2020 年山東省職業(yè)院校技能大賽“電子電路裝調(diào)與應(yīng)用”項目 (中職組)工作任務(wù)書

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2020年山東省職業(yè)院校技能大賽

電子電路裝調(diào)與應(yīng)用賽項

(中職組)

工

作

任

務(wù)

書

賽位號:

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2020年山東省職業(yè)院校技能大賽“電子電路裝調(diào)與應(yīng)用”項目(中職組)工作任務(wù)書

工作任務(wù)與要求

請您在4小時內(nèi)，根據(jù)任務(wù)書的相關(guān)說明和工作要求，完成賽場提供的相關(guān)電路的

裝配焊接、調(diào)試、排故、系統(tǒng)搭建、繪制界面功能聯(lián)調(diào)；并完成指定電路的PCB繪制，

具體工作任務(wù)和要求如下：

1.根據(jù)裝配與焊接要求，完成醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)電路電路的裝配、焊接，按要求進

行排故、調(diào)試，使用數(shù)據(jù)采集卡myDAQ，按任務(wù)書要求完成相關(guān)數(shù)據(jù)測量、采集，并把

結(jié)果記錄在相關(guān)位置。

2.根據(jù)任務(wù)一自己焊接的醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)電路，完成電路故障檢修報告和電路仿

真。

3.根據(jù)信號發(fā)生器電路原理圖，從賽場提供的YL-292單元電子電路模塊中選取相

關(guān)模塊，對信號發(fā)生器電路進行搭建、調(diào)試；根據(jù)任務(wù)要求制作信號發(fā)生器控制界面制

作，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的功能監(jiān)測聯(lián)調(diào)。

4.使用AltiumDesigner16軟件繪制任務(wù)三工程文件和元器件封裝，并完成PCB圖

的繪制。

溫馨提醒：裝配焊接（20分）和排故仿真（15分）兩個任務(wù)合成

任務(wù)一，總分35分。

注意：

1.賽場提供的資料全部存放在賽場提供的U盤“賽場資料”文件夾中。

2.選手的作答全部在答題卡完成，作答在任務(wù)書上視為無效。

3.選手在D盤建立“×××提交資料”文件夾（×××為賽位號），所有上交資料

都必須保存到“D:\×××提交資料”文件夾中，同時把“×××提交資料”在比賽結(jié)

束后備份存入U盤一并提交。

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任務(wù)一電子電路裝配焊接、故障檢修及仿真（35分）

一、電子電路裝配與焊接（直插元器件裝配與焊接3分，貼片元件裝配與焊接4分，

共7分）

根據(jù)醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)電路元件清單（附表1-1）、醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)電路原理圖

（附圖1-1）及步進電機、喇叭安裝示意圖示意圖（附圖1-2）,選擇所需要的元器件,

把它們準(zhǔn)確地焊接在賽場提供的印制電路板上。

要求:（1）在印制電路板上所焊接的元器件的焊點大小適中,無漏、假、虛、連焊,

焊點光滑、圓潤、干凈,無毛剌；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。（2）元器件焊接安裝無錯漏,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；電路板上插件位置正確,接插件、

緊固件安裝可靠牢固；線路板和元器作無燙傷和劃傷處,整機清潔無污物。

二、故障檢修（9分）

裝配焊接完成的電路板，已經(jīng)設(shè)置了三個故障，根據(jù)醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)電路原理圖

（附圖1-1）和電路功能<見三、電路功能調(diào)試>進行故障排除，排故后完成表1-1

電路檢修情況記錄表。

表1-1電路檢修情況記錄表

序號故障點故障排除前現(xiàn)象故障排除后現(xiàn)象

1

2

3

三、電路功能調(diào)試（4分）

醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)電路模擬醫(yī)院病房監(jiān)護，通過按鍵切換可以顯示患者體溫、心率、

