4人搶答器項(xiàng)目教學(xué)課件

1、4人搶答器一、項(xiàng)目概述 4個(gè)搶答按鈕，分別為K1、K2、K3、K4。哪個(gè)按鈕最先按下，LED就顯示哪個(gè)按鈕的號(hào)碼。1、項(xiàng)目要求：本項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)一個(gè)4人搶答器2、主要元器件表封裝號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量備注LED1數(shù)碼管共陰1R1-R7電阻3307R8-R11電阻10K4REST、K1-K4按鍵6腳5D1-D6二極管41486JCQ1繼電器5V/5腳1Q1三極管80501U3芯片CD45111插孔2U3集成塊座16腳1銅柱83、主要元器件資料（1）、CD4511，6腳 2-10進(jìn)制碼譯成7段碼驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管(詳細(xì)資料請(qǐng)參考CD4511.dco文件二、原理圖設(shè)計(jì)：根據(jù)題目要求、主要元器件表、主要元件

2、介紹等文件，依據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)，并在Protel99se軟件環(huán)境中繪制原理圖；參考原理圖（對(duì)應(yīng)文件4人搶答器.sch）三、EWB仿真Ewb仿真文件（對(duì)應(yīng)文件4人搶答器.ewb）四、模擬調(diào)試在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上進(jìn)行調(diào)試及功能驗(yàn)證，保留調(diào)試數(shù)據(jù)及圖形，形成模擬調(diào)試報(bào)告；調(diào)試步驟請(qǐng)參考XK-DZZH1電子及單片機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)基本實(shí)驗(yàn)部分的聲光雙控延時(shí)開關(guān)電路實(shí)驗(yàn)。五、PCB設(shè)計(jì)：根據(jù)原理圖的網(wǎng)絡(luò)表在Protel99se軟件環(huán)境中繪制PCB板圖；參考PCB板圖（對(duì)應(yīng)文件4人搶答器.PCB）六、元件選擇：根據(jù)大賽現(xiàn)場提供的電路板、原理圖、元器件，進(jìn)行元器件識(shí)別、篩選，選出給定電子產(chǎn)品所需要的電子元、器件及功能部

3、件。所給元器件數(shù)量為實(shí)際用件數(shù)量的130%;封裝號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量備注LED1數(shù)碼管共陰1R1-R7電阻3307R8-R11電阻10K4REST、K1-K4按鍵6腳5D1-D6二極管41486JCQ1繼電器5V/5腳1Q1三極管80501U3芯片CD45111插孔2U3集成塊座16腳1銅柱8七、電路板焊接：在提供的電路板上焊接電子元器件及功能部件，組成電子產(chǎn)品的電路，完成成品；1、電子元件的焊接由于電子元件本身的特性，決定了電子元件的焊接應(yīng)按下述方法進(jìn)行。否則會(huì)造成虛焊，甚至損壞元件或留下隱患。1）元件彎腿安裝元件之前一般都必須把元件的引腳彎過來，整理成合適的形狀，通常把這一步驟叫做“彎腳”或“窩

4、腿”。由于元件與引腳的聯(lián)接部（或稱根部）比較脆弱，經(jīng)不起太大的機(jī)械應(yīng)力，在彎腿時(shí)應(yīng)用鑷子夾住引腳靠根部部分（起保護(hù)根部的作用），而用另一只手的指把引腳壓彎。彎曲點(diǎn)與根部的距離不得小于3MM；也不要彎成直角，引腳彎曲半徑不得小于2MM。2）表面處理與浸錫電子元件表面處理與浸錫要刷板的操作特別注意對(duì)管子或集成電路的引腳和印板的操作。管子或集成電路的引腳：由于管子或集成電路的引腳的外層只有一層很薄的金層或銀層，里面的可代絲更難上錫，引腳有銹,不容易上錫，切不能用處理印制板的辦法。因此當(dāng)它們的引腳有銹時(shí)，只能用細(xì)砂紙輕輕打兩下，即使銹蝕沒有全部去掉，刀不要再打。這時(shí)應(yīng)當(dāng)用蘸有大錫球的烙鐵去“蹭”引腳，

