2020年電子電路裝調(diào)與應(yīng)用項(xiàng)目樣題試卷

..........w....w..2020電子電路裝調(diào)與應(yīng)用項(xiàng)目任務(wù)書（樣題）選手工位號(hào)工作任務(wù)與要求請(qǐng)您在4小時(shí)，完成四個(gè)部分工作任務(wù)，具體工作任務(wù)和要求如下：1.完成平板姿態(tài)傳感電路的裝配、檢測(cè)與調(diào)試。依托multisim14和參考文檔，完成指定電路板的故障分析和檢修。使用裝配電路、MyDAQ連接成平板姿態(tài)感知系統(tǒng)；利用Labview2015完成系統(tǒng)控制界面制作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的功能驗(yàn)證和參數(shù)測(cè)試記錄。利用AltiumDesigner10以上任務(wù)，除現(xiàn)場(chǎng)作品以外，請(qǐng)其余記錄在計(jì)算機(jī)D“Z+號(hào)作品”文件夾，包括答題卡文檔，并請(qǐng)復(fù)制到賽場(chǎng)發(fā)放的U盤中，裁判將依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)電路板作品和上交的UU盤參考文件夾。任務(wù)一 平板姿態(tài)傳感電路的裝配與調(diào)試(20分)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(chǎng)提供的印制線路板上（中職組10分（教師組6分）焊接要求：在印制電路板上所焊接的電子元器件的焊點(diǎn)大小適中、光滑、圓潤(rùn)、干凈，..........w....w..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。本電路采用電阻通電加熱用作熱源。最大功率5瓦，這個(gè)電阻裝配的時(shí)候需要注意不要緊貼電路板，需要懸空5毫米裝配。采用開(kāi)關(guān)電源給熱源電阻供電，有一個(gè)熱敏電阻布置行采樣，以串口報(bào)告數(shù)據(jù)。通過(guò)串口送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和計(jì)算。串口通信格式波特，無(wú)校驗(yàn)。計(jì)算機(jī)上通過(guò)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(cè)量和記錄兩路溫度差信號(hào)，此時(shí)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(cè)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(cè)量記錄，發(fā)送數(shù)據(jù)。這是溫度測(cè)量模式，測(cè)量熱源溫度和環(huán)境溫度?，F(xiàn)場(chǎng)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(shuō)明。波形測(cè)量記錄(中職組10分)（教師組9分）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(xiàng)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(duì)應(yīng)的位置。0，使用雙蹤示波器，測(cè)量記錄JP17JP181，使用示波器，測(cè)量記錄JP152，使用示波器，測(cè)量記錄TXD電壓前六個(gè)波形。任務(wù)二電路板的故障分析和檢修（20分）DZ190302為包含音頻信號(hào)源的音頻功率放大電路，U4B及外圍電路構(gòu)成信號(hào)源電路，兩個(gè)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(hào)的幅度，通過(guò)J2，可以放大外部輸入信號(hào)。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。R510k56

