多用途密碼鎖系統(tǒng)省市級(jí)比賽試題

1、-. z中等職業(yè)學(xué)校電子技能選拔賽試題考題名稱：多用途密碼鎖系統(tǒng)完成時(shí)間：4小時(shí)一、功能簡介 電路說明局部 二、電路所需器件介紹 三、裝配及調(diào)試說明一、元件篩選與測試10分考題目錄 考題答卷局部 二、電路焊接與組裝35分 三、電路調(diào)試40分 電路設(shè)計(jì)軟件PROTEL應(yīng)用局部15分學(xué) 校：姓 名：考 號(hào)：工 位 號(hào)：電路相關(guān)說明局部一、功能簡介多功能密碼系統(tǒng)只有輸入正確的密碼后即按要求按下按鍵，NE555電路才能正常工作，繼電器吸合，發(fā)光二極管發(fā)光。它的組成原理圖如圖1所示。通過對(duì)電路的理解，同學(xué)們需要完成以下任務(wù)：1.完成電路板的裝配和調(diào)試工作2.分析電路原理，找到正確密碼，并完成試題局部3.

2、完成繪制電路圖和設(shè)計(jì)PCB板 二、電路所需器件介紹十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/脈沖分配器CD4017CD4017 是5 位Johnson 計(jì)數(shù)器，具有10 個(gè)譯碼輸出端，CP、CR、INH 輸入端。時(shí)鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無限制。INH 為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)；反之，計(jì)數(shù)功能無效。CR 為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。Johnson 計(jì)數(shù)器，提供了快速操作、2 輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計(jì)數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對(duì)應(yīng)時(shí)鐘周期保持高電平。在每10 個(gè)時(shí)鐘輸入周期CO 信號(hào)完成一次進(jìn)位，并用作多級(jí)計(jì)數(shù)鏈的下級(jí)脈動(dòng)時(shí)鐘。CD4

3、017提供了16引線多層瓷雙列直插D、熔封瓷雙列直插(J)、塑料雙列直插(P)和瓷片狀載體C4種封裝形式。其部框圖和引腳圖如下。圖2 CD4017部構(gòu)造圖CD4017各腳功能和真值表如下：12腳：CO進(jìn)位脈沖輸出14腳：CP時(shí)鐘輸入端15腳：CR去除端13腳：INH制止端17、10腳、11腳：Q0-Q9計(jì)數(shù)脈沖輸出端16腳：VDD正電源8腳：VSS地2. 集成電路LM567LM567是一塊鎖相環(huán)音頻譯碼器，工作頻率500KHZ。其部框圖和引腳圖如圖3所示。圖3 LM567部框圖LM567各引腳功能如下：1腳：濾波，所接電容應(yīng)大于2腳電容的兩倍。2腳：進(jìn)展高電平載波調(diào)節(jié)時(shí)，音頻信號(hào)由該腳輸出；進(jìn)

4、展解調(diào)時(shí)，音頻信號(hào)由該腳輸出。3腳：載波輸入，Vi25mV。4腳：電源腳。工作電壓圍+5V+9V。5腳：振蕩輸出。假設(shè)2腳輸入音頻信號(hào)，則該腳輸出受音頻調(diào)制的調(diào)頻載波信號(hào)。6腳：定時(shí)電容7腳：接地。8腳：當(dāng)3腳收到與本機(jī)振蕩頻率一致的載波時(shí)，8腳變?yōu)榈碗娖?。該腳為集電極開路輸出，最大灌電流100mA。3.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，部等效電路如圖4。圖3 圖4NE555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O

5、UT，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)比擬器的基準(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：放電端DISCH。8腳：電源正極VDD。3.整機(jī)電路原理圖圖1 多用途密碼系統(tǒng)原理圖5.電路元件清單規(guī)格型號(hào)元件編號(hào)元件名稱數(shù)量1N4007VD9, VD10, VD11, VD12，VD13整流二極管52.2VD5穩(wěn)壓二極管1500KRP1藍(lán)白可調(diào)電阻1100KRP2藍(lán)白可調(diào)電阻120KRP3藍(lán)白可調(diào)電阻110KRP4藍(lán)白可調(diào)電阻1MCR100-

6、6Q2可控硅11N4148VD1, VD2, VD3, VD4, VD5, VD6, VD7, VD8開關(guān)二極管84123-9V繼電器K1繼電器-23F15mm綠色LEDLED1發(fā)光二極管15mm紅色LEDLED2發(fā)光二極管10.47uFC5獨(dú)石電容11uFC1, C8電解電容2100uFC2電解電容1220uFC3, C15電解電容210uFC4, C14電解電容22.2uFC9電解電容1單排針TP1, TP2, TP3, TP4單排針40.1uFC10, C13, C16瓷片電容30.01uFC11, C12瓷片電容29013Q1TO-92三極管18050Q3, Q4TO-92三極管26*

