模拟电梯系统精彩试题问题详解2

1、电子产品装配与调试试题题目：模拟电梯系统完成时间：4小时工位号：日 期：第一部分 电路说明部分、电路功能概述 模拟电梯系统总共分为三个模块，中枢控制，显示模块，电机模块，键盘输入， 电梯门安全检测模块。中枢控制为STC89C52R单片机，完成电梯的逻辑判断，按键读取，显示功能。 显示模块由两位数码管和LED指示灯组成。数码管DS1显示当前电梯状态，有停止，上行，下行三种状态，分别如下图 所示：数码管DS2显示当前楼层。“当前楼层”标志下的一列LED( LED2 LED5LED23指示当前电梯所处 的楼层，例如电梯在2楼，则LED20点亮，在5楼，则LED11点亮。“电梯按钮”标志下的一列 LE

2、D( LED1 LED4LED22指示电梯内部按钮 状态，例如电梯内部有人需要到5 楼,则LED10点亮，有人需要到8 楼,则LED1 点亮。“楼层按钮”标志下的一列 LED( LED25 LED27LED33指示电梯外部按 钮状态，也就是每层楼的呼叫按钮指示，例如1楼有人需要乘电梯，则 LED33点亮，5楼有人需要乘电梯，则LED29点亮。贴片LED( LED3 LED6LED24为电梯门指示，关门时，LED从两旁向中 间依次点亮，开门时，LED从中间向两旁依次熄灭。“电梯按钮”标志下的按钮 K(K1, K2K8)为电梯内部的按钮，例如电梯 内部有人想上5楼，则需要按下K4(从下往上的第5个

3、按键)，上8楼，则需要 按下K1。“楼层按钮”标志下的按钮 K(K9, K10K16)为每层楼的呼叫按钮，例如 5楼有人想乘电梯，则按下 K12。电机模块有两个电机，一个是拖动电机，一个是门控电机，拖动电机正反转 代表电梯上下行，门控电机正反转代表开关门。电梯门安全检测模块采用红外线对管， 检测电梯门关闭时是否有人或物体在 门中央，若检测到，电梯门会打开，防止发生危险。电路原理图及PCB图v(VC IN S IT /iJ0如 14 El*INTOIIl：3-T IK4hIKvcc00Ol02IKVCC 工S RB? K15vcc_L DI D2 MIM D5 LX D7GXU(M07LF站匚t

4、V( 汕T N UI2,7 k；Tr|=pH：1 -J1 yg=TnTT.；Kn=|jTiTL2R2rFTi.i npVI74AA 7n-ftD :(TH)|川“电梯内部按權KI1*21o1P2J Sl4ii10汕0 1on;P22dpDSIQ4岫丄PNPW14-PNP( INISlOOu卜OJuFL7K05C73N40dSW2 tS_pIK上CIO TiMhiFIJ 2FjF9Ell：耸I0Kdp comDS2叩14-卩丽CSRIHOIK”9U14JNPFlTZC11OJuFN4(KJ?N400GSD-l|uioi；SWIII-I I HIN4M1112 )inxr(N1vccIN2vcIN

5、3IN4otrnOUT：EXIoirraENZQUT4gnuGMIJ4JND* imHT：- 、伫15：1X4007| *GNDCISVCC | |1 卜 CiNDL4CSHO.luF I1 II5OJuFlkhTXD1012KXW9CL*仪V-CND口HUMTUNR2INT21NT1OLITR1OLTT2OUTR2O17TV-MAX2324INDK11 IT ITunnMilM： MZ_1M.电梯内部按键状态电梯当前楼肚指示灯1KW模拟开关电机门楼层电梯按犍指示灯门挣Ft机橄顽电MLIXEA5 !1I*_ 电梯门POWER IN模拟电梯系统 当丽楼层电梯按钮馥层按钮C 12 D? IItAl

6、rNw罠SJ二启！2舉仝 HH UZ X X LL IJ L fililHrairifa HfiwmfiwfvE1M1111111P 零好題 叵U芦KJu4jH、元件清单序号名称规格数量位置1电机（DZ-310BA）5V2B1, B22电解电容（插件）10uf1C13贴片电容（0805）27p2C2, C3,4贴片电容（0805）0.1uf6C4, C5, C6, C7, C9, C115电解电容（插件）100uf2C8, C106贴片电容（0805）1043C12, C13, C187二极管（贴片）IN400712D1, D2, D3, D4,D5, D6, D7, D8, D9, D10,

7、 D11, D8数码管1位红色共阴2DS1, DS29红外发射（插件）红外发射1IR110轻触按键6*6*516K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K8, K9, K10, K11,11LED （插件）5MM24LED1, LED2, LED4, LED5, LED7, LED8, LED10, LED12LE （贴片）LED08059LED3, LED6, LED9, LED12, LED15, LED18, LED21,132位接线端子CON21P114三极管（贴片）90145Q3, Q4, Q5, Q9, Q1015三极管（贴片）85504Q6, Q7, Q8, Q1