C3224U4

JP17 D4 D

W1C4

+9V

R108.2k Q1LM358

1N41481N4148R42kR9

20k224

D21N4148

D882C2224

R210k1

1.2k

JP4

83R6 210k

U4A1

JP2

R120.1R110.1

JP3J31R7 220k +9J132

10uF/25C5

+6

10uF/25C7

J2 21

R82kR310

4-9

LM358D11N4148R138.2k

Q2B7721CON3

224C6 C8 -9V 10uF/25V -6V10uF/25

DZ190302圖1故障電路板電路原理圖圖2電路電路板元件布局圖..........w....w..84

圖3電路部分仿真電路根據(jù)圖3電路，再補(bǔ)充部分仿真源，模擬功率放大器的工作，在multisim仿真環(huán)境進(jìn)行部分電路的仿真，截圖表示其結(jié)果。U1=50mV,10kHz,U2=0 時(shí)仿真電路及顯示結(jié)果截圖分）U1=50mV,10kHz,U2=2V,3kHz 時(shí)仿真電路及顯示結(jié)果截圖分故障排除記錄(8分)故障排除記錄(8分)故障現(xiàn)象 故障點(diǎn)故障排除方法故障排除后現(xiàn)象記錄電路參數(shù)(6分)故障排除后，正確連接電路，并將現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放的30歐姆電阻，焊接在輸出端、JP4可以用，使用現(xiàn)場(chǎng)通用儀器儀表，測(cè)量記錄DZ190302題卡中對(duì)應(yīng)的位置。=1V，雙蹤示波器測(cè)量JP2、JP3200Hz，0.2Vpp信號(hào)，測(cè)量JP3200Hz，5Vpp信號(hào)，測(cè)量JP3任務(wù)三 電子電路應(yīng)用系統(tǒng)搭建與控（中職組35分（教師組40分）平板姿態(tài)感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試（10分4所示MyDAQ圖4平板姿態(tài)感知系統(tǒng)框圖計(jì)算機(jī)上使用串口調(diào)試程序（參考文件夾有，使用USB轉(zhuǎn)TTL串口，如果系統(tǒng)中需要驅(qū)動(dòng)支持，可自行安裝器上方。調(diào)節(jié)熱源保護(hù)控制溫度，使得熱源溫度不要太高。1206（2分）記錄模式0時(shí)串口接收到的容，截圖（2分）記錄模式1時(shí)串口接收到的容，截圖（2分）記錄模式120厘米時(shí)串口接收到容的截圖（2分）記錄模式2時(shí)串口接收到的數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間不小于20（2分）二、利用Labview2015完成平板姿態(tài)感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？刂平缑嫒鐖D5所示；XX軸±1223 mV55Y軸±1223 mV33CC0CC1圖5控制界面采用數(shù)據(jù)采集卡myDAQ采集DZ181206電路中ADC0、ADC1的電壓值，同時(shí)，采集電路板上的通道控制信號(hào)，CC0、CC1，以及熱源工作指示JP1。分別使用MYDAQ設(shè)備的AI0,AI1,DI0,DI1,DI2端口。系統(tǒng)要求顯示MYDAQ設(shè)備采集的電路板ADC0電壓，單位mV。代表X軸。顯示MYDAQ設(shè)備采集的電路板ADC1電壓，單位mV。代表Y軸。MYDAQ設(shè)備采集電路板上CC0信號(hào)，和CC1平。MYDAQ設(shè)備采集電路板上JP1加熱。點(diǎn)擊校正按鈕時(shí)，系統(tǒng)記錄下X和Y去零點(diǎn)。利用熱敏電阻的公式，計(jì)算熱源溫度和環(huán)境溫度，并顯示。102XY0mV。（7分系統(tǒng)界面截圖（中職組10分（教師組15分）電路板工作在模式0時(shí)的控制界面截圖，注意需要連同串口調(diào)試助手接收界面在一個(gè)畫面。電路板工作在模式1（預(yù)先在模式0進(jìn)行過(guò)校正）將板子右邊抬起大約20毫米，30秒后進(jìn)行界面截圖，注意需要連同串口調(diào)試助手接收界面在一個(gè)畫面。電路板工作在模式2時(shí)，測(cè)量記錄在剛好停止加熱時(shí)的控制界面截圖，連同串口調(diào)試助手接收界面在一個(gè)畫面。（8）使用MYDAQ采集卡和儀表板，測(cè)量DZ181206電路板參數(shù)，并截圖。電路板工作在模式1時(shí)，使用電壓表測(cè)量JP3的電壓，并截圖（4分）電路板工作在模式1時(shí)，使用電壓表測(cè)量JP17的電壓波形，并截圖（4分）要求：