點滴速率，并對其測量值檢測，超過正常值的體溫、心率、點滴速率會自動報警，電路

除了常規(guī)的監(jiān)測功能，還有呼叫功能，通過按鍵可以進行呼叫和消除呼叫在正常工作時：

S2為“0”，S3為“0”。

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注意：賽場提供的焊接所需的單片機已寫入程序，選手無需再下載程序。

1.接通±12V和5V電源電壓，按鍵S2和S3撥到“0”，接著按一下復(fù)位鍵S6。LED9

（+12V）、LED10（-12V）、LED1（+5V）、LED2（+3.3V）指示燈常亮；

2.系統(tǒng)初始化結(jié)束后，數(shù)碼管顯示“NO.-01”如圖1-1；

圖1-1系統(tǒng)初始化界面

3.按下“切換”鍵后，數(shù)碼管發(fā)生變化，顯示切換成體溫，LED6點亮、LED7熄

滅、LED8熄滅；用電烙鐵靠近IC6溫度傳感器18B20，快速模擬溫度變化，當(dāng)體溫大于

或等于38℃，LED4點亮，喇叭發(fā)出聲音，健康系統(tǒng)發(fā)出“警告”；當(dāng)溫度低于38℃，L1

熄滅，喇叭停止發(fā)聲，健康系統(tǒng)“警告”解除；

說明:心率和點滴速度處于正常值的情況下進行該操作。

4.在數(shù)碼管顯示體溫的界面時，按下“切換”鍵，數(shù)碼管發(fā)生變化，顯示切換成點

滴速度（每5s滴下的點滴數(shù)量），LED7點亮、LED6熄滅、LED8熄滅；用手按住電機MS1

超過5s，模擬超過5s沒有點滴落下，當(dāng)點滴超過5s沒有滴下，LED4點亮，喇叭發(fā)出

聲音，健康系統(tǒng)發(fā)出“警告”；當(dāng)點滴5s內(nèi)有滴下，L1熄滅，喇叭停止發(fā)聲，健康系統(tǒng)

“警告”解除；

說明:體溫和心率處于正常值的情況下進行該操作。用手按住電機時間不宜過久，

以防電機燒壞。

5.在數(shù)碼管顯示點滴速度的界面時，按下“切換”鍵，數(shù)碼管發(fā)生變化，顯示切換

成心率（每分鐘多少次），LED8點亮、LED6熄滅、LED7熄滅；心率大于等于140/min

或低于等于50/min，LED4點亮，喇叭發(fā)出聲音，健康系統(tǒng)發(fā)出“警告”；當(dāng)心率在

（50/min-140/min）范圍內(nèi)，L1熄滅，喇叭停止發(fā)聲，健康系統(tǒng)“警告”解除；

說明:體溫和點滴速度處于正常值的情況下進行該操作。手放在心率傳感器IC1

TCRT5000上如圖1-2，可以測得正常的心率，手不放在心率傳感器IC1TCRT5000上可

模擬心率不正常情況。

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圖1-2手放在心率傳感器IC1TCRT5000示意圖

6.按下“呼叫鍵”S4，呼叫護士，LED3點亮，喇叭發(fā)出呼叫提示“1號”，代表1

號病床患者呼叫。再一次按下“呼叫鍵”S4，LED3熄滅，喇叭停止呼叫。

四、電路數(shù)據(jù)測量（9分）

特別說明：第1、2、3的測量與故障檢修完成與否無關(guān)。第4、5需要

排故后才能正確測量與調(diào)試。

1.使用自帶的萬用表測量TP4電壓值，填寫到答題卡指定位置。（1分）

2.用示波器探頭接到測試點TP11，按下“切換”鍵，測量此時TP11波形，并截圖

粘貼在答題卡指定位置。（2分）

3.用示波器波測量步進電機正常旋轉(zhuǎn)情況下（未用手按住電機MS1），TP15處波形,

并截圖粘貼在答題卡指定位置。（2分）

4.用示波器波測量TP16處波形,并截圖粘貼在答題卡指定位置。（2分）

5.按下S1“訊通”按鍵，將線路板J1端子接上串口線連接電腦串口，訊通正常后，

按下“復(fù)位鍵”S6，運行“醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)”工具，選擇串口號，按下“呼叫鍵”S4，

