计算机硬件工艺实习报告

1、计算机硬件工艺实习报告姓 名 院 系 计算机通信工程学院班 级 学 号 指导老师 实习时间 2013年12月 24日至2014年1月3 日实习地点长沙理工大学综合实验楼指导老师评语：报告评分建议等级：指导教师签名：日期：一、实习目的和意义计算机工艺实习中电路板的焊接，调节过程能很好的检验我们对数字电路与数字逻辑的掌握程度，使我们认识到该课程知识在实践中应用的重要性，并要助于提高我们的硬件工艺的实践技能。而在SCH原理图和PCB图制作中我们可以熟练掌握protel99se软件的图件设计方法。同时很有效的能提高我们的自主学习，自主完成作业的能力。另外其中我们硬件工艺操作能力的提高会帮助我们更好的掌

2、握大二，大三的相关课程。也有可能成为以后会专攻硬件的同学一次很好的锻炼机会。二、实习时间安排第 一 周星期项 目方 式一上午集中讲解实习安排和注意事项。集中讲课下午练习焊接技术操作二上午整流滤波稳压电路安装操作下午教师政治及业务学习，学生自习操作三上午555时钟电路安装操作下午计数器显示电路安装操作四上午跑马灯电路安装操作下午触发器电路安装操作五上午比较器电路安装操作下午归还工具、电器，清扫场地集中总结第 二 周星期项 目方 式一上午Protel99的介绍和了解电路设计步骤集中讲课下午上机操作二上午介绍原理图的设计集中讲课下午教师政治及业务学习，学生自习操作三上午介绍制作原理图元件库和原理图元

3、件介绍如何制作原理图元件库和原理图元件的方法集中讲课下午上机操作四上午介绍印刷电路板的设计集中讲课下午上机操作五上午介绍印刷电路板的元件库和元件的制作方法操作下午1.上机2.实习总结，提交实习报告集中总结三、电路的原理图，电路的各部分工作原理；电路的PCB图1.整流稳压滤波电路图3.1 .图每个图都应该有图标和图题，对图进行编序和说明。以下各图皆同。PCB图：所用库元件整流二极管 DIODE IN4007 四只 三端稳压器VOLTREG 7805 一只 电解电容 ELECTRO1 1000F/25V 一只 470F/16V 一只 发光二极管LED 3 一只 瓷片电容 CAP 0.1F 两只 电

4、 阻RES2 470 一只 电路原理：220v交流电压经过变压器变为9v交流电压后，通过四个二极管组成的桥式整流电路变为10v左右的脉动直流电压，再利用电解电容组成滤波电路将其变为平滑的直流电压，再经三端稳压器组成的稳压电路使得输出为较稳定的5v直流电压（D5亮）。（波形见模电P502）2方波信号发生器电路图图都应该居中PCB图：所用库元件：集成块HEADER2 555定时器 一只 集成块插座CON8 8脚 一只电解电容 ELECTRO1 1000U/16V 一只 10U/16V 一只瓷片电容 CAP 0.1F 一只电阻 RES2 100K 一只电阻RES2 10K 一只电阻RES2 300

5、两只电阻 RES2 1M发光二极管LED 3 两只电路原理：电源接通后，5v电源通过电阻R7、R6向电容C7充电。这个过程中，NE555认为无触发信号，输出为高电平（D7亮）。当集成块555的2脚电压上升到一定值的时候（一般为2/3Vcc），集成块555的6脚受到触发，集成块中的比较器1翻转，3脚输出电压为低电平（D7灭，D6亮），同时集成块中的三极管导通，电容C7通过R6放电。当电容C7上降到有定值时（一般为1/3Vcc），集成块中的比较器2翻转，3脚输出电压为高电平（D7亮，D6灭），C7放电终止，又重新开始充电。周而复始，形成振荡。其振荡周期与充放电的时间有关。C5防止干扰电压引入。3.

