八路搶答器的原理與組裝

—實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告—實(shí)訓(xùn)題目：搶答器的分析與制作班級(jí)：機(jī)電ZB42903學(xué)號(hào)：2009672963姓名：指導(dǎo)老師：起止時(shí)間：目錄摘要…………1緒論…………………21.1實(shí)訓(xùn)任務(wù)和目的………………21.2實(shí)驗(yàn)儀器………21.3實(shí)訓(xùn)內(nèi)容………2第二章?lián)尨鹌鞴ぷ髟怼?2.1搶答器的基本原理框架圖……32.2555定時(shí)器的原理及原理圖…32.3CD4511的原理及原理圖………42.4電路分析（見下頁圖2.3）……5第三章實(shí)訓(xùn)步驟……………63.1元器件準(zhǔn)備……63.2焊接技術(shù)………63.3實(shí)訓(xùn)具體步驟…………………7第四章調(diào)試…………………84.1調(diào)試步驟………84.2使用方法………8第五章感想與收獲……………95.1感想……………95.2收獲……………9摘要數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)，自動(dòng)控制，電子測(cè)量?jī)x表，電視，雷達(dá)，通信等各個(gè)領(lǐng)域。例如在現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)中，數(shù)字測(cè)量?jī)x表不僅比模擬儀表精度高，功能搞，而且容易實(shí)現(xiàn)測(cè)量的自動(dòng)化和智能化。隨著集成技術(shù)的發(fā)展，尤其是中,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)更廣泛地滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，并將產(chǎn)生越來越深刻的影響，隨著現(xiàn)代社會(huì)的電子科技的迅速發(fā)展，要求我們我們理論要聯(lián)系實(shí)際，數(shù)字電子邏輯課程的設(shè)計(jì)的進(jìn)行使我們有了這個(gè)非常關(guān)鍵的機(jī)會(huì)。搶答器的這一產(chǎn)品是各種競(jìng)賽中不可缺少的設(shè)備，它的發(fā)展也是比較快的，從一開始的只具有搶答鎖定功能的一個(gè)電路，到現(xiàn)在具有定時(shí)，復(fù)位，報(bào)警（即聲響提示，屏幕顯示，按鍵發(fā)光等各種功能的合并。便于各種節(jié)目的公平，公正，易于監(jiān)督等優(yōu)點(diǎn)客服了以前的舉手問答。本報(bào)告先分析了搶答器的原理，再對(duì)各種芯片功能的介紹，分析其在電路的用途，單元電路設(shè)計(jì)以及總體電路設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真結(jié)果分析?！娟P(guān)鍵詞】：數(shù)顯、組裝、調(diào)試1第一章緒論1.1實(shí)訓(xùn)任務(wù)和目的本次實(shí)訓(xùn)的任務(wù)是完成不露數(shù)顯搶答器的組裝與調(diào)試。通過這次實(shí)訓(xùn)可以讓我們更進(jìn)一步理解鞏固所學(xué)的基本理論和基本技能，培養(yǎng)運(yùn)用儀器儀表檢測(cè)元器件的能力以及焊接、布局、安裝、調(diào)試電子線路的能力，培養(yǎng)及鍛煉我們測(cè)試排查實(shí)際電子線路中故障的能力，加強(qiáng)對(duì)電子工藝流程的理解熟悉。具體目的如下：.了解八路數(shù)顯搶答器的組成結(jié)構(gòu)，及編碼器、譯碼器、顯示器的基本原理圖；(2).掌握八路數(shù)顯搶答器組合，各單元電路的作用、編碼器、譯碼器、顯示器的邏輯功能；(3).學(xué)會(huì)八路數(shù)顯搶答器的電器原理圖；(5).掌握手工電烙鐵的焊接技術(shù)，能夠獨(dú)立的完成簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的安裝與焊接；(6).能按照PCB圖焊接元件，掌握八路數(shù)顯搶答器的調(diào)試方法，組裝八路數(shù)顯搶答器1.2實(shí)驗(yàn)儀器(1).電烙鐵：外熱式電烙鐵(2).鑷子、鉗子等必備工具(3).錫絲：熔點(diǎn)低，焊接牢固，焊點(diǎn)光亮美觀

