2022年甘肅省職業(yè)技能大賽電子產(chǎn)品設(shè)計及制作賽項（高職學(xué)生組）試題B

.Word資料2022年甘肅省職業(yè)院校技能大賽電子產(chǎn)品設(shè)計及制作賽項任務(wù)書選手工位號_________________________________________________________________________工作任務(wù)與要求請您在4小時內(nèi)，完成四個部分工作任務(wù)，具體工作任務(wù)和要求如下：完成平板姿態(tài)傳感電路的裝配、檢測與調(diào)試。完成制定設(shè)備的故障檢測及維修2.利用AltiumDesigner19軟件完成指定電路的印制電路板設(shè)計。以上任務(wù)，除現(xiàn)場作品以外，請其余記錄在計算機(jī)D盤根目錄下，“Z+工位號作品”文件夾內(nèi)，包括答題卡文檔，并請復(fù)制到賽場發(fā)放的U盤中，裁判將依據(jù)現(xiàn)場電路板作品和上交的U盤文檔進(jìn)行評分。空白的答題卡文檔在賽場發(fā)放的U盤參考文件夾內(nèi)。任務(wù)一平板姿態(tài)傳感電路的裝配與調(diào)試根據(jù)圖8所示原理圖、圖7所示裝配圖和表1所示元器件表，正確選取元器件，準(zhǔn)確地焊接在賽場提供的印制線路板上。焊接要求：在印制電路板上所焊接的電子元器件的焊點大小適中、光滑、圓潤、干凈，無毛刺；位置正確；無漏、假、虛、連焊。引腳加工尺寸及成形符合工藝要求，導(dǎo)線長度、剝線頭長度符合工藝要求，芯線完好，捻線頭鍍錫。其中包括：貼片元器件焊接和直插元器件焊接。裝配要求：元器件焊接安裝無錯漏；線路板上插件位置正確，接插件、緊固件安裝可靠牢固；元器件、導(dǎo)線安裝及元器件上字符標(biāo)示方向均應(yīng)符合工藝要求；線路板和元器件無燙傷和劃傷，整機(jī)清潔無污物。平板姿態(tài)傳感，當(dāng)前常見的方案是采購專用加速度傳感器芯片，體積小，應(yīng)用也成熟了。比如自控飛行器的飛行控制等等。DZ181206電路采用的方案，也是部分集成加速度傳感器采用的原理，只是材料工藝結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果，使得集成芯片體積小功耗小，使用方便?；驹?，是利用在重力作用下，加熱氣體的對流作用，是垂直向上的，如果在一個熱源的上方，均等地布置四個熱敏電阻，平板平放時，四個熱敏電阻受到同樣的對流空氣加熱，溫度相同，表明平板是水平放置的。見下圖，如果平板有所傾斜，對流氣體就會偏向左邊或右邊，使其相應(yīng)溫度升高。只要我們檢測到這個溫度的變化，進(jìn)行分析計算，就可以了解平板的姿態(tài)。本電路采用電阻通電加熱用作熱源。最大功率5瓦，這個電阻裝配的時候需要注意不要緊貼電路板，需要懸空5毫米裝配。采用開關(guān)電源給熱源電阻供電，有一個熱敏電阻布置在熱源電阻上，用于測量溫度，防止太熱。過熱時，熱敏電阻阻值減小，使得比較器輸出電平為高，過熱指示燈亮，開關(guān)電源停止工作。通過電位器可以調(diào)節(jié)過熱保護(hù)的電壓，也就是過熱保護(hù)的溫度可以通過電位器設(shè)置。四個均衡布置的熱敏電阻，其輸出電壓經(jīng)過緩沖以后，進(jìn)行差分放大，再進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行采樣，以串口報告數(shù)據(jù)。通過串口送入計算機(jī)進(jìn)行分析和計算。串口通信格式，9600波特，8+1，無校驗。計算機(jī)上通過串口調(diào)試助手可以讀取數(shù)據(jù)。按鈕和一位數(shù)碼管用于選擇工作模式，選擇單片機(jī)ADC采集的數(shù)據(jù)通道。一共模式0—模式2三種工作方式。模式0，CC0高，CC1高，測量和記錄兩路溫度差信號，此時應(yīng)放平平板，數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)。這是校正模式。模式1，CC0高，CC1高，測量記錄，發(fā)送數(shù)據(jù)。這是姿態(tài)傳感模式。