5、讓引腳“埋”在熔化的錫球里。如果“蹭”后引腳上了錫，那還可以使用。如果引腳上只有少數(shù)地方上錫，這樣的器件就不能再使用了。印刷板：如果印刷板上有保護(hù)臘或保護(hù)漆，或者表面太臟，應(yīng)當(dāng)用細(xì)砂或鋼棉輕輕打掉，一直到露出的銅箔或錫很光亮為止，然后用酒精布輕輕近擦凈，再上錫。給通孔上錫時(shí)，應(yīng)保證通孔仍可讓元器件的引腳穿過。如果孔被堵上，可以用吸錫器吸走通孔里的錫，或用不沾錫的鐵絲或鋁絲捅通它。3）焊接分點(diǎn)焊和拖焊點(diǎn)焊：有加焊錫絲助焊與不加錫絲助焊兩種。加焊錫絲助焊是左手持焊錫絲右手握烙鐵對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊，其焊接過程是：把準(zhǔn)備好要焊接的元器件引腳插入線路板的焊接孔內(nèi)，檢查位置無錯(cuò)后，調(diào)整元器件的高度（例如變壓

6、器不能將底面貼在主件板上）。先焊好一個(gè)腳，然后對(duì)其它腳進(jìn)行點(diǎn)焊。焊接時(shí)，讓焊錫絲接觸焊接點(diǎn)，烙鐵焊化焊錫絲，而后鍍?cè)诤附犹幧希@時(shí)左手根據(jù)焊點(diǎn)大小向前進(jìn)錫。錫上足后左手立刻回收停止進(jìn)錫，這時(shí)右手中的烙鐵仍留在焊點(diǎn)上，停留時(shí)間一般完成點(diǎn)焊時(shí)間在0.8秒左右。另外，電烙鐵離焊點(diǎn)的速度要快，沿水平方向抽出。不加焊錫絲助焊，這是指焊點(diǎn)上已上好足夠的焊錫或在烙鐵頭上沾有一定的焊錫，然后用電烙鐵對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊。例如，將一只晶體三極管直接焊接在銅箔線路板上。首先，在銅箔析板上的焊點(diǎn)上，上好足量的焊錫，然后再將三極管焊在焊點(diǎn)上，其過程是用烙鐵先熔化焊錫，當(dāng)引充分與焊錫接觸后，烙鐵迅速離開焊點(diǎn)。拖焊，一般是焊接

7、多腳元器件時(shí)采用的焊接方法。操作時(shí)著先將元器件固定好位置（可用焊錫固定），然后將焊錫絲靠在焊腳上，當(dāng)大面積觸頭的C型烙鐵頭熔化焊錫絲后，使錫不斷進(jìn)入焊點(diǎn)；當(dāng)焊點(diǎn)（即指熔化的焊錫）足夠大時(shí)，左手的焊錫絲與右手的烙鐵同時(shí)同步地向左移動(dòng)，即焊點(diǎn)位置向左移動(dòng)。移動(dòng)時(shí)烙鐵頭不接觸元器件的引腳了。而是讓高溫熔化的焊錫填在引腳與線路板焊接點(diǎn)之間，這是拖焊的特別之處。為保證拖焊的焊接質(zhì)量，在操作時(shí)要特別控制好烙鐵移動(dòng)的速度和進(jìn)錫的速度。4）清洗用熔劑擦掉引腳上和印制板通孔周圍的焦化松香?？捎玫娜蹌┦牵阂掖迹o水酒精），異丙醇。2、鋼、鐵件的焊接大的鋼、鐵件的焊接要使用大功率的電烙鐵，小的可用功率小的電烙鐵，具

