4人搶答器項目教學(xué)課件

1、4人搶答器一、項目概述 4個搶答按鈕，分別為K1、K2、K3、K4。哪個按鈕最先按下，LED就顯示哪個按鈕的號碼。1、項目要求：本項目要求設(shè)計一個4人搶答器2、主要元器件表封裝號名稱型號數(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進制碼譯成7段碼驅(qū)動共陰極LED數(shù)碼管(詳細資料請參考CD4511.dco文件二、原理圖設(shè)計：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)知識進行原理圖設(shè)計，并在Protel99se軟件環(huán)境中繪制原理圖；參考原理圖（對應(yīng)文件4人搶答器.sch）三、EWB仿真Ewb仿真文件（對應(yīng)文件4人搶答器.ewb）四、模擬調(diào)試在實訓(xùn)臺上進行調(diào)試及功能驗證，保留調(diào)試數(shù)據(jù)及圖形，形成模擬調(diào)試報告；調(diào)試步驟請參考XK-DZZH1電子及單片機實訓(xùn)臺基本實驗部分的聲光雙控延時開關(guān)電路實驗。五、PCB設(shè)計：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，進行元器件識別、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)量為實際用件數(shù)量的130%;封裝號名稱型號數(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)按下述方法進行。否則會造成虛焊，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)不起太大的機械應(yīng)力，在彎腿時應(yīng)用鑷子夾住引腳靠根部部分（起保護根部的作用），而用另一只手的指把引腳壓彎。彎曲點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，只能用細砂紙輕輕打兩下，即使銹蝕沒有全部去掉，刀不要再打。這時應(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臘或保護漆，或者表面太臟，應(yīng)當(dāng)用細砂或鋼棉輕輕打掉，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，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）焊接分點焊和拖焊點焊：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焊接點進行點焊，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）。先焊好一個腳，然后對其它腳進行點焊。焊接時，讓焊錫絲接觸焊接點，烙鐵焊化焊錫絲，而后鍍在焊接處上，這時左手根據(jù)焊點大小向前進錫。錫上足后左手立刻回收停止進錫，這時右手中的烙鐵仍留在焊點上，停留時間一般完成點焊時間在0.8秒左右。另外，電烙鐵離焊點的速度要快，沿水平方向抽出。不加焊錫絲助焊，這是指焊點上已上好足夠的焊錫或在烙鐵頭上沾有一定的焊錫，然后用電烙鐵對焊點進行點焊。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上，上好足量的焊錫，然后再將三極管焊在焊點上，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。拖焊，一般是焊接

7、多腳元器件時采用的焊接方法。操作時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，使錫不斷進入焊點；當(dāng)焊點（即指熔化的焊錫）足夠大時，左手的焊錫絲與右手的烙鐵同時同步地向左移動，即焊點位置向左移動。移動時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，在操作時要特別控制好烙鐵移動的速度和進錫的速度。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行。1）表面處理與浸錫在進行焊接之前都必須對要焊接的部位進行表面處理。處理的方法是：利用廢鋸條、小刀子對其表面刮凈；是用鹽酸溶液對其表面氧化進行腐蝕，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，焊接時應(yīng)先將焊件保持不動，直到焊件完全凝固為止，否則會使焊錫結(jié)晶是，造成假焊。有些焊接件可以直接夾在臺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，焊錫不易熔化，影響焊接質(zhì)量。焊接時用電烙鐵頭部先蘸上少量的焊劑再沾上一點焊錫，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，便要很快地把烙鐵頭抬起來，這樣所留下來的焊點便會又圓又亮焊接長縫時，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，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，因為焊劑中的酸對金屬有腐蝕作用，會損壞金屬。使用焊膏或松香時，焊完后趁工作還熱的時候用抹布用力擦拭，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，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，錫便牢牢地鍍在鋁上。焊接較小的鋁件時（如細鋁線），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：

