PAGE《汽車倒車提示及調速》裝配與調試任務書第17頁共18頁2009全國職業院校技能大賽中職組電子產品裝配與調試技能比賽《汽車倒車提示及調速》裝配與調試任務書中等職業學校電工電子技術技能比賽執委會中國·天津2009年6月2009年全國職業院校中職學生組電工電子技能大賽《電子產品裝配與調試》任務書工位號：成績：說明：本次比賽工作任務共有4項目內容，共100分；由選手在規定的時間內獨立完成，完成的時間為240分鐘。安全文明生產要求；儀器、工具正確放置，按正確的操作規程進行操作，操作過程中愛護儀器設備、工具、工作臺，防止出現觸電事故。一、電子產品裝配（本大項分3項，第1項5分，第2項15分，第3項10分，共30分）1．元器件選擇（本項目5分）要求：根據給出的附圖1《汽車倒車提示及測速電路原理圖》，在印制電路板焊接和產品安裝過程中，正確無誤地從賽場提供的元、器件中選取所需的元、器件及功能部件。2．印制電路板焊接（本項目分2小項，第（1）項6分，第（2）項9分，共15分）根據給出的附圖1《汽車倒車提示及測速電路原理圖》，選擇所需要的元器件，把它們準確地焊接在賽場提供的印制電路板上。其中包括：（1）貼片焊接（2）非貼片焊接要求：在印制電路板上所焊接的元器件的焊點大小適中，無漏、假、虛、連焊，焊點光滑、圓潤、干凈，無毛刺；引腳加工尺寸及成形符合工藝要求；導線長度、剝線頭長度符合工藝要求，芯線完好，捻線頭鍍錫。3．電子產品安裝（本項目10分）根據給出的附圖1《汽車倒車提示及測速電路原理圖》，把選取的電子元器件及功能部件正確地裝配在賽場提供的印制電路板上。要求：元器件焊接安裝無錯漏，元器件、導線安裝及元器件上字符標示方向均應符合工藝要求；電路板上插件位置正確，接插件、緊固件安裝可靠牢固；線路板和元器件無燙傷和劃傷處，整機清潔無污物。（IC6與轉盤的安裝可參考《安裝說明》）二、電子產品功能調試（本大項分3項，第1項19分，第2項6分，第3項5分，共30分）1．《汽車倒車提示及測速》電路板電路工作正常（本項目分4小項，第（1）項2分，第（2）項3分，第（3）項9分，第（4）項5分，共19分）要求：將已經焊接好的《汽車倒車提示及測速》電路板，進行調試并實現電路工作正常。（1）電源電路工作正常。正確連接+12V電源，測得測試點TP5電壓為+5V；按一下K1、K4任一個微動開關后，測得測試點TP6電壓為+12V，紅色發光二極管VD11亮，則表示電源電路工作正常。（2）數碼顯示電路（含單片機電路和顯示電路）工作正常。連接+12V電源，按下微動按鈕K5，數碼管DS1顯示數字為0000，則表示數碼顯示電路工作正常。（3）超聲波發射電路、超聲波接收電路、提示音發生器電路工作正常。連接+12V電源，把開關S1和S2均置于“B”位置，按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K1，用障礙物放在超聲波發射器LS2及超聲波接收器LS1前方大于20cm位置，數碼管DS1顯示兩者間距離，改變障礙物和LS2、LS1之間距離，數碼管DS1顯示距離變化，并且蜂嗚器LS3發出提示音，綠色發光二極管VD9亮，則表示超聲波發射電路、超聲波接收電路、提示音發生器工作正常。（4）直流電機控制電路、轉速檢測電路工作正常。連接+12V電源，在確認電源電路、顯示電路正常時，按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K4，可見直流電機MG1帶動轉盤轉動，同時數碼管DS1顯示轉速，則直流電機控制電路、轉速檢測電路工作正常。2．電路知識（本項目分3小項，第（1）項3分，第（2）項2分，第（3）項1分，共6分）根據給出的附圖1《汽車倒車提示及測速電路原理圖》及已經焊接好的《汽車倒車提示及測速》電路板，回答下面的問題。（1）在電源電路中，P14提供給VT14的基極一個什么信號,電源電路的VDD輸出電壓多少伏？在《汽車倒車提示及測速》電路中，還有哪一部分電路具有相同的工作狀態？答：（2）在《汽車倒車提示及測速》電路板中，在顯示電路部分采用什么方法把數碼顯示管DS1每個數字后面的小數點隱匿？答：（3）在附圖1《汽車倒車提示及測速電路原理圖》中，R25有什么作用？答：3．