8、體焊法按下述三步進(jìn)行。1）表面處理與浸錫在進(jìn)行焊接之前都必須對(duì)要焊接的部位進(jìn)行表面處理。處理的方法是：利用廢鋸條、小刀子對(duì)其表面刮凈；是用鹽酸溶液對(duì)其表面氧化進(jìn)行腐蝕，但隨后要立即脫水。經(jīng)過表面加工后的焊接件，應(yīng)將焊接部位擦上焊劑，再用電烙鐵蘸上焊錫進(jìn)行浸錫處理。2）焊接經(jīng)過浸錫處理的焊接件加以固定，焊接時(shí)應(yīng)先將焊件保持不動(dòng)，直到焊件完全凝固為止，否則會(huì)使焊錫結(jié)晶是，造成假焊。有些焊接件可以直接夾在臺(tái)鉗或其他夾具上焊接，在鉗口和工件之間最好墊上石棉或木板，否則用較小烙鐵時(shí)，焊錫不易熔化，影響焊接質(zhì)量。焊接時(shí)用電烙鐵頭部先蘸上少量的焊劑再沾上一點(diǎn)焊錫，迅速地靠近焊接件的焊接處，并且稍許用力，待焊

9、錫從烙鐵頭上流到焊接處時(shí)，便要很快地把烙鐵頭抬起來，這樣所留下來的焊點(diǎn)便會(huì)又圓又亮焊接長縫時(shí)，先在焊縫上每隔一段距離滴焊錫，然后一手拿焊錫條，一手拿烙鐵將錫點(diǎn)聯(lián)接起來，成為一條完整的焊縫。用較小的烙鐵焊較大的工件時(shí)，必須在焊接前將工件在爐子或噴燈上預(yù)熱到一定程度，然后再焊接。3）清焊劑工件焊完后，要將焊劑接擦拭干凈，因?yàn)楹竸┲械乃釋?duì)金屬有腐蝕作用，會(huì)損壞金屬。使用焊膏或松香時(shí)，焊完后趁工作還熱的時(shí)候用抹布用力擦拭，或蘸酒精擦凈。3、鋁件的焊接鋁極易氧化，表面經(jīng)常覆蓋著一層氧化鋁薄膜，即使焊接前刮去這層薄膜，由于焊接時(shí)烙鐵的溫度很高，焊接面又迅速生成一層氧化膜，阻止焊錫附著。如果能設(shè)法刮掉鋁表面

10、的氧化膜，錫就可以附著在鋁上了，下面介紹比較簡便的兩種方法。1）先將鋁件焊接面用砂紙打光，放一些松香和鐵粉，當(dāng)熔鐵熱透后，蘸上足量的焊錫，放在焊接面上用力磨擦。由于鐵粉磨掉氧化層，錫就附著在鋁表面上。然后趁錫未凝固時(shí)，用布擦去焊面和烙鐵上鐵粉，就可以按普通方法焊接了。2）取一小塊鋁放入鉗鍋內(nèi)熔化，加入25倍的錫。待鋁和錫完全熔化混合后，做成條狀焊條。焊接時(shí)將被焊鋁件放入爐火或酒精燈上加熱到適當(dāng)溫度，再用上述焊條在焊接處用力反復(fù)磨擦，直到把鋁件上的氧化膜擦掉，錫便牢牢地鍍?cè)阡X上。焊接較小的鋁件時(shí)（如細(xì)鋁線），用含錫量較高的焊料和溫度較高，功率較大的電烙鐵或火烙鐵，可以直接焊接。4、拆焊拆焊要點(diǎn)：

11、對(duì)于一般電阻、電容、晶體管這樣管腳不多，且每個(gè)引線能夠相對(duì)活動(dòng)的THT元器件，可以用烙鐵直接拆焊。方法是先將印制板豎起來固定，一邊用電烙鐵加熱元器件的焊點(diǎn)至焊料充分熔化，同時(shí)用鑷子或尖嘴鉗夾住元器件的引線，輕輕地拉出來。在雙面或多層印制板上拆焊比較困難，如加熱不足，孔內(nèi)和元件面焊盤上的焊錫不能充分熔化，強(qiáng)行拉元器件的引線，很可能拉斷孔的金屬內(nèi)壁，把它一起拉出來，就會(huì)使電路板受到致命損傷。為保證拆焊順利進(jìn)行，應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)：烙鐵頭加熱被拆焊點(diǎn)，焊料熔化后，要及時(shí)按垂直于印制板的方向拔出元器件的引線。不管元器件的安裝位置如何，是否容易取出，都不能強(qiáng)拉或扭轉(zhuǎn)元器件。在插裝新的元器件之前，必須把焊盤