7、6*5微動(dòng)開關(guān)S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S96*6*5微動(dòng)開關(guān)105.08-2P接線端子JP15.08-2P接線端子11MR21/4W直插電阻110KR4, R6, R81/4W直插電阻3100KR51/4W直插電阻12KR9, R121/4W直插電阻21KR10, R181/4W直插電阻22.2KR171/4W直插電阻14.7KR191/4W直插電阻110KR1, R3, R7, R13, R14, R15, R200805貼片電阻71KR110805貼片電阻12KR160805貼片電阻10.1uFC6, C70805貼片電容25K備用電阻080

8、5貼片電阻220K備用電阻0805貼片電阻2100K備用電阻0805貼片電阻2CD4017U1集成電路1NE555U2集成電路1LM567U3集成電路18P IC座U2、U38P IC座216P IC座U116P IC座1電路板1元件總數(shù)89三、裝配及調(diào)試說明1.裝配 根據(jù)電路原理圖和PCB板，將元件安裝焊接到PCB板上，安裝焊接要求詳見試題局部第二題電子產(chǎn)品裝配。安裝中需要注意調(diào)整RP1、RP2的距離，防止發(fā)生短路。2.電路板銅箔存在2處未連通性故障，要求進(jìn)展檢修。3.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、極性焊反和元件錯(cuò)焊等常見焊接問題。檢查無誤后用萬用表

9、測量電源輸入端是否短路，假設(shè)是一切正常方可進(jìn)展調(diào)試。電源電路主要由整流濾波電路、串聯(lián)式穩(wěn)壓電路組成，電路輸入AC12V交流電源，調(diào)節(jié)RP4使電容C15兩端電壓為DC9V。如果調(diào)不到9V，請(qǐng)分析原因并解決。電源調(diào)試成功后，首先分析電路原理，找到密碼，按要求按下按鍵，NE555電路才能正常工作，通過調(diào)節(jié)RP1、RP2、RP3三個(gè)電位器，使繼電器吸合。考題答卷局部一、元件篩選與測試(10分)準(zhǔn)確清點(diǎn)和檢查全套裝配材料數(shù)量和質(zhì)量，進(jìn)展元器件的識(shí)別和檢測，篩選確定元器件，檢測過程中填寫下表。注：質(zhì)量判定填寫可用、斷路、短路、漏電所使用的萬用表型號(hào)為:_元 器 件識(shí)別及檢測容配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)得分電阻器色環(huán)標(biāo)稱

10、值含誤差每支1分共計(jì)2分識(shí)別錯(cuò)誤錯(cuò)不得分。棕黑黑紅棕紅紫綠橙金電容器數(shù)碼標(biāo)志容量值uF每支1分識(shí)別錯(cuò)誤錯(cuò)不得分。104穩(wěn) 壓二極管正向電阻反向電阻測量檔位質(zhì)量判定每支1分錯(cuò)1項(xiàng)，該二極管不得分。D1三極管畫外形示意圖標(biāo)出管腳名稱電路符號(hào)質(zhì)量判定每支1分錯(cuò)1項(xiàng)，該三極管不得分。Q1可調(diào)電阻RP1畫外形示意圖標(biāo)出管腳名稱電路符號(hào)質(zhì)量判定每支1分不得分。錯(cuò)1項(xiàng)，該可調(diào)電阻繼電器K1畫外形示意圖標(biāo)出管腳名稱電路符號(hào)質(zhì)量判斷2分錯(cuò)1項(xiàng)，該繼電器不得分。萬用表的使用和維護(hù)萬用表正常使用和維護(hù)操作全過程中，對(duì)萬用表的使用逐工位檢查2分各項(xiàng)操作方法不當(dāng)及錯(cuò)誤操作手法扣1分/項(xiàng)二、焊接與組裝電路35分平安文明生

11、產(chǎn)要求：儀器、工具正確放置，按正確的操作規(guī)定進(jìn)展操作規(guī)程進(jìn)展操作，操作過程中保護(hù)儀器設(shè)備、工具、工作臺(tái)，防止出現(xiàn)觸電事故。工藝要求：元件安裝整齊、焊點(diǎn)美觀30分 容技術(shù)要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)得分元器件引腳1、引腳加工尺寸及成形應(yīng)符合裝配工藝要求61、檢查成品，不符合要求的，每處每件扣0.5分/件。2、根據(jù)監(jiān)考記錄，工具的不正確操作，每次扣0.5分。元器件安裝2、元件高度及字符方向應(yīng)符合工藝要求3、元件安裝橫平豎直4、電路板底層安裝貼片元件5、燈泡通過導(dǎo)線連接到J2,連接到J2端的導(dǎo)線壓接端頭8焊點(diǎn)6、焊點(diǎn)大小適中，無漏、假、虛、連焊，焊點(diǎn)光滑、圓潤、干凈，無毛刺7、焊盤不應(yīng)脫落8、修腳長度適當(dāng)，一致