(4).萬用表、烙鐵架(5).八路數(shù)顯搶答器套件、電路板、各種導(dǎo)線、各種元器件1.3實(shí)訓(xùn)內(nèi)容(1).理論學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)識(shí)別簡(jiǎn)單的電子元件與電子線路，了解常用電子器件、收音機(jī)的工作原理(2).安裝與調(diào)試按照?qǐng)D紙焊接元件，組裝并調(diào)試八路數(shù)顯搶答器；(3).繪制PCB圖溫習(xí)Protel軟件，繪制原理圖及對(duì)應(yīng)的PCB圖(4).撰寫總結(jié)報(bào)告2第二章八路數(shù)顯搶答器工作原理2.1八路數(shù)顯搶答器的基本原理2.1.1八路數(shù)顯搶答器的工作原理工作原理：當(dāng)接通電源后，主持人將開關(guān)“開始”后搶答器處于等待狀態(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，當(dāng)其中一個(gè)選手先按下?lián)尨鸢存I時(shí)，搶答完成并且其他的選手搶答無效，通過優(yōu)先判斷、編碼鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示，當(dāng)一輪搶答之后如果再次搶答須由主持人再次按操作“清除或開始”?；驹砜蚣軋D：圖2.12.1.2基本功能1.搶答器需同時(shí)提供八名選手或八個(gè)代表隊(duì)分別用八個(gè)按鈕S1~~S8等2.設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由支持人控制。3.搶答器是具有鎖存和顯示功能即（選手按鈕鎖存相應(yīng)的編號(hào)）。揚(yáng)聲器發(fā)出聲提示，并用“七段數(shù)碼管”顯示選手編號(hào)，選手搶答實(shí)行優(yōu)先搶答，選手的編號(hào)一直保持到主持人獎(jiǎng)系統(tǒng)清零為止。八路數(shù)顯搶答器分別由優(yōu)先編碼（74LS148）、集成塊CD4511、555定時(shí)器主要的部件組成。2.21555定時(shí)器的組成555定時(shí)器是一種中規(guī)模的集成電路（數(shù)字、模擬混合集成）只要外部接上適當(dāng)?shù)碾娮柙涂梢苑奖愕臉?gòu)成脈沖產(chǎn)生和整形電路。是由電阻分壓器、電壓比較器、基本觸發(fā)器、MOS管構(gòu)成的放電開關(guān)和輸出驅(qū)動(dòng)電路等幾部分組成。2.22電路分析：3則輸入輸出如下表所示:閥值端觸發(fā)端U.0φφ01>2/3UCC>1/3UCC01<2/3UCC>1/3UCC保持1<2/3UCC<1/3UCC12.3.1CD4511的工作原理CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極LED、顯示器BCD碼、七段數(shù)碼管的集成塊。具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制七段數(shù)碼管及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的上拉電流可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器。則管腳圖如下所示：4其中INA-IND是二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入端;SEGA-SEGG是數(shù)據(jù)輸出端；LE數(shù)據(jù)鎖定控制低電平有效當(dāng)LE=0時(shí)允許譯碼輸出；LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值；BLK是消除輸入控制端，低電平有效；LT是測(cè)試輸入端當(dāng)BI=1，LT=0時(shí)譯碼輸出全為“1”數(shù)碼管發(fā)亮顯示為“8”主要測(cè)試數(shù)碼管是否損壞；其電源電壓:3V~15V輸入電壓:0V~VDD則八路數(shù)顯搶答器工作電路圖如下:八路數(shù)顯搶答器工作原理圖5第三章實(shí)訓(xùn)步驟3.1元器件準(zhǔn)備(1)首先根據(jù)元器件清單清點(diǎn)所有元器件，檢查有無缺失現(xiàn)象；目測(cè)元件外觀，檢查有無損壞。將檢查結(jié)果及時(shí)上報(bào)。(2)利用色環(huán)讀出電阻阻值，將正確的電阻歸類放好。(3)正確辨別二極管、三極管和電解電容的極性。(4)將所有元器件上的漆膜、氧化膜清除干凈，然后進(jìn)廳搪錫（如元器件引腳未氧化則省去此項(xiàng)），檢查印制板的銅箔線條是否完好，有無斷線及短路。在動(dòng)手焊接前現(xiàn)將各元件安裝在印刷電路板上，確保電解電容、二極管、三極管的極性正確。