12、插線孔內(nèi)的焊料清除干凈。否則，在插裝元器件引線時(shí)，將造成印制電路板的焊盤翹起。當(dāng)需拆下有多個(gè)焊點(diǎn)且引線較硬的元器件時(shí)，一般有以下方法：采用拆焊專用工具這種方法速度快，但需要制作專用工具，并使用較大功率的電烙鐵，不同元器件要用不同的專用工具，有時(shí)并不方便。采用吸錫泵、吸錫烙鐵、吸錫器用吸錫材料將吸錫材料浸上松香水貼到待焊點(diǎn)上，用烙鐵頭加熱吸錫材料，通過吸錫材料將熱傳到焊點(diǎn)上熔化焊錫。熔化的焊錫延吸錫材料上升，反復(fù)進(jìn)行直至焊料吸完。清除焊盤插線孔內(nèi)的焊料重新焊接時(shí)要清除孔內(nèi)焊料，確保拆掉元器件的焊孔是通的。斷線法八、電子產(chǎn)品調(diào)試：根據(jù)題目要求、電路功能及技術(shù)指標(biāo)要求，進(jìn)行各工作點(diǎn)及各部分電路測試和

13、調(diào)整；根據(jù)調(diào)試方法、調(diào)試步驟和調(diào)試結(jié)果，撰寫調(diào)試報(bào)告。電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的檢驗(yàn)、調(diào)試與可靠性試驗(yàn)，檢驗(yàn)儀器與設(shè)備。通常檢驗(yàn)設(shè)備可以分為兩類，一類是通用測量儀器，它有較寬的使用范圍、較強(qiáng)的通用性，能對(duì)不同產(chǎn)品的一項(xiàng)或多項(xiàng)電性能參數(shù)進(jìn)行一項(xiàng)或多項(xiàng)電性能參數(shù)測試。一般電子測量儀器都是有一種或幾種測試的共能。要完成電子產(chǎn)品的某一項(xiàng)性能指標(biāo)的測試，有時(shí)還要用多臺(tái)測量儀器組成測試系統(tǒng)。電性能測量儀器主要有：電流表、電壓表、歐姆表、功率計(jì)、示波器、低頻信號(hào)發(fā)生器、高頻信號(hào)發(fā)生器、失真儀、頻率計(jì)、頻譜分析儀等。儀器設(shè)備的使用要求有：仔細(xì)閱讀使用和操作說明書在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度、濕度、大氣壓下使用儀器擺放測量儀器應(yīng)該便

14、于操作和觀察并確保安全和穩(wěn)定測量儀器的測量范圍及精度等應(yīng)符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求測量儀器應(yīng)定期進(jìn)行計(jì)量檢定和校準(zhǔn)，測量儀器的準(zhǔn)確度。誤差范圍應(yīng)符合檢定規(guī)程及國家對(duì)計(jì)量溯源的要求在檢測開始前和完成后，應(yīng)分別檢查測量儀器的工作是否正常，以便當(dāng)測量儀器失效時(shí)及時(shí)追回被測樣品并及時(shí)維修和校準(zhǔn)ICT簡介ICT是在線測試技術(shù)的縮寫。ICT是在大批量生產(chǎn)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)線上的測試技術(shù)。第一，ICT通常在生產(chǎn)線上進(jìn)行操作，是生產(chǎn)工藝流程中的一道工序；第二，它把電路板接入電路，使被測產(chǎn)品成為檢驗(yàn)線路的一個(gè)組成部分，對(duì)電路板以及組裝到電路板上的元器件進(jìn)行測試，判斷組裝是否正確或參數(shù)是否正確。ICT分為靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試，

