字電子技術的應用范圍將會更廣泛地滲透到國民經(jīng)濟的各個部門，并將產(chǎn)生越來越深刻的影響，隨著現(xiàn)代社會的電子科技的迅速發(fā)展，要求我們我們理論要聯(lián)系實際，數(shù)字電子邏輯課程的設計的進行使我們有了這個非常關鍵的機會。搶答器的這一產(chǎn)品是各種競賽中不可缺少的設備，它的發(fā)展也是比較快的，從一開始的只具有搶答鎖定功能的一個電路，到現(xiàn)在具有定時，復位，報警（即聲響提示，屏幕顯示，按鍵發(fā)光等各種功能的合并。便于各種節(jié)目的公平，公正，易于監(jiān)督等優(yōu)點客服了以前的舉手問答。本報告先分析了搶答器的原理，再對各種芯片功能的介紹，分析其在電路的用途，單元電路設計以及總體電路設計進行仿真結果分析。【關鍵詞】：數(shù)顯、組裝、調試1第一章緒論1.1實訓任務和目的本次實訓的任務是完成不露數(shù)顯搶答器的組裝與調試。通過這次實訓可以讓我們更進一步理解鞏固所學的基本理論和基本技能，培養(yǎng)運用儀器儀表檢測元器件的能力以及焊接、布局、安裝、調試電子線路的能力，培養(yǎng)及鍛煉我們測試排查實際電子線路中故障的能力，加強對電子工藝流程的理解熟悉。具體目的如下：.了解八路數(shù)顯搶答器的組成結構，及編碼器、譯碼器、顯示器的基本原理圖；(2).掌握八路數(shù)顯搶答器組合，各單元電路的作用、編碼器、譯碼器、顯示器的邏輯功能；(3).學會八路數(shù)顯搶答器的電器原理圖；(5).掌握手工電烙鐵的焊接技術，能夠獨立的完成簡單電子產(chǎn)品的安裝與焊接；(6).能按照PCB圖焊接元件，掌握八路數(shù)顯搶答器的調試方法，組裝八路數(shù)顯搶答器1.2實驗儀器(1).電烙鐵：外熱式電烙鐵(2).鑷子、鉗子等必備工具(3).錫絲：熔點低，焊接牢固，焊點光亮美觀

(4).萬用表、烙鐵架(5).八路數(shù)顯搶答器套件、電路板、各種導線、各種元器件1.3實訓內容(1).理論學習學習識別簡單的電子元件與電子線路，了解常用電子器件、收音機的工作原理(2).安裝與調試按照圖紙焊接元件，組裝并調試八路數(shù)顯搶答器；(3).繪制PCB圖溫習Protel軟件，繪制原理圖及對應的PCB圖(4).撰寫總結報告2第二章八路數(shù)顯搶答器工作原理2.1八路數(shù)顯搶答器的基本原理2.1.1八路數(shù)顯搶答器的工作原理工作原理：當接通電源后，主持人將開關“開始”后搶答器處于等待狀態(tài)，編號顯示器滅燈，當其中一個選手先按下?lián)尨鸢存I時，搶答完成并且其他的選手搶答無效，通過優(yōu)先判斷、編碼鎖存、編號顯示、揚聲器提示，當一輪搶答之后如果再次搶答須由主持人再次按操作“清除或開始”。基本原理框架圖：圖2.12.1.2基本功能1.搶答器需同時提供八名選手或八個代表隊分別用八個按鈕S1~~S8等2.設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S，該開關由支持人控制。3.搶答器是具有鎖存和顯示功能即（選手按鈕鎖存相應的編號）。揚聲器發(fā)出聲提示，并用“七段數(shù)碼管”顯示選手編號，選手搶答實行優(yōu)先搶答，選手的編號一直保持到主持人獎系統(tǒng)清零為止。八路數(shù)顯搶答器分別由優(yōu)先編碼（74LS148）、集成塊CD4511、555定時器主要的部件組成。2.21555定時器的組成555定時器是一種中規(guī)模的集成電路（數(shù)字、模擬混合集成）只要外部接上適當?shù)碾娮柙涂梢苑奖愕臉嫵擅}沖產(chǎn)生和整形電路。是由電阻分壓器、電壓比較器、基本觸發(fā)器、MOS管構成的放電開關和輸出驅動電路等幾部分組成。2.22電路分析：3則輸入輸出如下表所示:閥值端觸發(fā)端U.0φφ01>2/3UCC>1/3UCC01<2/3UCC>1/3UCC保持1<2/3UCC<1/3UCC12.3.1CD4511的工作原理CD4511是一個用于驅動共陰極LED、顯示器BCD碼、七段數(shù)碼管的集成塊。具有BCD轉換、消隱和鎖存控制七段數(shù)碼管及驅動功能的CMOS電路能提供較大的上拉電流可直接驅動LED顯示器。