贴片焊接套件模拟试题.docx
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贴片焊接套件模拟试题
中等职业学校电子产品装配与调试技能考试试题
考题名称:
10路流水灯控制电路
完成时间:
4小时
一、功能简介
电路说明部分二、电路所需器件介绍
三、装配及调试说明
一、元件筛选与测试(10分)
考题目录考题答卷部分二、电路焊接与组装(35分)
三、电路调试(40分)
电路设计软件PROTEL应用部分(15分)
学校:
姓名:
考号:
工位号:
电路相关说明部分
一、功能简介
1、功能说明
10路流水灯控制电路由振荡电路、十进制计数电路、显示驱动电路等组成,它的组成原理图如图1所示。
2、电路原理简介
该电路由10路LED组成,通电后,NE555及外围电路组成多谐振荡器,振荡频率主要由R1-R15和C1-C9决定,振荡器的振荡信号从NE555的3脚输出,送到CD4017的计数输入端(14脚),每到来1个脉冲,计数器的Q0-9输出的高电平依次移动1位,通过开关二极管送到驱动三极管,点亮对应的发光二极管L1-L10。
计数满后又从头开始计数,从而让电路不断循环。
整个电路可以采用3-12V电源供电,一般用万用表中的9V叠成电池供电。
图1
表110路流水灯控制器元件清单
元件名称
规格型号
编号
数量
0805贴片电容
104
C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C9,C10
10
贴片二极管
4148
D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10
10
2.54单排针
2.54单排针
DC、TP1-5
7
贴片集成电路
NE555
IC1
1
贴片集成电路
CD4017
IC2
1
贴片LED
0805红色
L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10
10
贴片三极管
1815
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,Q8,Q9,Q10
10
0603贴片排阻
10K
R1,R2,R3,R4,R5
5
0603贴片电阻
10K
R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,R13,R14,R15
10
0805贴片电阻
100
R16,R17,R18,R19,R20,R21,R22,R23,R24,R25,R26,R27,R28,R29,R30,R31,R32,R33,R34,R35,R36,R37,R38,R39,R40,R41,R42,R43,R44,R45,R46,R47,R48,R49,R50,R51,R52,R53,R54,R55,R56,R57,R58,R59,R60,R61,R62,R63,R64,R65
50
1/4W直插电阻
10K
R66,R67,R68,R69,R70
5
0805贴片电阻
10K
R71,R72,R73,R74,R75
5
飞线
用电阻剪脚代替
JI-J6
6
原理图
1
专用PCB
1
二、电路所需器件介绍
1、十进制计数器/脉冲分配器CD4017
CD4017是5位Johnson计数器,具有10个译码输出端,CP、CR、INH输入端。
时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
INH为低电平时,计数器在时钟上升沿计数;反之,计数功能无效。
CR为高电平时,计数器清零。
Johnson计数器,提供了快速操作、2输入译码选通和无毛刺译码输出。
防锁选通,保证了正确的计数顺序。
译码输出一般为低电平,只有在对应时钟周期内保持高电平。
在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟。
CD4017提供了16引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C)4种封装形式。
其内部框图和引脚图如下。
图2CD4017内部结构图
CD4017各脚功能和真值表如下:
12脚:
CO进位脉冲输出
14脚:
CP时钟输入端
15脚:
CR清除端
13脚:
INH禁止端
1~7、10脚、11脚:
Q0-~Q9计数脉冲输
出端
16脚:
VDD正电源
8脚:
VSS地
图3
2、时基电路NE555
NE555是一块时基集成电路,它可以构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等,是一块用途广泛的集成电路。
NE555集成电路管脚如图4,内部等效电路如图5。
图4图5
NE555引脚功能简介:
1脚:
公共地端为负极。
2脚:
低触发端TRIG,低于1/3电源电压时即导通。
3脚:
输出端OUT,电流可达200mA。
4脚:
强制复位端RESET,不用时可与电源正极相连或悬空。
5脚:
用来调节比较器的基准电压,简称控制端CONT,不用时可悬空,或通过0.01μF电容器接地。
6脚:
高触发端THRES,也称阈值端,高于2/3电源电压时即截止。
7脚:
放电端DISCH。
8脚:
电源正极VDD。
三、装配及调试说明
通过DC接入9V电源,为系统提供工作电源。
一、元器件识别、筛选、检测(10分)
仔细清点套装材料的数量,并对套装元器件进行识别、检测与筛选,检测过程中填写下表。
元器件
识别及检测内容
配分
评分标准
得分
电阻器
2支
色环(最后一位为误差)
标称值(含误差)
每个1分
共计2分
检测错不得分