8、1160805电阻（贴片）10k9R3, R4, R5, R7, R8, R9, R10, R11,R14，R34，R3170805电阻（贴片）510R40R6, R12, R13，R15, R16, R17，R19, R20, R21, R2180805电阻（贴片）1k9R18,R46, R50,R51, R52,R53, R54,R55,R63190805电阻（贴片）200R1R4520串口卧插串口母 座1RS121自锁开关6*61S122红外接收（插件）红外接收1T 123集成块（插件）STC89C521U124集成块（插件）L293D1U225集成块（贴片）74AC573126集成块（

9、贴片）MAX2321U427集成块（插件）L7805CV1U528晶振（插件）16M1Y129U1座芯片座1DIP16 座30U2座芯片座1DIP40 座31散热片1注：在表格中“名称”旁边有符号的元器件，表示该元器件为贴片元器件四、主要元件功能介绍1、L293电机驱动芯片功能:配备UNITRODE L293和L293D产品来自德州仪器 电源电压范围住4.5M至鮎V 单独的输入逻辑电源 内部ESD惺护 热关断 高噪声抗扰度输入的通标1293和L293D SGS的功能替代 输出电M1A每通道（600 臺安 L293D）峰值输出电流每通道2A（1.2L293D）输出钳位二极骨的感性瞬态抑制（L29

10、3D）N, NE PACKAGE(TOP VIEW)1t2EN1A1Y/ 4 散热器和接地2Y 2A 567VCC2 Q 3161514131211109VCC14A43Y3A3t4EN散热罟和接地描述：L293和L293D四倍高电猱H桥驱动程序。L293是提供双向驱动电流高达1A,电压 是从45 V至36 V的；L293D提供双向驱动电流高达600量安，电压杲从4*5 V至北切的。 两个设备是专为驱动尊感性负载继电器，电磁阀，直流双极步送和马达，也可以给其他高电 流/高电压提供电源负载。兼容所有的TTL输人。每个输出都是推拉式驱动电路.与达林顿三极管和伪达林源勺启用 眾EN驱动器和4EN驱动

11、器。当使能输人为高电平时.相关联的驱动器被启用和他们的 输岀处于活动状态，并在其输入端的同相。当使能输入为低，这些驱动器祓禁用 其输岀关闭，在高阻抗状态。PS. UEN为1和2的使旨錨（高电平使能），3,4EN同理】 用适当的数据输入端，每对驱动程序的形贰一个完整的H桥可逆驱动器适用于电磁阀或电 机应用。L293,外部输岀为高速钳位二极管，应使用电感的瞬态抑制。XC1和VCC2分开，提供逻辑 输人，以尽量减少设备功耗。1293和L293D的工作温度杲从（T C至70 CVcciI：输出d；帘內部倍3IU真值表 （所有芯片）輸入输岀YAENHHHLHLXLZ在热关断模式下，输岀的杲高阻态，而不菅

12、输人电平*74HCT57301234 5 6 7 E VQaQaQaQQU五、D锁存器74HC573功能：74HC573特点：三态总线驱动输出置数全并行存取缓冲控制输入使能输入有改善抗扰度的滞后作用原理说明：74HC573的八个锁存器都是透明的 D型锁存器，当使能（G为高时，Q输出 将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时， 新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系 统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O通道,DDDDLATCHLATCHLA

13、TCHLATCHlatchLELEi1卜Rg 4, Logic diagramlatch ilatch6latch6D QD QD Q Q双向总线驱动器和工作寄存器。PIN No引脚号SYMBO符号NAME AND FUNCTION称及功能1OE3 State output En able In put (ActiveLOW)3态输出使能(低电平)2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9D0 to D7Data In puts 数据12,13,14,15,16,17,18,19Q0 to Q73 State Latch Outputs 3态锁存输出11LELatch En able In

14、put锁存使能输入10GNDGround 接地(0V)20VCCPositive Supply Voltage电源电压HC573引脚功能表:DOD517I VDUD2IIIIi*7QOQ102Q30405QSQ7红外发射/接收二极管与普通 5发光二极管外形相同，他们的区别在于红外发射二极管为透明封装（见图 4）,红外接收二极管采用黑胶封装（见图 5）。红外发射二极管的电路符号见图4,红外发射二极管工作于正向导通状态，电流流 过发射二极管时，发射二极管发出红外线；红外接收二极管的电路符号见图5,接收二极管工作于反向状态，当没有接收到红外线时，接收二极管时高阻状态， 当接收到红外线时，接收二极管电