安裝時(shí)先裝低矮和耐熱的元件（如電阻），然后再裝大一點(diǎn)的元件（如中周，變壓器），最后裝怕熱的元件（如三極管），按照一定的順序安裝。3.2焊接技術(shù)3.2.1注意事項(xiàng)(1)、電路板小，焊點(diǎn)靠的近，最好以列或行為焊序；(2)、對(duì)照PCB圖上插上元器件后，先將元器件的一只腳折彎，以固定元器件，然后焊上另一只腳，待確認(rèn)元器件的型號(hào)、方向及位置無誤后，將元器件的另幾只腳焊接；(3)、注意電容、二極管、三極管的極性。三極管安裝時(shí)嚴(yán)格按ebc(如按半圓記安裝注意V1、V2、V4)。三極管的型號(hào)要看清楚，不要裝錯(cuò)；(4)、電阻、二極管要豎著裝；(5)、沒有焊盤的點(diǎn)不要焊接；(6)、測(cè)試點(diǎn)要連上；(7)、安裝時(shí)注意中周的顏色，不要隨意調(diào)節(jié)中周；(8)、最后焊接天線線圈時(shí)，不要剪線圈，注意不要接反；(9)、中周的外殼的腳、雙聯(lián)電容的腳；(10)、元器件盡量壓低，高的不能超過中周；(11)、喇叭安放挪位后再用電路鐵將周圍的三個(gè)塑料樁子靠近喇叭邊緣燙下去把喇叭壓緊以免喇叭松動(dòng)。3.2.2具體焊接方祛(1)、右手持電烙鐵。根據(jù)情況左手持焊錫絲或者用尖嘴鉗或鑷子夾持無件或?qū)Ь€。焊接前，電烙鐵要充分預(yù)熱,烙鐵頭刃面上要帶一定量焊錫。(2)、將烙鐵頭刃面緊貼在焊點(diǎn)處。電烙鐵與水平面大約成45～60°角左右。左手向下送錫，右手送烙鐵。送錫時(shí)間決定錫量大小，烙鐵停留時(shí)間決定加熱時(shí)間。當(dāng)焊錫、烙鐵頭在無件引腳根部焊盤處相接觸后，烙鐵頭在焊點(diǎn)處停留的時(shí)間應(yīng)根據(jù)焊盤大小拄制在0.5～2秒鐘。(3)、抬開烙鐵頭。待焊點(diǎn)處的錫冷卻凝固。63.3實(shí)訓(xùn)具體步驟3.3.1熟悉電路元件，掌握烙筆的使用方法

老師發(fā)給我們每人一塊電路板，這是別人上一屆的學(xué)長(zhǎng)們做好的電路摸板。老師只是叫我們用烙筆把各種電路元件拆下來，通過拆的過程，使我們熟練掌握烙筆的使用方法，同時(shí)使我們熟悉電路元件的焊接過程。3.3.2八路數(shù)顯搶答器裝配零件，檢查和熟悉各種零件這一天最重要的就是常用電子元件的識(shí)別和檢測(cè)。我們常見的電子元件就是電阻、電容、二極管和三極管。電阻上的色帶是就是電阻的色環(huán)標(biāo)記法，通過色環(huán)來表示電阻的大小，有效數(shù)字、倍率和允許誤差?，F(xiàn)在見到的電阻的色環(huán)有四道和五道的，四道環(huán)的有效數(shù)字是前兩道環(huán)所代表，而五道環(huán)是由前三道所代表。接著識(shí)別電容器，電容用于交流耦合、濾波、隔斷直流、交流旁路和組成振蕩電路等，電容的標(biāo)注分為直接標(biāo)注和色標(biāo)法。通過學(xué)習(xí)，我明白了直接標(biāo)注的電容是用數(shù)字直接表示電容量，不標(biāo)單位。標(biāo)注1～4位整數(shù)時(shí)，其單位是pF，標(biāo)注為小數(shù)時(shí)，其單位是μF。也有用三位數(shù)字表示容量大小，默認(rèn)單位是pF，前兩位是有效數(shù)字，第三位是有效倍率（10m），當(dāng)?shù)谌皇?時(shí)，則對(duì)有效數(shù)字乘以0.1。而色標(biāo)法則同電阻器的標(biāo)注。檢測(cè)電容的方法是利用電容的充放電特性，一般用萬用表電阻檔測(cè)試電容的充放電現(xiàn)象，兩只表筆觸及被測(cè)電容的兩條引線時(shí)，電容將被充電，表針偏轉(zhuǎn)后返回，再將兩表筆調(diào)換一次測(cè)量，表針將再次偏轉(zhuǎn)并返回。用相同的量程測(cè)不同的電容器時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)幅度越大說明容量越大。測(cè)試過程中，萬用表指針偏轉(zhuǎn)表示充放電正常，指針能回到∞，說明電容沒短路，可視為電容完好。現(xiàn)在說明在模擬電路中常見的二極管，通常二極管有整流、檢波、穩(wěn)壓、發(fā)光、發(fā)電、變?nèi)荨⒑烷_關(guān)二極管等。檢測(cè)二極管我們利用的是二極管的正向?qū)щ娦裕驅(qū)ǚ聪蚪刂?，可以判斷管子的好壞。最后說明三極管的識(shí)別和檢測(cè)，很明顯，一般的三極管就是三個(gè)管腳，很容易識(shí)別，所以識(shí)別三極管重要的是識(shí)別三極管是NPN或PNP型，以及各管腳所代表的極性。