電子CAD實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)總結(jié)張麗彪(修改版)

1、北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告 實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)名稱： 電子CAD與電裝實(shí)習(xí) 實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)、時(shí)間 教七機(jī)房 專業(yè)班級(jí)： B12232班 姓名： 張麗彪 學(xué)號(hào)： 20124023218 指導(dǎo)教師姓名： 李萬軍 白旭 完 成 時(shí) 間： 2014 年 5 月 30 日一、實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)目的1. 掌握從原理圖到PCB制板的全過程2. 提高實(shí)踐動(dòng)手能力，掌握焊接的技術(shù)3. 掌握實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的原理二、實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)主要內(nèi)容1. 原理圖繪制 2. PCB制板 3. 焊接的基本技能以及項(xiàng)目的原理分析三、實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)具體內(nèi)容及過程記錄（圖、表或程序等） 1.課程學(xué)習(xí)第一講 電子CAD導(dǎo)論第二講 元器件識(shí)別及選用

2、第三講 焊接與裝配工藝第四講 儀器儀表使用及測(cè)量方法第五講 Altium Designer 軟件使用入門及原理圖分裝設(shè)計(jì)第六講 Altium Designer 原理圖設(shè)計(jì)入門第七講 Altium Designer PCB封裝庫設(shè)計(jì)入門第八講 Altium Designer PCB設(shè)計(jì)入門第九講 Altium Designer PCB技巧設(shè)計(jì)提高部分第十講 實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)-元器件識(shí)別和焊接工藝提高部分第十一講 實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)-儀器儀表使用技巧提高部分第十二講 實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)-系統(tǒng)設(shè)計(jì)入門第十三講 總結(jié)報(bào)告及深入學(xué)習(xí)建議2. 實(shí)訓(xùn)焊接圖1 實(shí)物焊接圖片正面圖2 實(shí)訓(xùn)焊接圖片反面電路組成及原理分析數(shù)字溫度計(jì)主要由：溫

3、度檢測(cè)電路、信號(hào)放大電路、V/F變換電路、頻率測(cè)量電路、超溫告警電路和電源電路所組成，電路組成方框見圖3，電路原理圖見圖4，PCB板圖見圖5,6。圖3 電路組成方框圖溫度檢測(cè)電路：溫度檢測(cè)電路主要由并聯(lián)式穩(wěn)壓器、電橋和差分放大器組成，由U4構(gòu)成的并聯(lián)式穩(wěn)壓電源，為電橋提供高精度4.096V的電壓，電橋由R30/R31/R44和PT100組成，RP4用于電路調(diào)試，在電路調(diào)試過程中通過調(diào)節(jié)RP4來模擬PT100的溫度變化，方便電路調(diào)試，電橋輸出的差分電壓V=4.096*(RPT100/(R30+ RPT100)-R44/(R31+R44)，該信號(hào)通過R10和R11送入由U7B組成的差分放大器進(jìn)行前

4、級(jí)放大。信號(hào)放大電路：由U7A、PR6、R12、R13和R45組成的同相比例運(yùn)算放大器，主要有2個(gè)作用，其一是用于將上一級(jí)的信號(hào)進(jìn)行同相放大，其二是調(diào)整因元件參數(shù)偏差引起的測(cè)量誤差。調(diào)節(jié)RP6可改變其放大倍數(shù)，RP6也可稱為量程電位器，數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)最大測(cè)量溫度為99.9，根據(jù)表1可查出當(dāng)溫度為100時(shí)，PT100的內(nèi)阻為138.51歐姆，根據(jù)電橋失衡后的輸出電壓計(jì)數(shù)公式可知，當(dāng)環(huán)境溫度為100時(shí)，差分輸出電壓為70mV，為了顯示和控制方便這里我將信號(hào)調(diào)理為標(biāo)準(zhǔn)的10mV/。調(diào)節(jié)RP6可改變放大器的放大倍數(shù)，當(dāng)測(cè)量溫度為100時(shí)，我們通過調(diào)整RP6使TP-A點(diǎn)的電壓為1.000V，由于PT10

5、0鉑熱電阻是線性的，當(dāng)測(cè)量溫度為50時(shí)，TP-A點(diǎn)電壓應(yīng)該為0.500V。V/F變換電路：V/F變換電路主要由U1和其少量外圍器件組成的電壓頻率轉(zhuǎn)換電路。這里V/F變換器的作用是把TP-A點(diǎn)的電壓輸出為對(duì)應(yīng)的頻率值，在顯示計(jì)數(shù)這塊，計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)量為999，TP-A點(diǎn)的溫度信號(hào)為10mV/，滿量程為99.9即999mV，電壓每增加1mV,單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器的值要增加1。V/F變換器的輸出頻率fo=(R6+RP2)/2.09*R2*R5*C13)*Vin ,RP2為量程調(diào)節(jié)電位器，RP3為零點(diǎn)遷移電位器。計(jì)數(shù)譯碼顯示電路：V/F完成了A/D的轉(zhuǎn)換，接下來就需要計(jì)數(shù)器的配合了，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)V/F