6、计数器模块电路图 电路图PCB图：字体为何不一致？所用库元件：集成块插座CON16 16脚 一只 CON14 14脚 一只电阻RES2 470 七只 1k 一只数码显示器 DPY_7-SEG 共阳 一只复位按键 SW-SPST SW 一只电路原理： 当方波信号发生器产生的时钟脉冲输入到计数器（7493）14脚，该计数器对此信号进行二分频和八分频计数输出，译码器（7447）将计数器输出的四位二进制代码（一个BCD数）译成对应的七位高、低电平信号，并驱动一个七段显示器，显示器则显示相应的数字。4.循环亮灯电路电路图PCB图：所用库元件： 集成块插座CON16 16脚 一只 CON20 20脚 一只

7、三极管 NPN 9014 二只电阻 RES2 10K 二只 RES2 470 十只发光二极管LED 3 十只3工作原理：由555时钟电路产生的方波信号，输入到10位计数分频器(CD4017)，分频计数产生输出信号经过74HC240驱动后输出到发光二极管D10D19上，D10D19循环依次点亮。由于74HC240只能对8位二进制数进行反相，所以电路中加入了两个三极管非门。三极管非门应保证当输入低电平时三极管可靠地截至，则输出为高电平；当输入高电平时三极管工作在深度饱和状态，则输出为低电平不需要空这么多行。 5.触发器电路电路图PCB图：所用库元件 集成块插座CON14 14脚 一只 电阻RES2

8、 1K 二只 RES2 470 四只 发光二极管 LED 3 四只 触发按键SW-SPST SW 二只 电路原理： 第一路:按触发键S2给出一个信号上升沿，电路中设计的J5、J4分别是D触发器的清零和预置信号输入端，高电平有效，J3接D触发器D输入端。实验中将J5、J4的短接卡短接为高电平(即短接靠近1处的两短路子),使D触发器D端输入信号有效, 然后按S2给D触发器一个信号上升沿,将J3的数据锁存，其输出结果有Q和Q非两种，分别通过发光二极管D9和D20显示出来。同样第二路由S4为触发键，J8和J7分别是D触发器的清零和预置信号输入端，高电平有效，J6接D触发器D输入端。输出结果同上，由发光

9、二极管D21和D22显示出来不要空这么多空白。6.比较器电路电路图：PCB图：所用库元件 瓷片电容CAP 0.001F 一只 电阻RES2 1M 一只 RES2 51k 六只 RES2 10k 二只 RES2 470 一只 电位器OPAMP 5k 二只 发光二极管LED 3 一只 3电路原理： 此电路采用了双路比较器LM393，一路用比较器产生一个方波输出，J9为输出端，可以通过示波器来观察，其探头分别接“OUT”端和“GND”端。另一路比较器为电压比较，电位器RT2为参考电压调节端，可以通过调节其阻值改变其电压值，电位器RT1为比较电压调节端。实验中我们可以先使参考电压不变，然后调节RT1，

10、改变输入电压值，两路电压通过比较器比较，其输出结果可以通过发光二极管D23的亮度显示出来。四、电路焊接过程过程的照片呢？请加进来。 我和搭档从电源模块开始焊接，先焊接卧式的电阻，有标记的地方为正，另一为负。（刚开始我们用了比较多的焊丝，焊接成形的点并没有像圆锥体，这样的焊接点我们做了10个，不过接下来便熟练了，焊接点没有出多大问题。）接着用钳子去掉电阻穿过电路板多余的部分，然后焊接卧式的发光二极管，长脚接正，短脚接负，。接下来我们便焊接立式的三端稳压管，它的脚从左往右依次接1正，2地，3负，由于是立式元件，脚须高出电路板47毫米。紧接着是电解电容。它的引脚有“+”，“”之分，新的一般长引脚为“

11、+”，短引脚端为“”。如两脚同长，与电解电容圆柱体有标记相近的引脚为“”，另一引脚则为+”。按同样的立式法安装。最后焊接上绿色端子（焊接时，它不需被分正负极。）电源模块便焊接好了。接下来是计数器模块。一开始，我们用同样的卧式方法安装好复位按键，它是一种轻触按键，有四个引脚，安装时要注意方向，常开触点应接在线路。然后是焊接集成块插座，两者结构类似，都使用卧式安装法，（同时需注意方向，插座上的凹槽需与电路板上的画图一致）两个集成块插座的引脚在安装时将集成块面上的标志端朝左，则左下第一个引脚为1脚，逆时针数分别为2、3、4、5、6、7、8脚。 使集成块标志与集成块插座标志相对应。然后便开始焊接数码管