而這些的判斷都需要使用萬用表。判斷極性：對(duì)圓柱型三極管，若管腳處接頭有突出物，則將管腳沖上，順時(shí)針依次為EBC極若沒有突出物，則管腳根處間隙較大的兩跟管腳對(duì)向自己，順時(shí)針依次為EBC極。對(duì)半圓型三極管，將管腳向上，半圓向自己，順時(shí)針為EBC極。判斷三極管的類型：在基于以上極性判斷的前提下，NPN管，基極接黑表筆，測(cè)得電阻較小。PNP管正好相反。以上就是我對(duì)常用電子元件的識(shí)別和檢測(cè)方法。3.3.4焊接各種零件這一天，我們就真正進(jìn)入到電子技術(shù)實(shí)習(xí)的操作中去了，以前雖然接觸過電烙鐵，但畢竟沒有實(shí)際操作過，總是懷有幾分敬畏之心。而電子電路主要是基于電路板的，元器件的連接都需要焊接在電路板上。因此對(duì)電烙鐵這一關(guān)我們是不敢掉以輕心的。7影響焊接質(zhì)量主要取決于焊接工具、助焊劑、焊料和焊接技術(shù)。對(duì)焊接工具、助焊劑、焊料這樣的物品我們是沒任何辦法的，唯一可以改善的就是我們的焊接技術(shù)，所以焊接技術(shù)就直接決定了我們實(shí)習(xí)的成敗。由于我們使用的電烙鐵是新，所以我們就免除了除銹的工序，直接將電烙鐵預(yù)熱，后上錫，以達(dá)到最佳焊接效果。最終我們?cè)谶@一天的實(shí)習(xí)中，焊接了十幾個(gè)元件，起初沒經(jīng)驗(yàn)，將電阻立得老高，這樣既不美觀也不牢靠容易形成虛焊，之后有了經(jīng)驗(yàn)就采取臥式法，既美觀又牢靠，只是拆卸時(shí)稍微麻煩，需要?jiǎng)e人幫忙。焊接時(shí)雖然膽戰(zhàn)心驚，但還是總結(jié)出了心得，就是焊錫要用一點(diǎn)點(diǎn)下去，電烙鐵要在錫水熔化后產(chǎn)生光亮就拿開，這樣就能焊出光亮圓滑的焊點(diǎn)了。將他們插好后就依次拆卸下來，先焊接電阻，再焊接瓷片電容（由于瓷片電容不分正負(fù)極，所以焊接同電阻）。然后是三極管，焊接時(shí)注意三極管的極性，管腳要放入相應(yīng)位置。液體電容在裝配時(shí)也要注意極性，防止接反，最后就是其他固定位置元件。焊接完電路板的電子元件后，就要處理電源同電路板的連接，揚(yáng)聲器同電路板的連接。將電源槽揚(yáng)聲器安裝在搶答器外殼的對(duì)應(yīng)位置，用焊錫焊接導(dǎo)線在接線柱上。將電源的正負(fù)極焊接在電路板對(duì)應(yīng)位置，揚(yáng)聲器的導(dǎo)線不分正負(fù)極所以就近焊接，使導(dǎo)線不容易扭曲干擾為佳。第四章調(diào)試4.1調(diào)試步驟(1)檢查電路,將安裝好的搶答器和電路原理圖對(duì)照檢查下列內(nèi)容：a．檢查各級(jí)晶體管的型號(hào)，安裝位置和管腳是否正確；b．檢查各級(jí)中周的安裝順序，初次級(jí)的引出線是否正確；c．檢查二極管、三極管、電解電容的引線正、負(fù)接法是否正確；d.作一些基本的調(diào)試，如有無虛焊、錯(cuò)焊、漏焊、多焊等；(2)把應(yīng)該固定的地方牢固的封住；(3)把焊接好的電路板與外殼組裝；(4最后上交完成好的搶答器。4.2使用方法用一節(jié)5V電池，連接線路，按下各個(gè)按鈕進(jìn)行工作。8第五章感想與收獲5.1感想我對(duì)電子制作很感興趣，從上大學(xué)以來的電子設(shè)計(jì)大賽、智能小車比賽等到本次的電工實(shí)訓(xùn)，確實(shí)對(duì)自己專業(yè)的理解和應(yīng)用、熟練應(yīng)用如Protel軟件等有很大幫助。一方面，我從小就對(duì)這種小制作很感興趣，那時(shí)不懂焊接，卻喜歡把東西給拆來裝去，但這樣一來，這東西就給廢了?，F(xiàn)在電工電子實(shí)習(xí)課正是學(xué)習(xí)如何把東西“裝回去”。每次完成一個(gè)步驟，我都很有“成就感”。另一方面，電工電子實(shí)習(xí)，是以學(xué)生自己動(dòng)手，掌握一定操作技能并親手設(shè)計(jì)、制作、組裝與調(diào)試為特色的。它將基本技能訓(xùn)練，基本工藝知識(shí)和創(chuàng)新啟蒙有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)我們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。作為信息時(shí)代的大學(xué)生，作為國(guó)家重點(diǎn)培育的高技能人才，僅會(huì)操作鼠標(biāo)是不夠的，基本的動(dòng)手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。

5.2