2020年电子电路装调与应用项目样题试卷

..........w....w..2020电子电路装调与应用项目任务书（样题）选手工位号工作任务与要求请您在4小时，完成四个部分工作任务，具体工作任务和要求如下：1.完成平板姿态传感电路的装配、检测与调试。依托multisim14和参考文档，完成指定电路板的故障分析和检修。使用装配电路、MyDAQ连接成平板姿态感知系统；利用Labview2015完成系统控制界面制作，实现对电路的功能验证和参数测试记录。利用AltiumDesigner10以上任务，除现场作品以外，请其余记录在计算机D“Z+号作品”文件夹，包括答题卡文档，并请复制到赛场发放的U盘中，裁判将依据现场电路板作品和上交的UU盘参考文件夹。任务一 平板姿态传感电路的装配与调试(20分)根据图8所示原理图、图7所示装配图和表1所示元器件表，正确选取元器件，准确地焊接在赛场提供的印制线路板上（中职组10分（教师组6分）焊接要求：在印制电路板上所焊接的电子元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净，..........w....w..比如自控飞行器的飞行控制等等。DZ181206电路采用的方案，也是部分集成加速度传感器采用的原理，只是材料工艺结构等方面的技术成果，使得集成芯片体积小功耗小，使用方便。本电路采用电阻通电加热用作热源。最大功率5瓦，这个电阻装配的时候需要注意不要紧贴电路板，需要悬空5毫米装配。采用开关电源给热源电阻供电，有一个热敏电阻布置行采样，以串口报告数据。通过串口送入计算机进行分析和计算。串口通信格式波特，无校验。计算机上通过串口调试助手可以读取数据按钮和一位数码管用于选择工作模式，选择单片机ADC 采集的数据通道。一共模式0—模式2三种工作方式。模式0，CC0高，CC1高，测量和记录两路温度差信号，此时应放平平板，数据作为基准。这是校正模式。模式1，CC0高，CC1高，测量记录，发送数据。这是姿态传感模式。模式2，CC0低，CC1低，测量记录，发送数据。这是温度测量模式，测量热源温度和环境温度。现场发放的U盘的参考文件夹中，有串口调试助手程序，也有串口调试助手的使用说明。波形测量记录(中职组10分)（教师组9分）在下发的U盘参考文件夹中，有电子电路装调与应用项目答题卡的文档，选手需在答题卡文档中作答。示波器的图形文件，可以粘贴在答题卡中对应的位置。0，使用双踪示波器，测量记录JP17JP181，使用示波器，测量记录JP152，使用示波器，测量记录TXD电压前六个波形。任务二电路板的故障分析和检修（20分）DZ190302为包含音频信号源的音频功率放大电路，U4B及外围电路构成信号源电路，两个二极管的非线性特性用于反馈电路，可以稳定振荡器幅度，改善波形。U4A以及外部电路构成功率放大电路，二极管可以给功放管一定的偏置电压，减小交越失真。调节电位器，可以调节本地信号的幅度，通过J2，可以放大外部输入信号。在负载电阻为30欧姆条件下，要求本电路输出幅度可以达到12伏峰峰值输出。R510k56

C3224U4

JP17 D4 D

W1C4

+9V

R108.2k Q1LM358

1N41481N4148R42kR9

20k224

D21N4148

D882C2224

R210k1

1.2k

JP4

83R6 210k

U4A1

JP2

R120.1R110.1

JP3J31R7 220k +9J132

10uF/25C5

+6

10uF/25C7

J2 21

R82kR310

4-9

LM358D11N4148R138.2k

Q2B7721CON3

224C6 C8 -9V 10uF/25V -6V10uF/25

DZ190302图1故障电路板电路原理图图2电路电路板元件布局图..........w....w..84

图3电路部分仿真电路根据图3电路，再补充部分仿真源，模拟功率放大器的工作，在multisim仿真环境进行部分电路的仿真，截图表示其结果。U1=50mV,10kHz,U2=0 时仿真电路及显示结果截图分）U1=50mV,10kHz,U2=2V,3kHz 时仿真电路及显示结果截图分故障排除记录(8分)故障排除记录(8分)故障现象 故障点故障排除方法故障排除后现象记录电路参数(6分)故障排除后，正确连接电路，并将现场发放的30欧姆电阻，焊接在输出端、JP4可以用，使用现场通用仪器仪表，测量记录DZ190302题卡中对应的位置。=1V，双踪示波器测量JP2、JP3200Hz，0.2Vpp信号，测量JP3200Hz，5Vpp信号，测量JP3任务三 电子电路应用系统搭建与控（中职组35分（教师组40分）平板姿态感知系统设计与调试（10分4所示MyDAQ图4平板姿态感知系统框图计算机上使用串口调试程序（参考文件夹有，使用USB转TTL串口，如果系统中需要驱动支持，可自行安装器上方。调节热源保护控制温度，使得热源温度不要太高。1206（2分）记录模式0时串口接收到的容，截图（2分）记录模式1时串口接收到的容，截图（2分）记录模式120厘米时串口接收到容的截图（2分）记录模式2时串口接收到的数据，记录时间不小于20（2分）二、利用Labview2015完成平板姿态感知系统设计。控制界面如图5所示；XX轴±1223 mV55Y轴±1223 mV33CC0CC1图5控制界面采用数据采集卡myDAQ采集DZ181206电路中ADC0、ADC1的电压值，同时，采集电路板上的通道控制信号，CC0、CC1，以及热源工作指示JP1。分别使用MYDAQ设备的AI0,AI1,DI0,DI1,DI2端口。系统要求显示MYDAQ设备采集的电路板ADC0电压，单位mV。代表X轴。显示MYDAQ设备采集的电路板ADC1电压，单位mV。代表Y轴。MYDAQ设备采集电路板上CC0信号，和CC1平。MYDAQ设备采集电路板上JP1加热。点击校正按钮时，系统记录下X和Y去零点。利用热敏电阻的公式，计算热源温度和环境温度，并显示。102XY0mV。（7分系统界面截图（中职组10分（教师组15分）电路板工作在模式0时的控制界面截图，注意需要连同串口调试助手接收界面在一个画面。电路板工作在模式1（预先在模式0进行过校正）将板子右边抬起大约20毫米，30秒后进行界面截图，注意需要连同串口调试助手接收界面在一个画面。电路板工作在模式2时，测量记录在刚好停止加热时的控制界面截图，连同串口调试助手接收界面在一个画面。（8）使用MYDAQ采集卡和仪表板，测量DZ181206电路板参数，并截图。电路板工作在模式1时，使用电压表测量JP3的电压，并截图（4分）电路板工作在模式1时，使用电压表测量JP17的电压波形，并截图（4分）要求：