則管腳圖如下所示：4其中INA-IND是二進制數(shù)據(jù)輸入端;SEGA-SEGG是數(shù)據(jù)輸出端；LE數(shù)據(jù)鎖定控制低電平有效當LE=0時允許譯碼輸出；LE=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時的數(shù)值；BLK是消除輸入控制端，低電平有效；LT是測試輸入端當BI=1，LT=0時譯碼輸出全為“1”數(shù)碼管發(fā)亮顯示為“8”主要測試數(shù)碼管是否損壞；其電源電壓:3V~15V輸入電壓:0V~VDD則八路數(shù)顯搶答器工作電路圖如下:八路數(shù)顯搶答器工作原理圖5第三章實訓步驟3.1元器件準備(1)首先根據(jù)元器件清單清點所有元器件，檢查有無缺失現(xiàn)象；目測元件外觀，檢查有無損壞。將檢查結果及時上報。(2)利用色環(huán)讀出電阻阻值，將正確的電阻歸類放好。(3)正確辨別二極管、三極管和電解電容的極性。(4)將所有元器件上的漆膜、氧化膜清除干凈，然后進廳搪錫（如元器件引腳未氧化則省去此項），檢查印制板的銅箔線條是否完好，有無斷線及短路。在動手焊接前現(xiàn)將各元件安裝在印刷電路板上，確保電解電容、二極管、三極管的極性正確。安裝時先裝低矮和耐熱的元件（如電阻），然后再裝大一點的元件（如中周，變壓器），最后裝怕熱的元件（如三極管），按照一定的順序安裝。3.2焊接技術3.2.1注意事項(1)、電路板小，焊點靠的近，最好以列或行為焊序；(2)、對照PCB圖上插上元器件后，先將元器件的一只腳折彎，以固定元器件，然后焊上另一只腳，待確認元器件的型號、方向及位置無誤后，將元器件的另幾只腳焊接；(3)、注意電容、二極管、三極管的極性。三極管安裝時嚴格按ebc(如按半圓記安裝注意V1、V2、V4)。三極管的型號要看清楚，不要裝錯；(4)、電阻、二極管要豎著裝；(5)、沒有焊盤的點不要焊接；(6)、測試點要連上；(7)、安裝時注意中周的顏色，不要隨意調節(jié)中周；(8)、最后焊接天線線圈時，不要剪線圈，注意不要接反；(9)、中周的外殼的腳、雙聯(lián)電容的腳；(10)、元器件盡量壓低，高的不能超過中周；(11)、喇叭安放挪位后再用電路鐵將周圍的三個塑料樁子靠近喇叭邊緣燙下去把喇叭壓緊以免喇叭松動。3.2.2具體焊接方祛(1)、右手持電烙鐵。根據(jù)情況左手持焊錫絲或者用尖嘴鉗或鑷子夾持無件或導線。焊接前，電烙鐵要充分預熱,烙鐵頭刃面上要帶一定量焊錫。(2)、將烙鐵頭刃面緊貼在焊點處。電烙鐵與水平面大約成45～60°角左右。左手向下送錫，右手送烙鐵。送錫時間決定錫量大小，烙鐵停留時間決定加熱時間。當焊錫、烙鐵頭在無件引腳根部焊盤處相接觸后，烙鐵頭在焊點處停留的時間應根據(jù)焊盤大小拄制在0.5～2秒鐘。(3)、抬開烙鐵頭。待焊點處的錫冷卻凝固。63.3實訓具體步驟3.3.1熟悉電路元件，掌握烙筆的使用方法

老師發(fā)給我們每人一塊電路板，這是別人上一屆的學長們做好的電路摸板。老師只是叫我們用烙筆把各種電路元件拆下來，通過拆的過程，使我們熟練掌握烙筆的使用方法，同時使我們熟悉電路元件的焊接過程。3.3.2八路數(shù)顯搶答器裝配零件，檢查和熟悉各種零件這一天最重要的就是常用電子元件的識別和檢測。我們常見的電子元件就是電阻、電容、二極管和三極管。電阻上的色帶是就是電阻的色環(huán)標記法，通過色環(huán)來表示電阻的大小，有效數(shù)字、倍率和允許誤差?，F(xiàn)在見到的電阻的色環(huán)有四道和五道的，四道環(huán)的有效數(shù)字是前兩道環(huán)所代表，而五道環(huán)是由前三道所代表。接著識別電容器，電容用于交流耦合、濾波、隔斷直流、交流旁路和組成振蕩電路等，電容的標注分為直接標注和色標法。通過學習，我明白了直接標注的電容是用數(shù)字直接表示電容量，不標單位。標注1～4位整數(shù)時，其單位是pF，標注為小數(shù)時，其單位是μF。也有用三位數(shù)字表示容量大小，默認單位是pF，前兩位是有效數(shù)字，第三位是有效倍率（10m），當?shù)谌皇?時，則對有效數(shù)字乘以0.1。而色標法則同電阻器的標注。檢測電容的方法是利用電容的充放電特性，一般用萬用表電阻檔測試電容的充放電現(xiàn)象，兩只表筆觸及被測電容的兩條引線時，電容將被充電，表針偏轉后返回，再將兩表筆調換一次測量，表針將再次偏轉并返回。