截圖圖1-3所示界面呼叫狀態(tài)（水印不需制作），并粘貼在答題卡指定位置。（2分）

說明：呼叫指示燈必須為報警狀態(tài)，溫度、點滴和心率為實時測量值。

溫馨提醒：“醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)”工具在電腦桌面

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圖1-3呼叫狀態(tài)界面

五、功能仿真（6分）

1.電路繪制與仿真（4分）

用Multisim14.1仿真軟件繪制圖1-4所示數(shù)碼管顯示電路，并對電路進行設(shè)計完善，

截圖粘貼在答題卡指定位置。

要求：測量的焊接線路，將仿真圖內(nèi)S1開關(guān)打到正確的電壓，運行仿真，使數(shù)碼管

DS1可以顯示數(shù)字“2”（數(shù)碼管采用黃色數(shù)碼管），LED2指示燈（指示燈采用紅色指

示燈）通電正常顯示行仿真軟件。圖內(nèi)數(shù)碼管DS1和指示燈LED2必須點亮，截圖粘貼

在指定位置。

圖1-4數(shù)碼管顯示電路

2.設(shè)置與測量（2分）

（1）對發(fā)光二極管LED2進行電流測量，用軟件自帶的萬用表測量LED2點亮?xí)r流

過的電流，填寫到答題卡指定位置。（1分）

（2）對IC2輸出電壓進行測量，用軟件自帶的萬用表測量IC2（OUT）的輸出電壓，

填寫到答題卡指定位置。（1分）

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任務(wù)二信號發(fā)生器系統(tǒng)搭建與控制（40分）

一、信號發(fā)生器搭建（6分）

1.根據(jù)信號發(fā)生器電路原理圖（附圖2-1-A）,1050A模塊電路查看YL-1050A原理

電路圖（附圖2-1-B），從賽場提供的YL-292單元電子電路模塊和YL-1050A模塊中選

取相關(guān)模塊，對信號發(fā)生器電路統(tǒng)搭建與調(diào)試。

將信號發(fā)生器原理方框圖2-2填寫完整，把答案填寫到答題卡相應(yīng)的位置。

注意：如果用到的EDM318、電源模塊EDM315不再填入方框圖

驅(qū)動電路

鍵盤電路控制電路EDM-（）

EDM-（）EDM-（）

顯示電路

EDM-（）

轉(zhuǎn)換電路、信號處（）

參考電壓電路

理電路

YL-1050A-（）

EDM（-）（）

（）

圖2-2信號發(fā)生器系統(tǒng)電路原理方框圖

2.搭建系統(tǒng)的工藝，完成表2-1的填寫。（2分）

表2-1跳線顏色

類型顏色

電源線（）色

地線（）色

3.程序下載

完成系統(tǒng)電路搭建后，用“亞龍單片機下載器”下載程序“信號發(fā)生器系統(tǒng)”。

二、電壓電源檢測模塊測量（6分）

將myDAQ連接電腦和1050A模塊，使用【NIELVISmxDigitalMultimeter】軟件

選擇正確的檔位測量信號。

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1．測量Vout1電壓值，把測量界面截圖粘貼在答題卡指定位置。