15、阻减小。图4红外发射二极管图5红外接收二极管五、装配及调试说明1装配根据电路原理图、PCB图和材料清单表，将元件安装焊接到 PCB板上，安装 焊接要求详见试题部分第二题（电子产品装配）。2、调试电路通电前应仔细检查所有元件焊接是否正确，例如：是否出现虚焊、连焊、极性装反和元件错焊等常见问题。检查无误后用万用表测量电源输入端是否有短 路，若是一切正常方可根据下面的程序进行调试。调试步骤：电路板上电后，数码管 DS1显示停止标志，数码管 DS2显示“1”此状 态表示电梯正停止于一楼，拖动电机和门控电机均静止，LED23点亮。此时按下K4，LED10点亮，拖动电机开始转动，楼层指示数码管 DS2显示

16、当 前楼层，楼层指示LED向上流动点亮，到达五楼后，拖动电机停止，门控电机先 正转，后反转，同时开关门指示LED会按照功能概述中的描述被点亮， 然后电梯 停止于此楼层，此时，LED11点亮，DS1显示停止标志，DS2显示“ 5”。若运行正常，说明电梯运行正常，然后调试电梯门安全检测模块。先按下K16,此时电梯下行，在到达一楼后，电梯门打开时，将手指放在红 外发射管T1和红外接收管IR1之间，此时电梯门将保持打开状态，不会关闭， 将手拿开，电梯门关闭。若运行正常，说明安全检测模块正常。注意：红外发射管和接收管上需要分别套上 1.5CM的热缩管。此时全部电路已调试完毕，若能完成全部功能，说明调试成

17、功。第二部分考试答卷部分一、元器件识别与检测（15分）1、元件识别（3分）清点套件中的元件，其中共有三极管只，二极管只，此外还包括等原件。2、元件测试（12分）将下表涉及的元件检测结果填入表中。质量判定填写“可用”、“短路”、“断路”、“漏电”等。所使用的万用表为：元器件识别及检测内容配 分评分标准得分电阻R4标称值测量值测量档位1错1项，该电阻 测试项不得分电容C6标称值介质质量判疋1错1项，该电容 测试项不得分二极管D1正向电 阻反向电 阻测量档位质量判疋1错1项，该二极 管测试项不得分三极管Q8画出外形示意图 标注管脚名称电路符号质量判疋2错1项，该三极 管测试项不得分开关S1画出顶视图

18、，对应 原理图标出脚号电路符号质量判疋1错1项，该电位 器测试项不得分数码管DS1画出外形示意图 标注管脚名称电路符号质量判疋2错1项，该数码 管测试项不得分元件挑 选全部元器件元器件应用正确2兀件装错、漏或损坏1分/件万用表 的使用 和维护万用表正常使用和维护操作全过程无失误2各项操作方法不当及失误扣0.5分/项、电子产品装配（50分）工艺要求：元件安装整齐、焊点美观内容技术要求配分评分标准得分元器件安装1、元件引脚加工尺寸及成型符合相关装配工艺要求。2、元件安装应横平竖直。3、元件字符方向应与 PCB的字 符方向一致。4、红外发射和接收管在安装时， 管头与管头应对准，发射和接 收管都为卧式

19、安装。10检查成品，不符合 要求的，每处每件 扣3分/件。焊点质里1、焊点大小适中，无漏、虚、连、 假焊点，焊点光滑、圆润、干 净、无毛刺。2、焊盘不应脱落。3、修剪管脚长度合适、一致、美 观。15安装质里1、集成电路，二、三极管及导线 安装应符合工艺要求。2、元器件安装牢固，排列整齐。3、无烫伤和划伤处，整机清洁无 污物。10工具的使用 和维护1、电烙铁的正确使用和维护。2、万用表的正确使用和维护。3、螺丝刀、斜口钳等工艺的正确 使用。7根据监考记录，工 具的不正确操作， 每次扣3分。工作环境1、工作过程中应保证工作台的 整洁。2、工作完成后应降工作台和测 试设备清理干净，测试设备应 归位。

20、8根据监考记录和结束时的现场环境每次扣3分1、（一）电路检修（本项分 2小项，每小项9分，共18分）要求：在模拟电梯电路线路板上，已经设置了两个故障。请您根据电路原理图加以排除，故障排除后电路才能正常工作（可参看本项目的第（二）项电路功能）。并请完成以下的电路检修报告。1故障一电路检修报告故障 现象（1分）P1 口接入9V交流电源后，电源上电后，显示正常，但是按楼层键后，就立刻复位故障 检测 （4分）上电后显示正常，说明单片机写入了程序。一般单片机复位，主要是单片机电源电压过低造成，当有电机运行时， 会产生反向的电动势，会拉低单片机电源。测量单片机的40脚，发现电压不到5V,再测量7805输入端，电压不足， 只有8V,重点检测电源的整流桥部分。故障点（2 分）VD2的阴极断路故障 排除（2 分）对照电路图，连接 VD2阴极和VD1的阴极，重新上电，单片机正常。2 故障二电路检修报告故障现象（1分）楼层上下正常，但是开关门不正常，但开关门不正常，无法检测到关门故障检测（4分）检测红外对射二极管，测量发现二极管接收不到信号进一步检查，发现接收管焊反，电路板丝印画反故障点（2 分）接收二极管丝