使用亞龍YL-290電工電子創新實訓模塊搭建電路（本項目5分）根據下面提供的原理圖（附圖2），選用工作臺上適用的亞龍YL-290電工電子創新實訓模塊，用接插導線連接并接入電源，使它成為能夠工作的實體電路。要求：示波器測量uo和uo1均有波形出現，調節電位器Rp，波形頻率變化。附圖2三、參數測試（本大項分2項，第1項19分，第2項6分，共25分）要求：使用給出的儀器儀表，對相關電路進行測量，把測量的結果填在相應的表格及空格中。1．根據給出的附圖1《汽車倒車提示及測速電路原理圖》及已經焊接好的《汽車倒車提示及測速》電路板，在正確完成電路的調試后，對相關電路進行測量，把測量的結果填在相關的表格及空格中。（本項目分5小項，第（1）項3分，第（2）項6.5分，第（3）項1.5分，第（4）項6分，第（5）小項2分，共19分）（1）接上電源，把開關S1和S2均置于“B”位置，按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K1，測量測試點TP4。波形（1分）周期（0.5分）幅度（0.5分）量程范圍（0.5分）量程范圍（0.5分）（2）按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K4，數碼管DS1顯示的數字為____________（0.5分），測量INT1（TP8）位置的脈沖頻率為_____________（0.5分），脈沖頻率數是數碼管DS1顯示數字的___________整數倍（0.5分）。如果按下微動按鈕K4后，再按下微動按鈕K3，數碼管DS1顯示的數字為____________（0.5分），測量INT1位置的脈沖頻率為__________________（0.5分），脈沖頻率數是數碼管DS1顯示數字的____________整數倍（0.5分）。按第二下微動按鈕K3，數碼管DS1顯示的數字為________________（0.5分），測量INT1位置的脈沖頻率為_______________（0.5分），脈沖頻率數是數碼管DS1顯示數字的________________整數倍（0.5分）。根據以上關于“脈沖頻率數是數碼管DS1顯示數字的倍數關系”，從電路硬件上找出這種關系的原因____________________________________________________（2分）。（3）按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K1，單片機IC2的______________（0.5分）腳送去控制信號到直流電機控制電路的____________________位置（0.5分）。電機MG1兩端的電位差UMN是_______________V（0.5分）。（4）按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K4（正轉），在附圖3（A）中畫出TP2的波形（量程范圍：5ms/DIV，1V/DIV）（1分），測量直流電機MG1兩端的電位差UMN是_____________________V（0.5分）。按一下微動按鈕K3（加速1），在附圖3（B）中畫出TP2的波形（量程范圍：5ms/DIV，1V/DIV）（1分），測量直流電機MG1兩端的電位差UMN是______________________V（0.5分）。如果再按一下微動按鈕K3（加速2），在附圖3（C）中畫出TP2的波形（量程范圍：5ms/DIV，1V/DIV）（1分），測量直流電機MG1兩端的電位差UMN是__________________V（0.5分）。從附圖3（A）、（B）和（C）三個波形看出，直流電機MG1運動方式發生改變，是由于單片機IC2送到直流電機控制電路的__________________波（0.5分）_______________________改變的結果（0.5分），但它的_______________________并沒有改變（0.5分）。（A）（B）(C)附圖3（5）按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K1，用障礙物放在超聲波發射器LS2及超聲波接收器LS1前方大于20cm的位置，由遠而近移動障礙物和LS2、LS1之間距離，用示波器測量IC1的“7”2．