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2.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
3基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。
熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
4.熟悉印制电路板设计的步骤和方法,熟悉手工制作印制电板的工艺流程,能够根据电路原理图,元器件实物设计并制作印制电路板。
5.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查阅有关的电子器件图书。
6.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。
7.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。
五、实验仪器和元器件
仪器:
镊子、电烙铁、万用表。
元器件:
电阻、电容、PCB板、继电器、USB接口…
六、实验内容
1.电子电路设计软件学习使用及电路图(包括原理图和PCB图)绘制
实习过程中所用到的电子设计软件为AltiumDesignerWinter09。
软件的安装:
选择第一项installaltiumdesigner。
安装完成后如下:
原理图的绘制:
新建工程,新建原理图,命名为S51V。
将实习附件中的两个库文件导入,通过查找库中的元件,将元件拖入画图窗口,连线即可完成原理图。
原理图如下:
PCB图的绘制:
新建pcb文件,命名为S51V。
点击设计、更新PCB文件,并且根据报告修改原理图错误。
再通过拖动将元件放到合适位置。
完成后自动布线,并修改错误,最终效果如下:
2.电子元器件常识及其鉴别
电阻
3.
、电阻在电路中用“R”加数字表示,如:
R1表示编号为1的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。
4.
、参数识别:
电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:
千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。
换算方法是:
1兆欧=1000千欧=1000000欧
5.电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。
6.a、直标法:
是用阿拉伯数字和单位符号在电阻表面直接标出标称阻值。
7.b、数标法:
主要用于贴片等小体积的电路,如:
472表示47×
100Ω(即4.7K);
104则表示100K。
8.c、色标法:
色环标注法使用最多电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:
电容
、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。
电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。
、识别方法:
电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3
种。
电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:
毫法(mF)、微法(uF)、纳法
(nF)、皮法(pF)。
容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10uF/16V
;
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示。
字母表示法:
1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF
数字表示法:
一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。
如:
102表示10×
102PF=1000PF224表示22×
104PF=0.22uF
二极管
、晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:
D5表示编号为5的二极管。
二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;
而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
使用的晶体二极管按作用可分为:
整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
、测试注意事项:
用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
3.焊接技术与技巧
1、元件引脚的弯制成形
左手用镊子紧靠电阻的本体,夹紧元件的引脚,使引脚的弯折处,距离元件的本体有两毫米以上的间隙。
左手夹紧镊子,右手食指将引脚弯成直角。
注意:
不能用左手捏住元件本体,右手紧贴元件本体进行弯制,如果这样,引脚的根部在弯制过程中容易受力而损坏,元件弯制后的形状,引脚之间的距离,根据线路板孔距而定,引脚修剪后的长度大约为8mm,如果孔距较小,元件较大,应将引脚往回弯折成形。
电容的引脚可以弯成直角,将电容水平安装,或弯成梯形,将电容垂直安装。
二极管可以水平安装,当孔距很小时应垂直安装,为了将二极管的引脚弯成美观的圆形,应用螺丝刀辅助弯制。
将螺丝刀紧靠二极管引脚的根部,十字交叉,左手捏紧交叉点,右手食指将引脚向下弯,直到两引脚平行。
2、焊接练习
焊接前一定要注意,烙铁的插头必须插在右手的插座上,不能插在靠左手的插座上;
如果是左撇子就插在左手。
烙铁通电前应将烙铁的电线拉直并检查电线的绝缘层是否有损坏,不能使电线缠在手上。
通电后应将电烙铁插在烙铁架中,并检查烙铁头是否会碰到电线、书包或其他易燃物品。