101
棕黑黑红棕
电容器
1支
数码
标志
容量值(µf)
2分
检测错不得分
104
发光二极管
1支
正向电阻
(数字表
指针表)
反向电阻
(数字表
指针表)
2分
检测错不得分
L1
开关二极管
1支
正向电阻
(数字表
指针表)
反向电阻
(数字表
指针表)
2分
检测错不得分
D1
三极管
1支
面对标注面,画出管外形示意图,标出管脚名称
共计2分
检测错不得分
Q1
二、10路流水灯控制电路电路板的焊接(25分)
要求焊点大小适中,无漏、假、虚、连焊,焊点光滑、圆润、干净,无毛刺;引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;导线长度、剥头长度符合工艺要求,芯线完好,捻头镀锡。
疵点:
1处扣1分;
2处扣5分;
3处扣10分;
4处扣15分;
5处扣20分;
6处以上扣25分。
三、10路流水灯控制电路的装配(10分)
要求印制板插件位置正确,元器件极性正确,元器件、导线安装及字标方向均应符合工艺要求;接插件、紧固件安装可靠牢固,印制板安装对位;无烫伤和划伤处,整机清洁无污物。
装配不符合工艺要求:
1处扣1分;
2处扣3分;
3处扣5分;
4处以上扣10分。
四、10路流水灯控制电路的排故与调试(40分)
说明:
电路设计有1处故障,使流水不正常或根本不流动,根据原理图分析并用最简单的办法解决。
1.调试并实现六路彩灯控制器基本功能(12分)
● 振荡电路工作正常(3分)
● 计数电路工作正常(3分)
●显示驱动电路工作正常(3分)
●显示电路工作正常(3分)
2.检测与调试(20分)
(1)检查电路无误后,接通电源,使流水灯工作正常。
(每空1分)
①若R1-R5焊接中有1处发生焊接短路,则流水灯移动的速度(加快、减慢);
②若R6-R15焊接中有1处焊点开路,则流水灯移动的速度(加快、减慢、不动)。
(2)若电容C1-C9部分虚焊,IC1(NE555)3脚输出波形的频率(变大、变小、不变)。
(3)电容C1起作用,C10起作用。
(4)测试TP1信号,记录波形参数并填写下表:
(3分)
记录波形(1分),其他(0.5分)
示波器
频率器
得分
时间档位:
幅度档位:
峰峰值:
频率:
周期:
占空比:
(5)测试TP2信号,记录波形参数并填写下表:
(3分)
记录波形(1分),其他(0.5分)
示波器
频率器
得分
时间档位:
幅度档位:
峰峰值:
频率:
周期:
占空比:
(6)测试TP3信号,记录波形参数并填写下表:
(3分)
记录波形(1分),其他(0.5分)
示波器
频率器
得分
时间档位:
幅度档位:
峰峰值:
频率:
周期:
占空比:
(7)测试TP4信号,记录波形参数并填写下表:
(3分)
记录波形(1分),其他(0.5分)
示波器
频率器
得分
时间档位:
幅度档位:
峰峰值:
频率:
周期:
占空比:
(8)测试TP5信号,记录波形参数并填写下表:
(3分)
记录波形(1分),其他(0.5分)
示波器
频率器
得分
时间档位:
幅度档位:
峰峰值:
频率:
周期:
占空比:
3、电路原理和故障分析(8分)
(1)、当R1开路时出现的故障现象是什么,试分析一下?
(2分)
(2)、IC2的14脚开路后的故障现象是什么?
请说明原因(2分)
(3)、IC2的15脚开路后的故障现象是什么?
请说明原因(2分)
(4)、D5焊反的故障现象是什么?
请说明原因(2分)
四、电路设计软件PROTELDXP2004应用
――电源电路的设计(15分)
考生须知:
选手在E盘根目录上以工位号为名建立文件夹(××为选手工位号,只取后两位),选手竞赛所得的所有文件均存入该文件夹中。
各文件的主文件名包括:
工程库文件:
××.prjpcb
原理图文件:
Sch××.schdoc
原理图元件库文件:
Schib××.schlib
电路板图文件:
Pcb××.pcbdoc
元件封装库文件:
Plib××.pcblib
注:
如果保存文件的路径不对,则无成绩。
1.绘制电路原理图(6分)
(1)在自己建的原理图元件库文件中绘制电阻元件符号。
(2分)
图6元件符号的绘制
使用名称RES2设计位号R?
(2)使用ProtelDXP2004软件,绘制图7的原理图。
(4分)
要求:
在原理图下方注明自己的工位号。
图7电源供电电路
2.在自己建的PCB元件封装库文件中,绘制电阻元件封装。
(2分)
图8PCB封装绘制
要求:
焊盘之间距离:
600mil焊盘直径:
60mil焊盘孔径:
32mil
使用名称RES2
注:
①只有将该元件用于PCB图中此项才有成绩。
②如不绘制该元件封装,可用AXIAL0.4代替,则此项无成绩。
3.绘制PCB板图(7分)
要求:
使用ProtelDXP2004软件,正确绘制附图1电源部分电路的PCB板图。
(1)图中所有的电阻封装脚距为600mil。
(2)电路板尺寸:
80mm×60mm。
(3)所有元器件均放置在TopLayer。
电源线宽30mil,地线宽为40mil,其它线宽为10mil,均放在BottomLayer。
(4)完成布线,并对布线进行优化调整。
五、安全文明(工具设备的使用、维护、安全及文明生产)
选手有下列情形,需从参赛成绩中扣分:
违反比赛规定,提前进行操作的,由现场评委负责记录,扣5-10分。
选手应在规定时间内完成比赛内容。
在赛程中,均有评委记录每位参赛选手违规操作,依据情节扣5-10分。
现场操作过失未造成严重后果的,由现场评委负责记录,扣10分。
发生严重违规操作或作弊,经确认后,由主评委宣布终止该选手的比赛,以0分计算。
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