用相同的量程測不同的電容器時，表針偏轉幅度越大說明容量越大。測試過程中，萬用表指針偏轉表示充放電正常，指針能回到∞，說明電容沒短路，可視為電容完好?，F(xiàn)在說明在模擬電路中常見的二極管，通常二極管有整流、檢波、穩(wěn)壓、發(fā)光、發(fā)電、變容、和開關二極管等。檢測二極管我們利用的是二極管的正向導電性，正向導通反向截止，可以判斷管子的好壞。最后說明三極管的識別和檢測，很明顯，一般的三極管就是三個管腳，很容易識別，所以識別三極管重要的是識別三極管是NPN或PNP型，以及各管腳所代表的極性。而這些的判斷都需要使用萬用表。判斷極性：對圓柱型三極管，若管腳處接頭有突出物，則將管腳沖上，順時針依次為EBC極若沒有突出物，則管腳根處間隙較大的兩跟管腳對向自己，順時針依次為EBC極。對半圓型三極管，將管腳向上，半圓向自己，順時針為EBC極。判斷三極管的類型：在基于以上極性判斷的前提下，NPN管，基極接黑表筆，測得電阻較小。PNP管正好相反。以上就是我對常用電子元件的識別和檢測方法。3.3.4焊接各種零件這一天，我們就真正進入到電子技術實習的操作中去了，以前雖然接觸過電烙鐵，但畢竟沒有實際操作過，總是懷有幾分敬畏之心。而電子電路主要是基于電路板的，元器件的連接都需要焊接在電路板上。因此對電烙鐵這一關我們是不敢掉以輕心的。7影響焊接質量主要取決于焊接工具、助焊劑、焊料和焊接技術。對焊接工具、助焊劑、焊料這樣的物品我們是沒任何辦法的，唯一可以改善的就是我們的焊接技術，所以焊接技術就直接決定了我們實習的成敗。由于我們使用的電烙鐵是新，所以我們就免除了除銹的工序，直接將電烙鐵預熱，后上錫，以達到最佳焊接效果。最終我們在這一天的實習中，焊接了十幾個元件，起初沒經(jīng)驗，將電阻立得老高，這樣既不美觀也不牢靠容易形成虛焊，之后有了經(jīng)驗就采取臥式法，既美觀又牢靠，只是拆卸時稍微麻煩，需要別人幫忙。焊接時雖然膽戰(zhàn)心驚，但還是總結出了心得，就是焊錫要用一點點下去，電烙鐵要在錫水熔化后產(chǎn)生光亮就拿開，這樣就能焊出光亮圓滑的焊點了。將他們插好后就依次拆卸下來，先焊接電阻，再焊接瓷片電容（由于瓷片電容不分正負極，所以焊接同電阻）。然后是三極管，焊接時注意三極管的極性，管腳要放入相應位置。液體電容在裝配時也要注意極性，防止接反，最后就是其他固定位置元件。焊接完電路板的電子元件后，就要處理電源同電路板的連接，揚聲器同電路板的連接。將電源槽揚聲器安裝在搶答器外殼的對應位置，用焊錫焊接導線在接線柱上。將電源的正負極焊接在電路板對應位置，揚聲器的導線不分正負極所以就近焊接，使導線不容易扭曲干擾為佳。第四章調試4.1調試步驟(1)檢查電路,將安裝好的搶答器和電路原理圖對照檢查下列內容：a．檢查各級晶體管的型號，安裝位置和管腳是否正確；b．檢查各級中周的安裝順序，初次級的引出線是否正確；c．檢查二極管、三極管、電解電容的引線正、負接法是否正確；d.作一些基本的調試，如有無虛焊、錯焊、漏焊、多焊等；(2)把應該固定的地方牢固的封?。?3)把焊接好的電路板與外殼組裝；(4最后上交完成好的搶答器。4.2使用方法用一節(jié)5V電池，連接線路，按下各個按鈕進行工作。8第五章感想與收獲5.1感想我對電子制作很感興趣，從上大學以來的電子設計大賽、智能小車比賽等到本次的電工實訓，確實對自己專業(yè)的理解和應用、熟練應用如Protel軟件等有很大幫助。一方面，我從小就對這種小制作很感興趣，那時不懂焊接，卻喜歡把東西給拆來裝去，但這樣一來，這東西就給廢了?，F(xiàn)在電工電子實習課正是學習如何把東西“裝回去”。每次完成一個步驟，我都很有“成就感”。另一方面，電工電子實習，是以學生自己動手，掌握一定操作技能并親手設計、制作、組裝與調試為特色的。它將基本技能訓練，基本工藝知識和創(chuàng)新啟蒙有機結合，培養(yǎng)我們的實踐能力和創(chuàng)新精神。作為信息時代的大學生，作為國家重點培育的高技能人才，僅會操作鼠標是不夠的，基本的動手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎和必要條件。

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