项目8 制作与调试嵌入式智能小车

项目8制作与调试嵌入式智能小车电子技术本项目以“嵌入式技术应用开发”赛项设备为教学载体，将比赛的知识和技能转化为课程教学内容。嵌入式技术应用开发赛项是集电子技术、单片机技术、传感器技术、嵌入式技术、无线通信技术、Android智能设备与控制技术于一体的综合性赛事，通过软、硬件结合，可充分培养学生的综合应用能力。赛事以现实交通情景为模拟模型，贴近实际应用，要求参赛选手在规定时间内焊接、组装、调试竞赛平台，运用无线通信技术，通过Android智能设备在随机生成的路径下自动控制智能小车。剖析

1.知识目标（1）LM358、CD4069、NE555、DS1302和AK040语音芯片等的内部结构和引脚功能。（2）SMT（贴片）和非SMT元器件焊接技巧和装调知识。（3）循迹板、任务板、核心板和电机驱动板的功能。（4）嵌入式智能小车核心板、任务板、电机驱动板电路分析方法。（5）嵌入式智能小车原理图识读、元器件检测、电路设计、组装到功能调试的制作工序。2.技能目标（1）能识别和检测所用元器件。（2）能熟练进行电路功能测试，保证实现电路的基本功能。（3）能正确使用常用仪器仪表及工具。（4）能熟练根据对应电路原理图在电路板上组装、测量与焊接电路。（5）能准确进行嵌入式智能小车的故障分析和故障排除。目标3.素养目标（1）具有自主学习的能力。（2）具有职业审美的养成。（3）具有职业意识的养成，即注意安全用电和劳动保护，同时注重6S（整理、整顿、清扫、清洁、素养和安全）的养成和环境保护。（4）专心专注、精益求精要贯穿任务完成始终，不惧失败。（5）具有社会能力的养成，即小组成员间做好分工协作，注重沟通和能力训练。（6）建立“知行合一”的行动理念。目标项目8

制作与调试嵌入式智能小车任务8.1

组装与调试交通灯控制电路目录CONTENTS01任务8.2

组装与调试嵌入式智能小车02任务8.1组装与调试交通灯控制电路1思考与提升任务小结任务实施方案创新任务考核任务分析知识链接任务导入任务导入近年来随着科技的飞速发展，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。本任务主要实现交通灯控制电路的组装与调试，根据给出的交通灯控制电路板和元器件表，把选取的元器件及功能部件正确地装配在电路板上。任务分析本任务是前面所学数字电路知识的综合应用，是在印制电路板上正确组装、焊接交通灯控制电路，完成电路组装与调试。交通灯控制电路由脉冲发生器、计数器、译码器、双稳态电路、闪烁电路及控制电路构成。任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺8.1.2电子元器件焊接基础知识8.1.3电子元器件基础知识任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务1.1识别与检测二极管8.1.1电子产品装配工艺任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接1.电子设备组装内容1）单元电路的划分。如电源电路、功放电路、功率驱动电路、单片机控制电路等。2）元器件的布局。输入、输出、功率器件、显示器件、低频高频电路单元。3）各种元器件、部件、结构件的安装。4）整机装联。2.电子设备的组装级别见表8-1。表8-1电子设备的组装级别任务1.1识别与检测二极管任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺任务1.1识别与检测二极管任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺3.元器件引线的成形任务1.1识别与检测二极管任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺任务1.1识别与检测二极管任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺任务1.1识别与检测二极管任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺任务1.1识别与检测二极管任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺任务1.1识别与检测二极管任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺4.元器件安装的技术要求任务1.1识别与检测二极管任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.1电子产品装配工艺5.元器件安装注意事项1）插装好元器件，其引脚的弯折方向都应与铜箔走线方向相同。2）安装二极管时，除注意极性外，还要注意外壳封装，特别是玻璃壳体易碎，引线弯曲时易爆裂，在安装时可将引线先绕1～2圈再装，对于大电流二极管，有的则将引线体当作散热器，故必须根据二极管规格中的要求决定引线的长度，也不宜把引线套上绝缘套管。3）为了区别晶体管的电极和电解电容的正负端，一般在安装时，加上带有颜色的套管以示区别。4）大功率晶体管由于发热量大，一般不宜装在PCB上。8.1.2电子元器件焊接基础知识任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接常见焊接工具与材料（部分）任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识6、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识7、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识8、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识9、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识10、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识11、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识12、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识13、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识14、任务8.1组装与调试交通灯控制电路知识链接8.1.2电子元器件焊接基础知识插件技巧插件技巧插件技巧插件技巧插件技巧插件技巧插件技巧插件技巧任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务实施1.正确识别所用电子元器件2.元器件质量检测3.交通灯控制电路功能4.检查电路连接是否正确5.进行电路原理分析及故障排除

