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1温控简易频率测量装置
2007全国中等职业学校“亚龙杯”电工电子技术技能大赛电子产品装配与调试试卷
温控及简易频率测量装置
一、功能说明
温控及简易频率测量装置可以实现温度控制、温度报警、信号频率测量等功能。
二、电路功能简介
温控及简易频率测量装置由电源、温度控制、温度报警、信号发生、单片机控制部分、显示电路等组成。
1.温度控制部分
接通电源,按下复位键,显示“Au-P”,表示自动温度检测,此时,继电器JK断开,指示灯LED1亮,LED2熄灭,当电阻R8达到设定温度点时,继电器JK吸合,指示灯LED1熄灭,LED2灯亮;当K1键按下后,显示“no-H”,表示电路正在预热,当电路加热若干时间后,继电器JK按“断开→吸合→断开→吸合<二次吸合方有效)”的方式工作,调节温度设定点,显示“CAnH”,表示电路进入稳定正常工作状态。
2.温度报警部分
接通电源,设置报警温度。
调节报警温度点位置,当温度超过该设定点时,LED3指示灯亮,且当开关KEY1闭合时,蜂鸣器响;
当K2键按下时,显示“nOAR”,表示没有报警;显示“HAAR”,表示有报警信号,电路正常。
3.555振荡器和光电耦合放大电路部分
555振荡器输出1.4kHz~1.5kHz的信号。
通过光电耦合GD隔离输出方波,通过放大管Q3输出方波。
按下K3键,显示该电路输出信号的频率。
4.文氏电桥振荡器
该电路产生80~100Hz的信号。
按下K4键,显示该电路输出信号的频率。
KEY2位置为上,接R25<39kΩ),位置为下,接Rx;KEY3位置为上,接R29<39kΩ),位置为下,接Ry。
注:
5.带通滤波器和放大电路部分
该电路实现对文氏电桥振荡器的频率选通和放大。
6.电源部分
为电路提供5V电源。
三、芯片介绍
1.AT89C52
引脚如附图1所示。
引脚功能说明:
<1)输入/输出引脚
P0.0~P0.7:
P0口8位双向I/O口,占39~32脚。
P1.0~P1.7:
P1口8位准双向I/O口,占1~8脚。
P2.0~P2.7:
P2口8位准双向I/O口,占21~28脚。
P3.0~P3.7:
P3口8位准双向I/O口,占10~17脚。
<2)控制口线
<29脚):
外部程序存储器读选通信号。
ALE/
<30脚):
地址锁存允许/编程信号。
/VPP<31脚):
外部程序存储器地址允许/固化编程电压输入端。
RST/VPD<9脚):
RST是复位信号输入端,VPD是备用电源输入端。
<3)电源及其他
VCC<40脚):
电源端+5V。
附图1AT89C52引脚图
GND<20脚):
接地端。
XTALl、XTAL2<19~18脚):
时钟电路引脚。
当使用内部时钟时,这两个引脚端外接石英晶体和微调电容。
当使用外部时钟时,用于外接外部时钟源。
2.集成电路555
555定时器是一种有记忆功能的器件,它既可以接成施密特触发器,又可以接成单稳态触发器和多谐振荡器。
555集成电路各管脚如附图2所示。
引脚1:
公共地端为负极。
引脚2:
低触发端TR,低于1/3电源电压时即导通。
引脚3:
输出端Q,电流可达2000mA。
附图2555集成电路管脚图
引脚4:
强制复位端R,不用时可与电源正极相连或悬空。
引脚5:
用来调节比较器的基准电压,简称控制端CV,不用时可悬空,或通过0.01μF电容器接地。
引脚6:
高触发端TH,也称阈值端,高于2/3电源电压时即截止。
引脚7:
放电端DIS。
引脚8:
电源正极VCC。
3.集成电路LM741
LM741的引脚如附图3所示。
2脚:
反相输入端。
3脚:
同相输入端。
7脚:
电源电压正端。
4脚:
电源电压负端。
6脚:
输出端。
1、5脚:
调零端。