根據附圖2，利用連接好的亞龍YL-290電工電子創新實訓模塊電路進行測量，并把測量的結果填在下面相關表格中。（1）測量該電路最高頻率時的uo1。波形（1分）頻率（1分）幅度（1分）（2）測量該電路最低頻率時的uo。波形（1分）頻率（1分）幅度（1分）四、使用ProtelDXP2004軟件繪制電路原理圖和PCB板圖（本大項目2項，第1項7分，第2項8分，共15分）說明：選手在D盤根目錄上以工位號為名建立文件夾（××為選手工位號，只取后兩位），選手競賽所得的所有文件均存入該文件夾中。各文件的主文件名包括：工程庫文件：××.prjpcb原理圖文件：Sch××.schdoc原理圖元件庫文件：Schib××.schlib電路板圖文件：Pcb××.pcbdoc元件封裝庫文件：Plib××.pcblib如果選手保存文件的路徑不對或沒有填寫工位號，則不給予選手評分。1．繪制電路原理圖（本項目共分2小項，第（1）項2分，第（2）項5分，共7分）要求：在附圖2的基礎上，選手根據已經連接的創新實訓模塊與接線，使用ProtelDXP2004軟件，繪制正確的電路原理圖。（1）按下圖格式在A4圖紙右下角繪制下表，并填寫表中內容文字。（題號填寫本項目書項目號）

（2）繪制電路原理圖。2．繪制PCB板圖（本項目共分4小項，第（1）項3分，第（2）項1分，第（3）項2分，第（4）項2分，共8分）要求：在附圖2的基礎上，選手根據已經連接的創新實訓模塊與接線，使用ProtelDXP2004軟件，正確繪制PCB板圖。（1）采用創新模塊中元器件的封裝。圖中所有的電阻封裝腳距為500mil，創新模塊中電位器實際尺寸是25mm×25mm。（2）電路板尺寸：50mm×4（3）所有元器件均放置在TopLayer。電源線和地線寬為40mil，其它線寬為10mil,均放在BottomLayer。（4）完成布線，并對布線進行優化調整。《安裝說明》一、IC2、IC7要先焊接集成座，然后才把IC2、IC7放進去。IC2已經寫入程序，不能、也不需要去改變IC2內部的程序。二、IC6與轉盤的安裝如下圖所示，安裝步驟如下：1．安裝直流電機MG1，用螺絲固定直流電機MG1在電路板上，連接電路。2．安裝轉盤，把轉盤固定在電動機的轉軸上。3．安裝IC6，把IC6插入轉盤上，用螺絲固定IC6，安裝時必須要把IC6的中軸線經過轉盤的軸心，轉盤邊要安裝在IC6的槽中間。最后連接電路。集成電路介紹一、IC1CX20106A引腳如圖所示：引腳功能如下表：腳號12345678符號INAGCCOGNDRCOCOUTVCC功能信號輸入自動增益與頻寬控制檢波電容連接地帶通濾波器中心頻率積分電容連接輸出電源二、IC2AT89S52引腳如圖所示：引腳功能說明：（1）輸入/輸出引腳（I/O口線）：P0.0～P0.7：P0口8位雙向I/O口，占39～32腳；P1.0～P1.7：P1口8位準雙向I/O口，占1～8腳；P2.0～P2.7：P2口8位準雙向I/O口，占21～28腳；P3.0～P3.7：P3口8位準雙向I/O口，占10～17腳；（2）控制口線：（29腳）：外部程序存儲器讀選通信號。ALE/（30腳）：地址鎖存允許/編程信號。/VP（31腳）：外部程序存儲器地址允許/固化編程電壓輸入端。RST/VPD（9腳）：RST是復位信號輸入端，VPD是備用電源輸入端。（3）電源及其它：Vcc（40腳）：電源端+5V。GND（20腳）：接地端。Xl、X2（19～18腳）：時鐘電路引腳。當使用內部時鐘時，這兩個引腳端外接石英晶體和微調電容。當使用外部時鐘時，用于外接外部時鐘源。三、IC374LS04引腳如圖所示：功能說明：六反相器，VCC（14腳）：電源端+5V。GND（7腳）：接地端。四、IC4和IC5P521引腳如圖所示：功能說明：1，2腳為輸入端。3，4腳為輸出端。五、IC6GK152引腳如圖所示功能說明：1，2腳為輸入端。3，4腳為輸出端。六、IC7NE555引腳如圖所示：引腳功能說明：1腳：GND公共地端為負極；2腳：低觸發端TRIG，低于1／3電源電壓時即導通；3腳：輸出端VO，電流可達2000mA；4腳：強制復位端，不用時可與電源正極相連或懸空；5腳：用來調節比較器的基準電壓，簡稱控制端CV，不用時可懸空，或通過0.01μF電容器接地；6腳：高觸發端THR，也稱閾值端，高于2/3電源電壓時即截止；7腳：放電端DIS；8腳：電源正極VCC。