12、，用卧式安装方式。使数码显示器上的“点”在限流电阻的远端然后我俩开始焊接跑马灯模块。从左往右开始焊接，刚开始，我们将发光二极管一一按照卧式法安装，长引脚接正，短引脚接负，焊接好后，剪掉多余的引脚。用同样的方法安装，焊接走马灯的所有电阻，然后是焊接集成块插座，两者结构类似，都使用卧式安装法，（同时需注意方向，插座上的凹槽需与电路板上的画图一致）两个集成块插座的引脚在安装时将集成块面上的标志端朝左，则左下第一个引脚为1脚，逆时针数分别为2、3、4、5、6、7、8脚。 用同样的电阻安装焊接方法，继续焊接另外10k的电阻，接下来就来焊接三极管，用万用表测量。将万用表欧姆档置于R×1K处，先假

13、设三极管的某极为基极，便将黑表笔接在假设的基极上，再将红表笔先后接到其于两个电极上，如果两次测得的电阻值都很大（或者都很小），约为几千欧至十几千欧（或约为几百欧至几千欧），而对换表笔后测得两个电阻值都很小（或都很大），则可确定假设的基极是正确的。如果两次测得电阻值是一大一小，则可肯定原假设的基极是错误的，这时就必须重新假设另一电极为基极，再重复上述的测试，最终找出测试的基极。当基极确定以后，将黑表笔接基极，红表笔分别接其他两极。此时若测得的电阻值都很小，则该三极管为NPN型管，反之，则为PNP管。以NPN管为例，再把黑表笔接在假设的集电极上，红表笔接在假设的发射极上，并且用手捏住基极和集电极，

14、通过人体，相当于在基极、集电极之间接入编置电阻。读出万用表所示电阻值，然后将红、黑两表笔反接重测。若第一次电阻值比第二次小，说明原假设成立，黑表笔所接为三极管集电极，红表笔所接为三极管发射极。因为集电极、发射极间电阻值小，说明通过万用表的电流大，偏置正常。采用“立式” 安装方法。一般安装高度为47mm，注意板面上指示，一般标出焊孔应插的“e”、“b”、“c”，或标出三极管外观形状，圆弧对圆弧，平面对平面，切不可装错方向。然后是时钟模块，将不同的电阻按时钟模块上的图标，分开，用卧式法安装好焊接，然后剪掉多余的电阻引脚。然后安装八脚的集成块插座，集成块插座的引脚在安装时将集成块面上的标志端朝左，则

15、左下第一个引脚为1脚，逆时针数分别为2、3、4、5、6、7、8脚。 然后开始安装100U.16V和10U.16V。采用“立式” 安装方法。一般安装高度为47mm，对于电解电容注意板面上标示，一般标出某个焊孔应插电解电容的“+”引脚或“”引脚。然后焊接，剪去多余的引脚。最后是0.01U的瓷片电容。按同样的电容安装，焊接方法焊好，时钟模块也焊好了。接下来是触发器模块，我们用同样的卧式方法安装好两个复位按键，它是一种轻触按键，有四个引脚，安装时要注意方向，常开触点应接在线路。短路子安装时短的一头为焊接脚，然后焊接好，按同样的插座安装方法，安装并焊接14脚的集成块插座。然后用同样的方法焊接好三个470

16、v和两个1k的电阻还有四个发光二极管，触发器模块焊接好后。最后来焊接比较器模块，我们用同样的方法焊接一个0.001u的瓷片电容，六个51k,两个10k，一个1M的电阻和一个发光二极管，一个八脚的集成块插座。然后使电位器的外形与线路板上一致进行安装，焊接好。最后挑出电路板上还没有焊接的白线，找到足够多的之前剪去的引脚焊接好白线处的线路。整个电路便焊好了。请重新排版五、电路测试和故障分析测试和故障的照片呢？请参考其他同学的第一次焊接后，计数器模块中数码管显示8，接着变暗；跑马灯亮一个不变化；触发器模块亮两个灯，其余不亮测试发现许多地方没有焊实，重新焊接这些点。第二次焊接后，跑马灯模块亮三个灯，不变化；电源模