附图3LM741引脚图 4.集成电路74LS245 74LS245是一种三态输出的8总线收发驱动器,无锁存功能。 如附图4所示是74LS245的引脚图和功能表。 它的G端和DIR端是控制端,当它的G端为低电平时,如果DIR为高电平,则74LS245将A端数据传送至B端;如果DIR为低电平,则74LS245将B端数据传送至A端。 在其他情况下不传送数据,并输出高阻态。 附图474LS245的引脚图和功能表。 四、温控及简易频率测量装置电路原理图 其各部分电路如附图5所示。 试卷部分 一、元器件识别、筛选、检测 准确清点和检查全套装配材料数量和质量,进行元器件的识别与检测,筛选确定元器件,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 标称值<含误差) 测量值 测量挡位 1分 电阻检测错1项,该电阻不得分 R17 电容器 标称值<µF) 介质 每支1分,共2分 每支电容检测错1项,该电容不得分 C1 C6 二极管 正向 电阻 反向 电阻 材料 每支1分,共2分 每支二极管检测错1项,该二极管不得分 LED01 D1 三极管 面对平面,管脚向下,管外形示意图标出管脚名称 材料 2分 每项0.5分 Q2 b-e结正向 电阻 b-c结反向 电阻 <续表) 元器件 识别及检测内容 配分 评分标准 得分 继电器 面对管脚,画出外形示意图,标出公共端和常开、常闭管脚 线圈电阻值 2分 每项1分 光电 耦合 GD01 面对管脚,画出管外形示意图,标出输入、输出管脚 2分 热敏 电阻 常温下 阻值 如何判断温度系数 4分 阻值每项1分 判断温度系数2分,共4分 RT+ RT- 二、电路板焊接<15分) 要求电子产品的焊点大小适中,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: 少于5处扣1分; 5~10处扣5分; 10~20处扣10分; 20处以上扣15分。 三、电子产品装配<15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: 少于5处扣1分; 5~10处扣5分; 10~20处扣10分; 20处以上扣15分。 四、电子电路的调试<40分) 1.实现温控及简易频率测量基本功能<20分) ●实现温度控制功能。 <4分) ●实现温度报警功能。 <4分) ●555振荡器和光电耦合放大电路正常工作。 <4分) ●文氏电桥振荡器正常工作。 <4分) ●带通滤波器和放大电路正常工作。 <4分) 2.调试 <1)当温度控制电路正常工作时,考试点TP1=8.25V时,测量并记录考试点TP2和TP3的值。 <每空1分,共4分) TP2 TP3 LED1亮,LED2熄灭 LED2亮,LED1熄灭 注: 记录三位有效数字 <2)利用仪器,检测考试点TP6的信号,记录波形参数并填写下表: <9分) <3)当R25、R29接入电路时,调节电路参数,使得TP8输出最大不失真正弦波,此时,测量并记录信号的峰-峰值=。 <1分) TP6: 记录示波器波形 示波器 电子计数器 毫伏表 时间档位: 幅度挡位: 峰峰值: 频率读数: 周期读数: 测量值: 说明测量值参数: 若在考试点TP8产生频率为2kHz±10%kHz的信号,计算Rx=、Ry=。 < ),选用Rx为、Ry为。 <2分) 将经计算后选用的Rx、Ry接入电路板,此时,测量考试点TP11的波形,该考试点的波形为波;若波形有失真,调谐,消除波形失真,当波形处于最大不失真状态时,信号幅度<利用毫伏表测量);信号频率<利用频率计测量)。 <4分) 五、原理图与PCB板图的设计<15分) 要求: 1.考生在E盘根目录下建立一个文件夹。 文件夹名称为S+工位号。 考生所有的文件均保存在该文件夹下。 各文件的主文件名: 设计数据库文件<工程文件): s+工位号 原理图文件: ssch+×× 原理图元件库文件: sslib+×× PCB文件: spcb+×× PCB元件封装库文件: splib+×× 其中: ××为考生工位号的后两位。 如ssch96。 2.在自己建的原理图元件库文件中绘制热敏电阻RT、继电器KJ1元件符号<如附图6所示)。 <2分)
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