11、對于一般電阻、電容、晶體管這樣管腳不多，且每個引線能夠相對活動的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至焊料充分熔化，同時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，就會使電路板受到致命損傷。為保證拆焊順利進行，應(yīng)該注意以下兩點：烙鐵頭加熱被拆焊點，焊料熔化后，要及時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，將造成印制電路板的焊盤翹起。當(dāng)需拆下有多個焊點且引線較硬的元器件時，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上，用烙鐵頭加熱吸錫材料，通過吸錫材料將熱傳到焊點上熔化焊錫。熔化的焊錫延吸錫材料上升，反復(fù)進行直至焊料吸完。清除焊盤插線孔內(nèi)的焊料重新焊接時要清除孔內(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，進行各工作點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)試報告。電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的檢驗、調(diào)試與可靠性試驗，檢驗儀器與設(shè)備。通常檢驗設(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、較強的通用性，能對不同產(chǎn)品的一項或多項電性能參數(shù)進行一項或多項電性能參數(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)品的某一項性能指標(biāo)的測試，有時還要用多臺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、示波器、低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器、失真儀、頻率計、頻譜分析儀等。儀器設(shè)備的使用要求有：仔細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)符合檢驗標(biāo)準(zhǔn)的要求測量儀器應(yīng)定期進行計量檢定和校準(zhǔn)，測量儀器的準(zhǔn)確度。誤差范圍應(yīng)符合檢定規(guī)程及國家對計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)測量儀器失效時及時追回被測樣品并及時維修和校準(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)品成為檢驗線路的一個組成部分，對電路板以及組裝到電路板上的元器件進行測試，判斷組裝是否正確或參數(shù)是否正確。ICT分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試，

15、靜態(tài)ICT只接通電源，并不給電路板注入信號，一般用來測試復(fù)雜產(chǎn)品在產(chǎn)品的總裝或動態(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；而動態(tài)ICT在接通電源的同時，還要給電路板注入信號，模擬產(chǎn)品實際的工作狀態(tài)，測試它的功能與性能。顯然，動態(tài)在線測試對電子產(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特別是對復(fù)雜產(chǎn)品的在線測試都要利用計算機技術(shù)，以便保證測試的準(zhǔn)確性和可靠性，提高測試效率。它的硬件主要由計算機、測試電路、壓板、針床和顯示、機械傳動系統(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、,特別是對復(fù)雜產(chǎn)品的在線檢測都利用計算機技術(shù)，ICT的計算機系統(tǒng)可以由工業(yè)計算機構(gòu)成，也可使用普通的PC電腦。測試電路是被測電路板與計算機的接口，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)壓板向下移動一段距離，上面的塑料榜壓住電路板往下壓的時候，針床上的測試頂針受到壓縮力以保證測試點與測試電路良好連接，使被測元件接入測試電路。機械部分包括傳送系統(tǒng)、氣動壓板、行程開關(guān)等機構(gòu)。產(chǎn)品的功能、性能、檢測與調(diào)試目前，絕大多數(shù)消費類電子產(chǎn)品的電路均以單片機或?qū)Ｓ眉呻娐纷鳛楹诵目刂破骷麢C的功能也體現(xiàn)在單片機及控制程序上。以單片機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)，對整機產(chǎn)品的檢測，主要集中在對控制電路板的檢測上。在實際生產(chǎn)中，工藝部門會設(shè)計制作一種測試工裝來模擬電路板接入整機的狀態(tài)。測試工裝的原理是:用一個測試針床模擬整機與電路板相連。將電路板上的電源、地線、輸入/輸出信號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，用指示燈、蜂鳴器或電動機來模擬整機上的相應(yīng)輸出負載。當(dāng)被測電路板壓到測試工裝上的時候，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。扳動工裝上的開關(guān)或啟動測試程序，電路板即可按其控制功能，輸出相應(yīng)的信號給工裝上的負載，測試人員就能根據(jù)輸出信號判斷電路板是否正常工作。為實現(xiàn)對產(chǎn)品的功能和性能檢測，檢驗技術(shù)人員需要做好下列工作：根據(jù)具體產(chǎn)品的特點及其設(shè)計資料，確定檢測方案確定模擬輸入信號和輸出負載，設(shè)計并制作檢驗工裝編制檢驗崗位的作業(yè)指導(dǎo)書，確定操作步驟和檢驗方法，培訓(xùn)