* 烙铁头的保护
为了便于使用,烙铁在每次使用后都要进行维修,将烙铁头上的黑色氧化层锉去,露出铜的本色,在烙铁加热的过程中要注意观察烙铁头表面的颜色变化,随着颜色的变深,烙铁的温度渐渐升高,这时要及时把焊锡丝点到烙铁头上,焊锡丝在一定温度时熔化,将烙铁头镀锡,保护烙铁头,镀锡后的烙铁头为白色。
* 烙铁头上多余锡的处理
如果烙铁头上挂有很多的锡,不易焊接,可在烙铁架中带水的海棉上或者在烙铁架的钢丝上抹去多余的锡。
不可在工作台或者其他地方抹去。
4.万用表焊接、组装与调试
元件的焊接
焊接完后的元器件,要求排列整齐,高度一致。
为了保证焊接的整齐美观,焊接时应将线路板板架在焊接木架上焊接,两边架空的高度要一致,元件插好后,要调整位置,使它与桌面相接触,保证每个元件焊接高度一致。
焊接时,电阻不能离开线路板太远,也不能紧贴线路板焊接,以免影响电阻的散热。
焊接时如果线路板未放水平,应重新加热调整。
图中线路板未放水平,使二极管两端引脚长度不同,离开线路板太远;
蓝电阻放置歪斜;
电解电容折弯角度大于90˚,易将引脚弯断。
应先焊水平放置的元器件,后焊垂直放置的或体积较大的元器件,如分流器、可调电阻等。
焊接时不允许用电烙铁运载焊锡丝,因为烙铁头的温度很高,焊锡在高温下会使助焊剂分解挥发,易造成虚焊等焊接缺陷。
电位器的安装
电位器安装时,应先测量电位器引脚间的阻值,电位器共有五个引脚,其中三个并排的引脚中,1、3两点为固定触点,2为可动触点,当旋钮转动时,1、2或者2、3间的阻值发生变化。
电位器实质上是一个滑线电阻,电位器的两个粗的引脚主要用于固定电位器。
安装时应捏住电位器的外壳,平稳地插入,不应使某一个引脚受力过大。
不能捏住电位器的引脚安装,以免损坏电位器。
安装前应用万用表测量电位器的阻值,电位器1、3为固定触点,2为可动触点,1、3之间的阻值应为10kΩ,拧动电位器的黑色小旋钮,测量1与2或者2与3之间的阻值应在0~10kΩ间变化。
如果没有阻值,或者阻值不改变,说明电位器已经损坏,不能安装,否则5个引脚焊接后,要更换电位器就非常困难。
注意电位器要装在线路板的焊接绿面,不能装在黄色面。
输入插管的安装
输入插管装在绿面,是用来插表棒的,因此一定要焊接牢固。
将其插入线路板中,用尖嘴钳在黄面轻轻捏紧,将其固定,一定要注意垂直,然后将两个固定点焊接牢固。
晶体管插座的安装
晶体管插座装在线路板绿面,用于判断晶体管的极性。
在绿面的左上角有6个椭圆的焊盘,中间有两个小孔,用于晶体管插座的定位,将其放入小孔中检查是否合适,如果小孔直径小于定位突起物,应用锥子稍微将孔扩大,使定位突起物能够插入。
将晶体管插片插入晶体管插座中,检查是否松动,应将其拨出并将其弯好,插入晶体管插座中,将其伸出部分折平。
晶体管插片装好后,将晶体管插座装在线路板上,定位,检查是否垂直,并将6个椭圆的焊盘焊接牢固。
如图:
5.51开发板套件焊接
1.元器件清点
2.焊接步骤
焊接原则:
先焊小元件,再焊大元件;
先焊中间元件,再焊外围器件。
焊接结束后
◆剪断已焊接组件多余的引脚。
(长度大概lmm左右)
◆在焊接集成电路插座前,一定要先检查插座的脚是否都插入焊孔内,确定无误后再焊接。
◆蜂鸣器、电解电容、发光二极管元件要先焊接两条插脚,并区分正、负极,然后插入电路板上再焊接。
检查测量
◆将已经烧录好的芯片插在插座上,用万用表检测主要焊点焊接牢固,确定电路不要正负极短接。
电源测试点电压:
5V
◆接上电源,板上功能运行正常。
◆如果发现有测试点电压没有达到要求,按如下步骤检测:
●观察是否有组件漏焊
●电解电容的方向是否弄错
●根据电路原理图检查电阻电容的值是否正确
完成后如图:
七、实习结果
焊接调试是成功,自我检测功能正常,自我评测板上焊接牢固、美观。
八、实习的感受和总结
在本学期的1、2周我们进行了电子工艺实习,给我留下深刻的感受,我们从理论走上了实践的光辉大道,从中学习到了焊接以及其他零件的用途与方法。
我们学到了不仅仅是书本上学不到的知识,更重要的是毅造了我们一种精神,一种耐力,一种创新,一种挑战!
我们首先是练习焊接。
在焊接的时候,我谨记老师教的焊接步骤,遵循正确的步骤才是最简洁的方法。
虽然我多次失败,但我从不放弃,手多次被烫了,但我觉得这是接触电子的开始,以后还要接触更多的,为以后的学习大号良好的基础与健康心理,所以我要多练习,多总结,多观察,记笔记,从经验中分析出要点与方法。
经过多次的在电路板上焊上零件、卸零件、然后再焊上,我已经能很纯熟的焊出老师要求的小锥形了。
付出总是有回报的。
我们还学习了AD6的用法,我发现对我产生浓厚的兴趣,并要在以后的学习中更在深化实践。
当发下来万用表的零件时,我如获瑰宝,如果这次成功的话,那我将上一大步,这精密的仪器只要错一点,那么就会没有显示了,再找错误将士难上加难。
所以我更加专心听老师讲课,我对怎么焊已经掌握了,我开始注意零件的美观,想把这单片机做的精致点,就像工厂作业的流水线,我找遍了各种资料,各种样板,观察他们的制作意图。
得到了更加宝贵的经验。
比如,怎样焊才能使那些卸零件的人用不了卸下的零件,怎样焊使零件上的型号在一侧,怎样焊使散热达到最大等等,有时想是没有用处的,还必须去考察,去学习,去实践考察,只有这样才能有实质的进步,还有要和同学共同讨论,解决各种困难,在困难中你能了解更多的非课本的知识,还能再找错误的同时锻炼你的观察力,所以我知道了很多零件的作用,并了解到什么样的现象是哪块的电子区域出现了错误,小小的成功给我很大的动力,我知道我会继续努力的。
在整个的实习中我学习了很多的东西,使我眼界打开,感受颇深。
我庆幸有此次机会参加实习,尤其是在老师不倦的耐心指导下,我们努力地去完成了“真正属于自己的东西”。
简单的焊接使我了解到人生学习的真谛,课程虽然结束了,但学习还没结束,电子的世界将为我打开,只有继续以电子实习的感受而获得的指导思想走下去,在事业的途中打开另一扇门。
手捧着自己的劳动成果,一点点喜悦不会留给我们太多的记忆,更深刻的是这段令人难忘的经历,尤同苟子一名言:
求之而后得,为之而后成,积之而后富,尽之而后圣。
日期:
2011年9月8日
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