七、IC87805引腳如圖所示：引腳功能說明：1腳：Vi輸入端。2腳：地端。3腳：Vo輸出端。《汽車測速及倒車提示》產品介紹及電路原理一、微動按鈕功能K5，復位鍵：按一下，電路復位，電路處于待機狀態。K4，正轉鍵：按一下，電機MG1正轉。K3，加速鍵：正轉時，按一下，電機MG1加速。K2，減速鍵：正轉時，按一下，電機MG1減速。K1，倒車鍵：按一下，電機MG1反轉。二、產品功能介紹1．電路正確連接后，接通電源，按一下微動按鈕K5，數碼顯示管DS1顯示0000。2．按一下微動按鈕K4，電機MG1轉動并帶動轉盤（遮斷器）轉動，數碼顯示管DS1顯示數字，再按一下K4，電機MG1停轉，電路復位。3．在按一下微動按鈕K4后，按一下微動按鈕K3，電機MG1轉動加快并帶動轉盤（遮斷器）轉動，數碼顯示管DS1顯示數字，此時顯示的數字增大。可按微動按鈕K3三次（三檔），第四次按動K3時，電機MG1停轉，電路復位。4．在按一下微動按鈕K4后，按一下微動按鈕K2，電機MG1轉速減慢并帶動轉盤（遮斷器）轉動減慢，數碼顯示管DS1顯示數字減少。再按一下微動按鈕K2，電機MG1停轉，電路復位。5．按一下微動按鈕K1，電機MG1倒轉并帶動轉盤（遮斷器）轉動，此時為汽車倒車。用障礙物放在離開超聲接收器LS1和超聲發生器LS2一定距離的位置上，數碼顯示管DS1顯示數字，此時顯示的數字為障礙物與LS1和LS2的距離（相當于汽車與障礙物的距離，單位為厘米），如果障礙物距離變動，數碼顯示管DS1顯示數字也隨之變化。當距離等于20厘米時，電機MG1自動停轉。或在大于20厘米時再按一下微動按鈕K1，電機MG1停轉，電路復位。三、電路原理該產品是由下面幾部分電路組成：超聲波發射電路、超聲波接收電路、提示音發生器、直流電機控制電路、轉速檢測電路、單片機電路、顯示電路和電源電路。倒車電路原理倒車電路包括超聲波發射電路、超聲波接收電路、提示音發生器、單片機電路、顯示電路和電源電路。按下微動按鈕K1，由單片機IC2的“”腳輸出一串信號，該信號送到的輸入端，改變的輸出電阻，使原來由VT1，VT2，VT8、9，VT10、11組成的直流電機MG1橋式驅動電路在直流電機MG1兩端產生電位差，電機MG1被驅動為反轉。也即汽車在倒車。在按下微動按鈕K1時，由單片機IC2產生40kHz的方波信號從IC2的“14”腳送出，經開關S1、電阻R15到IC3的“9”腳后在IC3內進行推挽放大，由LS2超聲波發生器產生40kHz的超聲波發射出去。經障礙物反射后的超聲波，由LS1超聲波接收器接收，送入集成塊IC1的“1”腳，該信號為正弦波信號。由于倒車的距離不斷變化，所以IC1內部設置了自動增益控制AGC，以保持信號不會因倒車距離變化而出現強弱變化，正弦波信號在IC1內部進行整形后，由IC1的“7”腳輸出，經延時（信號由發射→障礙物→接收的時間）后的信號，經電阻R35和開關S2送回單片機IC2的“12”腳，由單片機IC2內部與原送出的信號進行比較計算，并把計算的結果送到顯示電路顯示出汽車在倒車時與障礙物之間的距離。當倒車與障礙物的距離等于20厘米時，單片機IC2發出指令，讓汽車停止倒車，電路復位。由于電路采用節電措施，只有在倒車時，由單片機IC2的“6”腳輸出一信號，經R41給復合管VT12和VT13提供導通信號，使繼電器JK1吸合，才給超聲波接收電路、提示音發生器提供VCC電源。所以在倒車開始，提示音發生器的集成塊IC7與外圍元器件組成的振蕩電路起振，產生信號供三極管VT7放大，由蜂嗚器LS3發出提示音，提醒駕車人士。調節可調電阻RP2，可改變提示音的聲音大小。2．測速（前進）電路原理測速電路包括直流電機控制電路、轉速檢測電路、單片機、顯示電路和電源電路。按下微動開關K4，由單機IC2的“5”腳輸出一信號，經R42使三極管VT14導通，使繼電器JK2吸合，電源+12V經繼電器JK2觸點作VDD輸出，同時給直流電機控制電路提供VDD和VCC電源；單片機IC2的“”腳輸出一串信號，該信號送到的輸入端，改變的輸出電阻，使原來由VT1，VT2，VT8、9，VT10、11組成的直流電機MG1橋式驅動電路在直流電機MG1兩端產生電位差，電機MG1被驅動為正轉。