任务四印制电路板设计（15分）考生在D盘根目录下建立一个文件夹。文件夹名称为Z+工位号。(1在自己的符号库和封装库中，设计LM324A和FJ5161AH(2使用封装名称分别为SOP-14A和LED8x1。利用参考文件夹中提供的平板姿态传感电路原理图文件，根据图6（3分要求：在原理图上标注元器件位号、参数，在原理图下方注明自己的工位号。根据设计完成的电路原理图，设计PCB（9分要求：。3mm2.5mm。左下角为原点，热源R30放在坐标20mm以热源为中心，在顶层丝印层画一个圆，半径30mm0.2mm。除了热源电阻，其他可能发热的元器件尽可能远离这几个热敏电阻。0.2mm0.2mm，电源相关导线和输出线线宽0.6mm。0.4mm。在电路板上部外侧注明自己的工位号。..........w....w..图6图7DZ181206电路板装配图装配注意事项排故板DZ190302电路板的电位器和接线端子需要自己焊接装配。DZ181206电路板，热源电阻装配距离电路板5毫米高。热源温度传感热敏电阻，应紧贴热源电阻装配。四路传感热敏电阻，焊接装配高度应该在20毫米，直立在电路板上。这样，当电路板平放时，热源对于四个热敏电阻的机会是对称的。调试注意事项通电以后，热源电阻有电升温。单片机数码管自检以后等候按键。按键0模式，记录当..........w....w..前两路信号差分数值，并通过串口发送当前数据；模式1，测量两个差分数值，通过串口发送；模式2，测量热源温度和环境温度，并通过串口发送。热源温度过热保护电路，可以调节到50度左右。当前单片机对于温度的计算并不一定对，因此建议调节保护电路大约T35在30度左右。在测量调试时，应使用纸杯将测量空间封闭，并等待系统热稳定。温度测量计算公式B3950T125273.15 Vs2.5R2510000Rs10000T

BT1

Vt0.83

273.15BT1lnRsln

Vt R25 VsVtT41.611其中，B热敏电阻的温度系数，R25热敏电阻标称值，本电路中10千欧，25度时的数值，Rs偏置电阻，本电路中10千欧，Vs是偏置电压，Vt是测量热敏电阻两端得到的电压。本电路中，R35和R43对应的Vs是不同的，需要注意，一个是2.25伏，一个是2.5伏。型号参数位号封装标记型号参数 位号封装标记1N4148D3DIODE0.2AN-56A K1AN-56A1kR60805BAV99 Q6SOT-23A7w1kR450805BAV99 Q5SOT-231kR360805C8051F410 U12LQFP-321kR10805CON4 J2SIP41kR370805CON4 J1SIP41kx4RX2SSOP8FJ5161AH U11DIP101kx4RX1SSOP8LED1 D4LED2kR70805LM324A-SR U4SO-145.1kR270805LM324A-SR U3SO-145/3WR30RES2LM7805 U18TO-2205kW1VR4MP2359 U2SOT-23-61F8J10kR280805PZT5551G-BQ1SOT22310kR50805SGM3157 U6SOT-23-6CC5510kR390805SGM3157 U5SOT-23-610kR100805SS16 D21206_D10kR120805SS16 D11206_D10kR90805TLV431 U1SOT-23-3YA1S10kR110805224C12080510kR130805224C13080510kR40805224C25080510kR200805224C11080510kR440805224C24080510kR140805224C31080510kR150805224C23080510kR260805224C9080510kR31RES2224C8080510kR43RES2224C5080510kR34RES2224C34080510kR32RES2224C18080510kR35RES2224C17080510kR33RES2224C10080510uHL11206224C16080512VJ3SIP2224C10805200kR210805224C30805200kR160805224C20805200kR220805224C15080520kR25080522