故障现象故障检测故障点故障排除办法是否解决故障一

是否故障二

是否6.电路功能测试表8-6故障一故障分析汇总及反馈任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务实施7.收获与总结序号掌握的技能学会的知识出现的问题处理方法1

2

3

心得体会：表8-7

收获与总结任务8.1组装与调试交通灯控制电路创新方案任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务考核表8-8

任务综合评价任务名称

姓名

组号

考核内容考核标准扣分标准自评得分组间互评得分职业素养（20分）工具摆放、着装等符合规范（2分）操作工位卫生良好，保持整洁（2分）严格遵守操作规程，不浪费原材料（4分）无元器件损坏（6分）无用电事故、无仪器损坏（6分）工具摆放不规范，扣1分；着装等不符合规范，扣1分；操作工位卫生等不符合要求，扣2分；未按操作规程操作，扣2分；浪费原材料，扣2分；元器件损坏，每个扣1分，扣完为止；因用电事故或操作不当而造成仪器损坏，扣6分。人为故意造成用电事故、损坏元器件、损坏仪器或其他事故，本次任务计0分。

元器件检测（10分）能使用仪表正确检测元器件（10分）不会使用仪器，扣2分；元器件检测方法错误，每次扣1分；数据填写错误，每个扣1分。

装配（20分）元器件布局合理、美观（10分）布线合理、美观，层次分明（10分）元器件布局不合理、不美观，扣1～5分；布线合理、美观，层次不分明，扣1～5分；布线有断路，每处扣1分；布线有短路，每处扣5分。

调试（30分）能使用仪器仪表检测，能正确填写表8-6数据，并排除故障，达到预期的效果。一次调试成功，数据填写正确，得30分；填写数据不正确，每处扣1分；在老师的帮助下调试成功，扣5分，调试不成功，得0分。

团队合作（10分）主动参与，积极配合小组成员，能完成自己的任务。（5分）参与完成自己的任务，得5分；参与未完成自己的任务，得2分；未参与未完成自己的任务，得0分。

能与他人共同交流和探讨，积极思考，能提出问题，能正确评价自己和他人。（5分）交流能提出问题，正确评价自己和他人，得5分；交流未能正确评价自己和他人，得2分；未交流未评价，得0分。