電機MG1帶動安裝在電機上的轉盤轉動，由于轉盤裝在光電開關器IC6槽中，且轉盤中帶有小孔，轉盤在轉動過程中，IC6一端發出的光線穿過小孔，光線間歇通過并送到IC6的另一端，使光電開關器IC6輸出一串脈沖并送回單片機IC2的“13”腳，由單片機IC2進行計數，并由數碼顯示管DS1直接顯示數字，并為電機MG1的轉速。如果此時按一下微動開關K3，則改變了由IC2“”腳輸出信號的，也改變了的輸出電阻，使電機MG1兩端的電位差更大，電機MG1轉速加快，數碼顯示管DS1顯示的數字增大。如果再按一下K3，根據以上所說原理，電機MG1轉速更快，數碼顯示管DS1顯示的數字更大。如果按一下微動開關K2，改變了由IC2的“”腳輸出的一串信號的，也改變了的輸出電阻，但使電機MG1兩端的電位差變小，電機MG1轉速減慢，數碼顯示管DS1顯示的數字減小。按K4、K3、K2任何一個微動開關，由單片機IC2發出指令，使電機MG1停轉，電路復位。3．單片機電路、顯示電路與電源電路原理單片機電路是由芯片IC2為核心及相關元器件組成，構成了《汽車測速及倒車提示》電路的中央控制電路，根據電路功能需要，賦予芯片IC2相應程序。顯示電路由單片機IC2、數碼顯示管DS1及外圍相關元器件組成，對微動按鈕K1～K5的按動發出相應的指令，通過相關程序，讓各電路按程序進行工作。另外也把相關指令送達數碼顯示管DS1，讓數碼顯示管DS1顯示數字。外接+12V電源，經過IC8后，輸出+5V的VCC電源，提供給單片機IC2獲得+5V后待命所需電源。只有在進行倒車或測速（前進）時，通過單片機IC2的“5”腳輸出一信號，經R42使三極管VT14導通，使繼電器JK2吸合，紅色發光二極管VD11點亮，電源+12V經繼電器JK2觸點作VDD輸出，給直流電機控制電路提供VDD電源。而且只有在倒車時，由單片機IC2的“6”腳輸出一信號，經R41給復合管VT12和VT13提供導通信號，使繼電器JK1吸合，才給超聲波接收電路、提示音發生器提供VCC電源，綠色發光二極管VD9點亮。2009年全國職業院校中職學生組電工電子技能大賽《電子產品裝配與調試》比賽項目書評價記錄6二、電子產品功能調試2．電路知識（6分）（1）在電源電路中，P14提供給VT14的基極一個什么樣的信號，電源電路的VDD才能提供多少伏的輸出電壓？在《汽車倒車提示及測速》電路中，還有哪一部分電路具有相同的工作狀態？答：在電源電路中，P14提供給VT14的基極的是一恒定的直流電平（1分），電源電路中的VDD才能提供+12V的輸出電壓（1分）。同樣P15也是提供一恒定的直流電平給VT13，電路才能夠給超聲波發射電路、超聲波接收電路及提示音電路提供VCC電壓。（1分）（2）在《汽車倒車提示及測速》電路板中，電路采用什么方法把數碼顯示管DS1每個數字后面的小數點隱匿？答：在顯示電路中的數碼顯示管DS1的“3”腳，沒有電阻與D7相連接，所以數碼顯示管DS1每個數字后面的小數點被隱匿了。（2分）（3）在附圖1（汽車倒車提示及測速電路原理圖）中，R25有什么作用？答：R25給電源VCC在單片機IC2的P0口8位相向I/O口和DS1數字顯示端口間通信提供通路。（1分）2009年全國職業院校中職學生組電工電子技能大賽《電子產品裝配與調試》比賽項目書評價記錄3一、電子產品裝配2．印制電路板焊接。（2）非貼片焊接（9分）評價參考：非貼片焊接工藝按下面標準分級評價。（A）A級：所焊接的元器件的焊點適中，無漏、假、虛、連焊，焊點光滑、圓潤、干凈，無毛刺，焊點基本一致，引腳加工尺寸及成形符合工藝要求；導線長度、剝線頭長度符合工藝要求，芯線完好，捻線頭鍍錫。得9分。（B）B級：所焊接的元器件的焊點適中，無漏、假、虛、連焊，但個別（1～2個）元器件有下面現象：有毛刺，不光亮，或導線長度、剝線頭長度不符合工藝要求，捻線頭無鍍錫。得8～8.9分。（C）C級：3～6個元器件有漏、假、虛、連焊，或有毛刺，不光亮，或導線長度、剝線頭長度不符合工藝要求，捻線頭無鍍錫。得7～7.9分。（D）不入級：有嚴重（超過7個元器件以上）漏、假、虛、連焊，或有毛刺，不光亮，導線長度、剝線頭長度不符合工藝要求，捻線頭無鍍錫。得6分。（E）超過五分之一的元器件（15個以