12、，美觀10安裝質(zhì)量9、集成電路、二三極管等及導(dǎo)線安裝均應(yīng)符合工藝要求10、元器件安裝結(jié)實(shí)，排列整齊11、無燙傷和劃傷，整機(jī)清潔無污物6常用工具的使用和維護(hù)12、電烙鐵的正確使用13、鉗口工具的正確使用和維護(hù)14、萬用表正常使用和維護(hù)15、毫伏表正常使用和維護(hù)16、示波器正常使用和維護(hù)5三、電路調(diào)試40分1.密碼讀取5分根據(jù)給出的圖1多用途密碼鎖電路原理圖，分析出此電路密碼即10個(gè)按鈕應(yīng)選擇那些按鈕按什么順序按下可控硅才能導(dǎo)通2.密碼設(shè)置5分請(qǐng)將密碼設(shè)置為20216+工號(hào)末位例如工位號(hào)末位為2，則密碼為202162，并按你的密碼設(shè)計(jì)電路，畫出相應(yīng)的密碼電路局部。3. 電源電路工作正常。調(diào)整電源電

13、路的電位器及改變電路參數(shù)，要求能正確輸出9V直流電壓。5分4.電路故障排除：要求密碼電路工作正常，輸入正確密碼即按順序按下按鍵，紅色發(fā)光二極管LED1亮，如果輸錯(cuò)密碼，則紅色發(fā)光二極管LED1不亮，說明電路工作正常。發(fā)現(xiàn)電路中的不正常情況，請(qǐng)用最簡單的方法進(jìn)展處理。5分 5.信號(hào)產(chǎn)生電路正常工作5分當(dāng)輸入正確密碼后，紅色發(fā)光二極管LED1亮，TP1、TP2、TP3應(yīng)有信號(hào)輸出，且信號(hào)的頻率會(huì)隨RP1、RP2的調(diào)節(jié)而發(fā)生變化。 6.信號(hào)接收及輸出電路正常工作5分 通過調(diào)節(jié)RP1、RP2和RP3，LM567自身的頻率與NE555電路產(chǎn)生的頻率一致的時(shí)候，繼電器吸合，綠色發(fā)光二極管亮。7.參數(shù)測試本

14、項(xiàng)分2小項(xiàng)，第1小項(xiàng)5分，第2小項(xiàng)5分，共10分要求：使用給出的儀器儀表，對(duì)相應(yīng)電路進(jìn)展測量，把測量的結(jié)果填在相應(yīng)的表格及空格中。1接上電源，輸入密碼即紅色發(fā)光二極管發(fā)光，將RP1、RP2調(diào)到最下端，測量測試點(diǎn)RP2、RP3。TP2:記錄示波器波形示 波 器頻率器毫伏表得分時(shí)間檔位：幅度檔位：峰峰值：頻率：周期：測量交流電壓：TP3:記錄示波器波形示 波 器頻率器毫伏表得分時(shí)間檔位：幅度檔位：峰峰值：頻率：周期：測量交流電壓：2電路正常工作時(shí)(即輸入正確密碼后，兩個(gè)發(fā)光二極管都發(fā)光且繼電器吸合)，測量測試點(diǎn)TP1、TP4TP1:記錄示波器波形示 波 器頻率器毫伏表得分時(shí)間檔位：幅度檔位：峰峰值

15、：頻率：周期：測量交流電壓：TP4:記錄示波器波形示 波 器頻率器毫伏表得分時(shí)間檔位：幅度檔位：峰峰值：頻率：周期：測量交流電壓：四、電路設(shè)計(jì)軟件PROTEL D*P 2004應(yīng)用話筒放大電路設(shè)計(jì)15分考生須知：考生必須在D:盤以準(zhǔn)號(hào)證號(hào)為名建立一個(gè)文件夾，并在該文件夾中以準(zhǔn)號(hào)證號(hào)為名建立設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫文件，將所有答題放入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫里。試題以下所有題目都以圖14為依據(jù)：圖14 話筒放大電路原理圖新建立計(jì)，命名為話筒放大電路。制作電路圖元件符號(hào)，新建原理圖元件庫文件，在庫中繪制U1。1分制作封裝共2分建立PCB元件庫文件，并在庫中繪制元件RP1和C8的封裝。要求：元件RP4的封裝外形尺寸如圖15所示，它的焊盤直徑為2mm，焊盤孔徑為0.8mm，焊盤間距為2.54mm。1分元件C8 的封裝外形尺寸如圖16所示，它的焊盤直徑為1.5mm，焊盤孔徑為0.7mm，焊盤間距為3mm，外形直徑為5mm。1分 圖15 單位：mm 圖16單位：mm畫原理圖共5分1建立名為話筒放大電路的原理圖文件，并設(shè)置原理圖圖紙尺寸為A4。0.5分2根據(jù)圖14繪制原