15、靜態(tài)ICT只接通電源，并不給電路板注入信號(hào)，一般用來測試復(fù)雜產(chǎn)品在產(chǎn)品的總裝或動(dòng)態(tài)測試之前首先保證電路板的組裝焊接沒有問題，以便安全地轉(zhuǎn)入下一道工序以前把靜態(tài)ICT測試叫做通電測試；而動(dòng)態(tài)ICT在接通電源的同時(shí)，還要給電路板注入信號(hào)，模擬產(chǎn)品實(shí)際的工作狀態(tài)，測試它的功能與性能。顯然，動(dòng)態(tài)在線測試對(duì)電子產(chǎn)品的測試更完整，也更復(fù)雜，因此一般用于測試比較簡單的產(chǎn)品。大多數(shù)ICT特別是對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的在線測試都要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，以便保證測試的準(zhǔn)確性和可靠性，提高測試效率。它的硬件主要由計(jì)算機(jī)、測試電路、壓板、針床和顯示、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)等部分組成。軟件由Windows操作系統(tǒng)和ICT測試軟件組成。大多數(shù)ICT

16、,特別是對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的在線檢測都利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，ICT的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以由工業(yè)計(jì)算機(jī)構(gòu)成，也可使用普通的PC電腦。測試電路是被測電路板與計(jì)算機(jī)的接口，它分兩部分：開關(guān)電路、測試電路。測試針窗是一塊專用的工裝，用來接通ICT系統(tǒng)和被測電路板。當(dāng)壓板向下移動(dòng)一段距離，上面的塑料榜壓住電路板往下壓的時(shí)候，針床上的測試頂針受到壓縮力以保證測試點(diǎn)與測試電路良好連接，使被測元件接入測試電路。機(jī)械部分包括傳送系統(tǒng)、氣動(dòng)壓板、行程開關(guān)等機(jī)構(gòu)。產(chǎn)品的功能、性能、檢測與調(diào)試目前，絕大多數(shù)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的電路均以單片機(jī)或?qū)Ｓ眉呻娐纷鳛楹诵目刂破骷?，整機(jī)的功能也體現(xiàn)在單片機(jī)及控制程序上。以單片機(jī)為控制核心的家電控制器，

17、主要是數(shù)字電路。因此其測試也以對(duì)數(shù)字電路的測試為主。電子產(chǎn)品的檢測，以單元電路板的檢測為基礎(chǔ)，對(duì)整機(jī)產(chǎn)品的檢測，主要集中在對(duì)控制電路板的檢測上。在實(shí)際生產(chǎn)中，工藝部門會(huì)設(shè)計(jì)制作一種測試工裝來模擬電路板接入整機(jī)的狀態(tài)。測試工裝的原理是:用一個(gè)測試針床模擬整機(jī)與電路板相連。將電路板上的電源、地線、輸入/輸出信號(hào)端接到針床的彈性測試頂針上，再用一些開關(guān)來控制工裝上的輸入信號(hào)，用指示燈、蜂鳴器或電動(dòng)機(jī)來模擬整機(jī)上的相應(yīng)輸出負(fù)載。當(dāng)被測電路板壓到測試工裝上的時(shí)候，工裝上的輸入端、輸出端、電源及地線接到電路板上，使電路板正常工作。扳動(dòng)工裝上的開關(guān)或啟動(dòng)測試程序，電路板即可按其控制功能，輸出相應(yīng)的信號(hào)給工裝上的負(fù)載，測試人員就能根據(jù)輸出信號(hào)判斷電路板是否正常工作。為實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的功能和性能檢測，檢驗(yàn)技術(shù)人員需要做好下列工作：根據(jù)具體產(chǎn)品的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)資料，確定檢測方案確定模擬輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，設(shè)計(jì)并制作檢驗(yàn)工裝編制檢驗(yàn)崗位的作業(yè)指導(dǎo)書，確定操作步驟和檢驗(yàn)方法，培訓(xùn)