模式2，CC0低，CC1低，測量記錄，發(fā)送數(shù)據(jù)。這是溫度測量模式，測量熱源溫度和環(huán)境溫度。現(xiàn)場發(fā)放的U盤的參考文件夾中，有串口調(diào)試助手程序，也有串口調(diào)試助手的使用說明。在下發(fā)的U盤參考文件夾中，有電子電路裝調(diào)與應(yīng)用項目答題卡的文檔，選手需在答題卡文檔中作答。示波器的圖形文件，可以粘貼在答題卡中對應(yīng)的位置。（1）電路工作在模式0，使用示波器，測量記錄JP17和JP18引腳信號。（2）電路工作在模式1，使用示波器，測量記錄JP15電壓信號。（3）電路工作在模式2，使用示波器，測量記錄TXD電壓前六個波形。任務(wù)二電路板的故障分析和檢修（30分）DZ190302為包含音頻信號源的音頻功率放大電路，U4B及外圍電路構(gòu)成信號源電路，兩個二極管的非線性特性用于反饋電路，可以穩(wěn)定振蕩器幅度，改善波形。U4A以及外部電路構(gòu)成功率放大電路，二極管可以給功放管一定的偏置電壓，減小交越失真。調(diào)節(jié)電位器，可以調(diào)節(jié)本地信號的幅度，通過J2，可以放大外部輸入信號。在負(fù)載電阻為30歐姆條件下，要求本電路輸出幅度可以達(dá)到12伏峰峰值輸出。圖1故障電路板電路原理圖圖2電路電路板元件布局圖圖3電路部分仿真電路故障排除記錄(8分)故障現(xiàn)象故障點故障排除方法故障排除后現(xiàn)象任務(wù)三印制電路板設(shè)計（30分）要求：考生在D盤根目錄下建立一個文件夾。文件夾名稱為Z+工位號。根據(jù)參考文件提供的電路圖和電路板文件，制作自己的電路圖符號庫和封裝庫，并使用自己的符號庫和封裝庫完成后面的工作。(1分)在自己的符號庫和封裝庫中，設(shè)計LM324A和FJ5161AH的符號和他們的封裝(2分)。使用封裝名稱分別為SOP-14A和LED8x1。利用參考文件夾中提供的平板姿態(tài)傳感電路原理圖文件，根據(jù)圖6完成繪制。（3分）要求：在原理圖上標(biāo)注元器件位號、參數(shù)，在原理圖下方注明自己的工位號。根據(jù)設(shè)計完成的電路原理圖，設(shè)計PCB印制電路板圖。（9分）要求：（1）在機(jī)械層繪制電路板的物理邊界，尺寸：80mm×140mm。（2）四個固定孔尺寸；孔徑3mm，孔中心距離板子邊2.5mm。（3）左下角為原點，熱源R30放在坐標(biāo)（40mm，40mm）處，四個熱敏電阻距離熱源20mm放置。（4）以熱源為中心，在頂層絲印層畫一個圓，半徑30mm。線寬0.2mm。（5）除了熱源電阻，其他可能發(fā)熱的元器件盡可能遠(yuǎn)離這幾個熱敏電阻。（6）一般布線間隙0.2mm。布線線寬0.2mm，電源相關(guān)導(dǎo)線和輸出線線寬0.6mm。（7）雙面敷銅接地，敷銅間隙0.4mm。（8）在電路板上部外側(cè)注明自己的工位號。圖6圖7DZ181206電路板裝配圖裝配注意事項排故板DZ190302電路板的電位器和接線端子需要自己焊接裝配。DZ181206電路板，熱源電阻裝配距離電路板5毫米高。熱源溫度傳感熱敏電阻，應(yīng)緊貼熱源電阻裝配。四路傳感熱敏電阻，焊接裝配高度應(yīng)該在20毫米，直立在電路板上。這樣，當(dāng)電路板平放時，熱源對于四個熱敏電阻的機(jī)會是對稱的。調(diào)試注意事項通電以后，熱源電阻有電升溫。單片機(jī)數(shù)碼管自檢以后等候按鍵。按鍵0模式，記錄當(dāng)前兩路信號差分?jǐn)?shù)值，并通過串口發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)；模式1，測量兩個差分?jǐn)?shù)值，通過串口發(fā)送；模式2，測量熱源溫度和環(huán)境溫度，并通過串口發(fā)送。熱源溫度過熱保護(hù)電路，可以調(diào)節(jié)到50度左右。當(dāng)前單片機(jī)內(nèi)對于溫度的計算并不一定對，因此建議調(diào)節(jié)保護(hù)電路大約T35在30度左右。在測量調(diào)試時，應(yīng)使用紙杯將測量空間封閉，并等待系統(tǒng)熱穩(wěn)定。溫度測量計算公式其中，B熱敏電阻的溫度