2．當(dāng)DIO0為高電平HI時，測量Vout2電壓值，把測量界面截圖粘貼在答題卡指

定位置。

3．當(dāng)DIO0為低電平，將電位器RP2和RP3旋轉(zhuǎn)至V-OUT電壓輸出為最小值，此時

調(diào)節(jié)電位器RP1，使得V-OUT輸出為0V后，調(diào)節(jié)RP2和RP3旋鈕，觀察觀察繼電器K1

和K2，在繼電器K1和K2繼電器跳轉(zhuǎn)時，分別測量V-OUT電壓值，分別把測量界面截圖

粘貼在答題卡指定位置。。

4．調(diào)節(jié)RP2和RP3旋鈕，將使得V-OUT輸出為2.5V，對軟件進行測量，把測量界

面截圖粘貼在答題卡指定位置。

注意：調(diào)節(jié)RP2和RP3旋鈕，V-OUT輸出為2.5V后不要在調(diào)節(jié)RP2和RP3,V-OUT

輸出為2.5V用于搭接電路

三、信號發(fā)生器系統(tǒng)功能調(diào)試（10分）

1.界面顯示功能

接通工作電源，液晶顯示屏顯示進入主界面如圖2-3所示界面。

圖2-3液晶顯示屏

2.波形輸出

V-OUT輸出電壓2.5V不改變，調(diào)節(jié)信號信號發(fā)生器電路原理圖（附圖2-1）電位器

RP3，放大輸入波形，輸出是輸入的兩倍，使用示波器存儲功能存儲同時測量端口AOUT

和OUT2波形，把波形圖片粘貼在答題卡相應(yīng)的位置；（允許出差10%）

3.波形切換

按下波形切換鍵（F1鍵），每按一下，液晶界面切換顯示，液晶顯示屏顯示進入如

圖2-4、2-5、2-6示界面。

圖2-4方波圖2-5三角波

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圖2-6鋸齒波

在按下按鍵同時觀察HL1和HL2指示燈的狀態(tài)，補充完成表2-2。

表2-2HL1和HL2指示燈的狀態(tài)表

正弦波方波三角波鋸齒波

HL1亮亮（）滅

HL2（）滅（）滅

4.頻率增加

按下加鍵（↑鍵），每按一下，頻率增加0.1Hz，大于100Hz，再按加鍵，就從10Hz，

再開始加，顯示和輸出波形都會有變化。

5.頻率減少

按下減鍵（↓鍵），每按一下，頻率減少0.1Hz，小于10Hz，再按減鍵，就從100Hz，

再開始減，顯示和輸出波形都會有變化。

6.步進值改變

按下步進值鍵（F2鍵），液晶界面切換顯示進入步進值界面，如圖2-7所示。

圖2-7步進值界面圖

在步進值界面，按下加鍵和減鍵可以修改步進值，修改參數(shù)后，再按下步進值鍵，

可以退出界面，在主界面再按下加鍵和減鍵可以步加和步減頻率。

7.波形測量，測量OUT波形，將波形切換成鋸齒波，峰峰值調(diào)節(jié)成5V，頻率調(diào)節(jié)成

100Hz,使用示波器存儲功能存儲測量波形，把波形圖片粘貼在答題卡相應(yīng)的位置；（允

許出差10%）

四、信號發(fā)生器系統(tǒng)控制界面制作（8分）

1.前面板控制界面的制作（4分）

將YL-1050A模塊DIO4-DIO7端口與主機模塊的P3.4-P3.7端口用電子連線相連，

利用LabVIEW軟件制作如圖2-8所示信號發(fā)生器系統(tǒng)控制界面，把界面截圖粘貼在指定

位置。（水印不需制作）

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圖2-8系統(tǒng)前面板控制界面

（1）串口設(shè)置：選擇創(chuàng)建需要的函數(shù)，在該函數(shù)里創(chuàng)建所需的輸入控件和顯示控

件，按圖2-8所示：波特率輸入控件默認(rèn)值為2400；VISA資源名稱輸入控件采用COM1；

歷史記錄采用字符串顯示，并且顯示類型為“正常顯示”。

（2）波形圖設(shè)置：選擇創(chuàng)建需要顯示控件，波形至少顯示兩個周期以上，幅值為1，

偏移量為0。