创新能力（10分）能进行合理的创新。（10分）有合理创新方案或方法，得10分；在老师的帮助下有创新方案或方法，得6分；无创新方案或方法，得0分。

最终成绩

教师评分

任务8.1组装与调试交通灯控制电路思考与提升画出数码管DS1的内部结构图。二极管VD3~VD8组成什么逻辑门电路，这个逻辑门电路的作用是什么？根据原理图，分析数码管显示00，红绿灯交替点亮的原因。任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结在印刷电路板上所焊接元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净，无毛刺；无漏焊、假焊、虚焊、连焊，引脚加工尺寸及成型符合工艺要求；导线长度、剥线头长度符合工艺要求，芯线完好，捻线头镀锡。操作要符合安全操作规程，工具摆放、导线线头等的处理要符合职业岗位要求，一定要爱惜实训设备和器材，保持工位的整洁。任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.1组装与调试交通灯控制电路任务小结任务8.2组装与调试嵌入式智能小车2思考与提升任务小结任务实施方案创新任务考核任务分析知识链接任务导入任务导入嵌入式智能小车模仿现代智能自动驾驶汽车设计，本任务主要以嵌入式智能小车功能任务板为例，完成功能任务板元器件的识别与检测及任务板的组装、焊接和调试。任务分析比赛现场发放功能电路板焊接套件（含PCB板与元器件）、电路原理图、器件位置图和物料清单，要求在规定时间内，按照安全操作规范与制作工艺，焊接、组装、调试功能电路板焊接区域，并对电路板的排障区域进行故障检测、分析与排除。任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接8.2.1示波器的使用方法8.2.2嵌入式智能小车任务8.2组装与调试嵌入式智能小车任务4.2组装与调试稳压电路8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接(4)任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接(4)任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接任务1.1识别与检测二极管8.2.1示波器的使用方法任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接8.2.2嵌入式智能小车任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接嵌入式智能小车系统由循迹板、核心板、电动机驱动板、通信显示板四部分组成。1.循迹功能单元8.2.2嵌入式智能小车任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接2.任务功能单元任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接8.2.2嵌入式智能小车3.核心控制单元任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接8.2.2嵌入式智能小车4.电动机驱动单元任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接8.2.2嵌入式智能小车5.通信显示单元正面反面任务8.2组装与调试嵌入式智能小车知识链接8.2.2嵌入式智能小车5.通信显示单元通信显示单元正常工作示意图任务8.2组装与调试嵌入式智能小车任务实施1.元器件的识别与检测2.元器件焊接与装配3.焊接工艺要求4.电路板焊接焊接后的任务功能电路板如图8-44所示。任务8.2组装与调试嵌入式智能小车任务实施图8-44任务功能电路板5.故障排除与功能验证6.整机装配任务8.2组装与调试嵌入式智能小车任务实施7.收获与总结序号掌握的技能学会的知识出现的问题处理方法1

2

3

心得体会：表8-10

收获与总结任务8.2组装与调试嵌入式智能小车创新方案任务8.2组装与调试嵌入式智能小车任务考核表8-11

任务综合评价任务名称

姓名

组号

考核内容考核标准扣分标准自评分组间互评分职业素养（20分）工具摆放、着装等符合规范（2分）操作工位卫生良好，保持整洁（2分）严格遵守操作规程，不浪费原材料（4分）无元器件损坏（6分）无用电事故、无仪器损坏（6分）工具摆放不规范，扣1分；着装等不符合规范，扣1分；操作工位卫生等不符合要求，扣2分；未按操作规程操作，扣2分；浪费原材料，扣2分；元器件损坏，每个扣1分，扣完为止；因用电事故或操作不当而造成仪器损坏，扣6分。人为故意造成用电事故、损坏元器件、损坏仪器或其他事故，本次任务计0分。

元器件检测（10分）能使用仪表正确检测元器件（10分）不会使用仪器，扣2分；元器件检测方法错误，每次扣1分；数据填写错误，每个扣1分。

装配（20分）元器件布局合理、美观（10分）布线合理、美观，层次分明（10分）元器件布局不合理、不美观，扣1～5分；布线合理、美观，层次不分明，扣1～5分；布线有断路，每处扣1分；布线有短路，每个扣5分。

调试（30分）能使用仪器仪表检测，能正确填写数据，并排除故障，达到预期的效果。一次调试成功，数据填写正确，得30分；填写数据不正确，每处扣1分；在老师的帮助下调试成功，扣5分，调试不成功，得0分。

团队合作（10分）主动参与，积极配合小组成员，能完成自己的任务。（5分）参与完成自己的任务，得5分；参与未完成自己的任务，得2分；未参与未完成自己的任务，得0分。

能与他人共同交流和探讨，积极思