6、轉(zhuǎn)換器的輸出脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值表示了V/F轉(zhuǎn)換器所輸入的模擬電壓大小。計(jì)數(shù)器選用CD4553,它是三位十進(jìn)制（BCD碼輸出）計(jì)數(shù)器，譯碼器選用CD4511，它設(shè)有鎖存器、七段顯示譯碼器和輸出驅(qū)動(dòng)電路，顯示選用3只七段LED數(shù)碼管。門控電路：采用V/F轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，就應(yīng)該對(duì)V/F轉(zhuǎn)換器輸出的頻率在固定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)，這里我們?cè)O(shè)置的固定時(shí)間是0.25秒。也就是說在0.25秒內(nèi)CD4553計(jì)數(shù)器收到的脈沖個(gè)數(shù)，為了配合CD4553計(jì)數(shù)，固定時(shí)間計(jì)時(shí)由CD4060組成的計(jì)時(shí)電路來完成，CD4060它是一個(gè)14位的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器/分配器/振蕩器，電路振蕩部分采用32.768kHz的晶振作為信號(hào)發(fā)

7、生，然后再經(jīng)過14級(jí)分頻后，得到一個(gè)2Hz占空比相等的脈沖信號(hào)。頻率為2Hz周期為0.5秒，即高電平0.25秒低電平0.25秒。CD4553的DIS為計(jì)數(shù)允許控制端，高電平禁止計(jì)數(shù)，低電平允許計(jì)數(shù)；LE為鎖存控制端，高電平時(shí)寄存器內(nèi)容保持不變，低電平時(shí)計(jì)數(shù)值送入寄存器；MR為計(jì)數(shù)器復(fù)位端，高電平復(fù)位，復(fù)位僅對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行復(fù)位，對(duì)寄存器值沒有影響。根據(jù)這個(gè)控制邏輯我們將門控信號(hào)直接送入LE，然后經(jīng)過倒相后送入DIS端，在LE端接入RC電路對(duì)計(jì)數(shù)器定時(shí)清零。當(dāng)門控信號(hào)為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器允許計(jì)數(shù)，當(dāng)門控電路變化為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器禁止計(jì)數(shù)，同時(shí)LE為低電平，計(jì)數(shù)值鎖存到寄存器中；當(dāng)門控信號(hào)再次由低電平轉(zhuǎn)

8、換為高電平時(shí)，門控信號(hào)上接入的RC電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零。OVF為計(jì)數(shù)益處端，當(dāng)計(jì)數(shù)器值超過最大計(jì)數(shù)值時(shí)，計(jì)數(shù)器益處進(jìn)位，D1閃爍。超溫告警電路：超溫告警電路由基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路和電壓比較器組成?；鶞?zhǔn)電壓發(fā)生電路由CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和其外圍器件組成，計(jì)數(shù)器RST為復(fù)位端，高電平時(shí)對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位，計(jì)數(shù)器的Q3與RST連接，當(dāng)Q3輸出為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器自動(dòng)復(fù)位，由此可見，計(jì)數(shù)器只能在Q0-Q2間進(jìn)行計(jì)數(shù)器。超溫告警電路設(shè)置了3個(gè)溫控點(diǎn)，分別為40、50和60對(duì)應(yīng)的參考基準(zhǔn)電壓為400、500和600mV。 Q0輸出為高電平時(shí)，D6/RP5/R37組成串聯(lián)分壓電路，調(diào)節(jié)RP5,使R37上的電壓為400mV，Q1輸出高電平時(shí)，調(diào)節(jié)RP7時(shí)R37上的電壓為500mV，Q2為高電平時(shí)，調(diào)節(jié)RP8使R37上的電壓為600mV。該電壓通過由U8A組成的射極跟隨器，送入由U8B組成的電壓比較器，當(dāng)TP-A點(diǎn)的電壓大于參考電壓時(shí)，比較器輸出高電平，啟動(dòng)聲光報(bào)警電路。圖4 電路原理圖圖5 PCB焊接面 圖6 元件面四、實(shí)習(xí)/實(shí)訓(xùn)總結(jié)及分析1. 焊接板子時(shí)，連接極性正確，按整個(gè)線路布局連接正確實(shí)現(xiàn)功能是主要的。同時(shí)焊接點(diǎn)要美觀，引腳修剪平整，長(zhǎng)度一致且適當(dāng)。2. 進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，要按照基本的布線要求，線和過孔要盡可能少，走線要