（3）按鍵控制設(shè)置：選擇創(chuàng)建需要的函數(shù)，在該函數(shù)里創(chuàng)建所需的輸入控件，將

控件的標(biāo)簽改成圖2-8信號發(fā)生器系統(tǒng)前面板控制界面里的文字。

（4）波形頻率值設(shè)置：選擇創(chuàng)建顯示控制，實時顯示頻率。

2.程序框圖截圖（4分）

特別提醒：不管完成與否，按要求把程序框圖截圖粘貼在答題卡指定位置。

五、信號發(fā)生器系統(tǒng)控制界面控制（10分）

完成程序框圖編寫后，點擊運行，按照步驟操作，實現(xiàn)如下功能。

1.串口通訊：搭接電路中每次按下波形切換按鍵，單片機串口發(fā)送的數(shù)據(jù)，單片

機以16進制從串口發(fā)送數(shù)據(jù)，正弦波時發(fā)送“00”，方波時發(fā)送“01”，三角波時發(fā)

送“02”，鋸齒波時發(fā)送“03”，歷史記錄可以一直保存。

2.波形切換：按下搭接電路中切換按鍵，波形圖內(nèi)的信號類型（正弦波、方波、三

角波、鋸齒波）和實物實時一致。

3.按鍵控制：按下界面內(nèi)的“步進值、頻率+、頻率-、波形切換”按鍵，和實物按

鍵功能一致，可修改搭接電路中參數(shù)，如任務(wù)三中的3-6（步進值改變功能）。

4.按下界面內(nèi)的“頻率+、頻率-”，波形圖內(nèi)的頻率和搭接實物中的頻率一致，并

且實時顯示在波形頻率值控件內(nèi)。

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任務(wù)三印刷線路板繪制（15分）

一、建立文件夾（1分）

選手在D盤根目錄建立的“D盤：\×××提交資料\任務(wù)三”文件夾，把繪制線路

板過程所需的文件均保存到“任務(wù)三”文件夾中，包括：工程庫文件：×××.PrjPcb，

保存到任務(wù)三文件夾中。

原理圖文件：×××.SchDoc

原理圖元件庫文件：×××.ScbLib

電路板圖文件：×××.PcbDoc

元件封裝庫文件：×××.PcbLib

溫馨提醒：“醫(yī)院病房監(jiān)護虛線框內(nèi)電路原理圖”在D盤:\賽場資料\任務(wù)三文件夾

中。

二、繪制原理圖（4分）（水印不需制作）

1.根據(jù)賽場提供的相關(guān)元器件資料，紅外傳感器和集成μA741元器件。

a.自制原理圖庫紅外傳感器,命名“TCRT5000”引腳及尺寸大?。鸥翊笮?0）

如圖3-1，對自制原理圖庫紅外傳感器窗口截圖粘貼在答題卡指定位置。

圖3-1

b.自制原理圖庫元件μA741，命名“μA741”，引腳及尺寸大?。鸥翊笮?0）如圖

3-2，對自制原理圖庫元件μA741窗口截圖粘貼在答題卡指定位置。

圖3-2

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2.根據(jù)賽場提供的醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)電路圖紙（附圖1-1）繪制虛線框內(nèi)電路原理

圖，除紅外傳感器和集成μA741元件，必須自制元器件，其他元件已在賽場提供的醫(yī)院

病房監(jiān)護虛線框內(nèi)電路原理圖內(nèi)提供了，將自制紅外傳感器和集成μA741元件調(diào)入醫(yī)院

病房監(jiān)護虛線框內(nèi)電路原理圖內(nèi)，并按照醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)電路圖紙（附圖1-1）繪制

虛線框內(nèi)電路完成線路連接，要求合理，美觀。對繪制的原理圖截圖粘貼在答題卡指定

位置。

三、PCB封裝繪制（2分）（水印不需制作）

新建的×××.PcbLib命名的封裝庫文件中，根據(jù)圖3-3標(biāo)識的尺寸新建一個以

“TCRT5000”命名的PC