任務(wù)四印制電路板設(shè)計(jì)（15分）考生在D盤根目錄下建立一個(gè)文件夾。文件夾名稱為Z+工位號(hào)。(1在自己的符號(hào)庫(kù)和封裝庫(kù)中，設(shè)計(jì)LM324A和FJ5161AH(2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（3分要求：在原理圖上標(biāo)注元器件位號(hào)、參數(shù)，在原理圖下方注明自己的工位號(hào)。根據(jù)設(shè)計(jì)完成的電路原理圖，設(shè)計(jì)PCB（9分要求：。3mm2.5mm。左下角為原點(diǎn)，熱源R30放在坐標(biāo)20mm以熱源為中心，在頂層絲印層畫一個(gè)圓，半徑30mm0.2mm。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(gè)熱敏電阻。0.2mm0.2mm，電源相關(guān)導(dǎo)線和輸出線線寬0.6mm。0.4mm。在電路板上部外側(cè)注明自己的工位號(hào)。..........w....w..圖6圖7DZ181206電路板裝配圖裝配注意事項(xiàng)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(shí)，熱源對(duì)于四個(gè)熱敏電阻的機(jī)會(huì)是對(duì)稱的。調(diào)試注意事項(xiàng)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)..........w....w..前兩路信號(hào)差分?jǐn)?shù)值，并通過(guò)串口發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)；模式1，測(cè)量?jī)蓚€(gè)差分?jǐn)?shù)值，通過(guò)串口發(fā)送；模式2，測(cè)量熱源溫度和環(huán)境溫度，并通過(guò)串口發(fā)送。熱源溫度過(guò)熱保護(hù)電路，可以調(diào)節(jié)到50度左右。當(dāng)前單片機(jī)對(duì)于溫度的計(jì)算并不一定對(duì)，因此建議調(diào)節(jié)保護(hù)電路大約T35在30度左右。在測(cè)量調(diào)試時(shí)，應(yīng)使用紙杯將測(cè)量空間封閉，并等待系統(tǒng)熱穩(wěn)定。溫度測(cè)量計(jì)算公式B3950T125273.15 Vs2.5R2510000Rs10000T

BT1

Vt0.83

273.15BT1lnRsln

Vt R25 VsVtT41.611其中，B熱敏電阻的溫度系數(shù)，R25熱敏電阻標(biāo)稱值，本電路中10千歐，25度時(shí)的數(shù)值，Rs偏置電阻，本電路中10千歐，Vs是偏置電壓，Vt是測(cè)量熱敏電阻兩端得到的電壓。本電路中，R35和R43對(duì)應(yīng)的Vs是不同的，需要注意，一個(gè)是2.25伏，一個(gè)是2.5伏。型號(hào)參數(shù)位號(hào)封裝標(biāo)記型號(hào)參數(shù) 位號(hào)封裝標(biāo)記1N4148D3DIODE0.2AN-56A K1AN-56A1kR60805BAV99 Q6SOT-23A7w1kR450805BAV99 Q5SOT-231kR360805C8051F410 U12LQFP-321kR10805CON4 J2SIP41kR370805CON4 J1SIP41kx4RX2SSOP8FJ5161AH U11DIP101kx4RX1SSOP8LED1 D4LED2kR70805LM324A-SR U4SO-145.1kR270805LM324A-SR U3SO-145/3WR30RES2LM7805 U18TO-2205kW1VR4MP2359 U2SOT-23-61F8J10kR280805PZT5551G-BQ1SOT22310kR50805SGM3157 U6SOT-23-6CC5510kR390805SGM3157 U5SOT-23-610kR100805SS16 D21206_D10kR120805SS16 D11206_D10kR90805TLV431 U1SOT-23-3YA1S10kR110805224C12080510kR130805224C13080510kR40805224C25080510kR200805224C11080510kR440805224C24080510kR140805224C31080510kR150805224C23080510kR260805224C9080510kR31RES2224C8080510kR43RES2224C5080510kR34RES2224C34080510kR32RES2224C18080510kR35RES2224C17080510kR33RES2224C10080510uHL11206224C16080512VJ3SIP2224C10805200kR210805224C30805200kR160805224C20805200kR220805224C15080520kR25080522