2019 年山东省职业院校技能大赛电子电路装调与应用赛项 中职组工作任务书

2019年山东省职业院校技能大赛

电子电路装调与应用赛项

(中职组)

工

作

任

务

书

赛位号:

工作任务与要求

请您在4小时内，根据任务书的相关说明和工作要求，完成赛场提供的相关

电路的装配焊接、调试、排故、系统搭建、绘制界面功能联调；并完成指定电路

的PCB绘制，具体工作任务和要求如下：

1.根据装配与焊接要求，完成综合报警器系统电路的装配、焊接，按要求进

行排故、调试，使用数据采集卡myDAQ，按任务书要求完成相关数据测量、采集，

并把结果记录在相关位置。

2.根据任务一自己焊接的综合报警器系统电路，完成电路故障检修报告和电

路仿真。

3.根据智能安防温控报警系统电路原理图，从赛场提供的YL-292单元电子

电路模块中选取相关模块，对智能安防温控报警系统电路进行搭建、调试；根据

任务要求制作智能安防温控报警系统控制界面制作，实现应用系统的功能监测联

调。

4.使用AltiumDesigner16软件绘制任务四工程文件和元器件封装，并完成

PCB图的绘制。

注意：

1.赛场提供的资料全部存放在赛场提供的U盘“赛场资料”文件夹中。

2.选手在D盘建立“×××提交资料”文件夹（×××为赛位号），所有上

交资料都必须保存到“D:\×××提交资料”文件夹中，同时把“×××提交资

料”在比赛结束后备份存入U盘一并提交。

3.各任务的截图必须按照要求粘贴到“答题卡”指定位置。

4.截图使用windows自带“截图工具”。

5.所有记录均以答题卡结论为准，写在任务书上无效。

6.答题卡转换成PDF格式后保存到“D:\×××提交资料”。

任务一电子电路装配、焊接、调试（20分）

一、电子电路装配与焊接（装配3分，焊接4分，共7分）

根据综合报警器系统元件清单及电路原理图,选择所需要的元器件,把它们

准确地焊接在赛场提供的印制电路板上。

要求:（1）在印制电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中,无漏、假、虚、

连焊,焊点光滑、圆润、干净,无毛剌；引脚加工尺寸及成形符合工艺要求；导

线长度、剥线头长度符合工艺要求,芯线完好,捻线头镀锡。（2）元器件焊接安

装无错漏,元器件、导线安装及元器件上字符标示方向均应符合工艺要求；电路

板上插件位置正确,接插件、紧固件安装可靠牢固；线路板和元器作无烫伤和划

伤处,整机清洁无污物。

二、电路功能调试（4分）

注意:（1）调试电路前J2需短路；调试过程中为了防止蜂鸣器报警引起声

音话筒B1误触发，当蜂鸣器报警时选手可以用手指按住话筒B1。（2）已经焊

接好的综合报警器电路线路板上，已经设置了三个故障。请您根据综合报警器电

路原理和综合报警器电路电路功能加以排除，故障排除后电路才能正常工作，并

请完成检修报告。

1.连接好5V电源，电源指示灯LED3点亮。（0.5分）

2.烟雾检测电路调节：调节RP1，使无烟雾，或者烟雾浓度较低的情况下LED1

不亮。烟雾浓度较高时，LED1点亮。（1分）

3.触摸检测电路调节：调节RP2，使得用手指触摸TOUCH区域，LED5亮的时

间为2-3S.（0.5分）

4.声音检测电路调节：调节RP3,使得声音检测灵敏度适中，有较大声音时

LED4点亮，无声音或较小声音时LED4不亮。（1分）

5.红外检测电路调节：先用示波器测得TP6产生振荡信号。用物体挡在发射

管和接收管的前面，调节RP5,使得LED6点亮，并且检测到物体的距离最远。

（0.5分）

6.音乐报警电路调节：触发报警信号后调节RP4，使得报警音乐速度正常。

（0.5分）

功能作用与原理：

①烟雾检测电路：烟雾传感器在无烟环境，为几十千欧，而在烟雾环境中，

阻值可迅速下降到几千欧。故当传感器检测到烟雾时，A-B间的电阻迅速减小，

IC2a翻转，OUT1输出低电平。

②触摸检测电路：IC4及其外围电路构成单稳态触发器电路。当人体触摸

TOUCH端时，人体上的低电平信号会加到IC4的2脚，其3脚输出端输出高电平。

调节Rp2可以调节触发时间。

③红外检测电路：IC6a、IC6b、R26、R27及C11构成多谐振荡器推动HW1

发射红外脉冲信号。红外信号被物体反射后被HW2接收，经VT6、VT7放大后，

再经整形滤波后OUT4输出低电平信号。

④声音检测电路：话筒获得声音信号后经耦合放大整形滤波后，OUT3输出

低电平信号。OUT1-OUT4任一路输出低电平后VT2都导通。音乐芯片得电后发出

报警音乐。

三、电路数据测量（9分）

让焊接好的综合报警器电路板与NImyDAQ数据采集器相连，用【NI

ELVISmxInstrumentLauncher】软件对电路数据进行测量。

1.当手指触摸TOUCH后LED5点亮，用【DigitalMultimeter】测量TP4的

电压，对软件进行截图，将截图粘贴到答题卡相应位置。（1分）

2.烟雾浓度较高时，LED1点亮时，用【DigitalMultimeter】测量TP2的电

压，对软件进行截图，将截图粘贴到答题卡相应位置。（1分）

3.有较大声音时LED4点亮时，用【DigitalMultimeter】测量TP5的电压，

对软件进行截图，将截图粘贴到答题卡相应位置。（1分）

4.用物体挡在发射管和接收管的前面，LED6点亮时，用【Digital

Multimeter】测量TP7的电压，对软件进行截图，将截图粘贴到答题卡相应位置。

（1分）

5.当烟雾传感器周围烟雾浓度增大时，其A-B间阻值减小。则要使烟雾浓度

更大时才报警，则Rp1接入的电阻应________（填“调大”或“调小”）。将

答案填写到答题卡相应位置。（1分）

6.要使声音检测电路检测声音信号更灵敏，Rp3接入的电阻应________（填

“调大”或“调小”）。将答案填写到答题卡相应位置。（1分）

7.正常工作时，当有物体挡在红外发射、红外接收管前时，LED6点亮，当

物体移开后，LED6亮2-3秒熄灭。如果有个线路板焊接好后，发现红外感应触

发后将物体移开，LED6亮的时间为二十几秒，则可能是那个元件焊错了？____

（元件在R21、R22、VT7、IC6、VD12、R32、IC3、R24、LED6中选择）将答案

填写到答题卡相应位置。（1分）

8.电路在正常工作时，使用给出的仪器测量测试点TP6的波形。将答案填写

到答题卡相应位置。（2分）

波形1分周期0.5分幅值0.5分

T=VP-P=

档位=档位=

任务二电子电路故障检修（15分）

一、故障检修（9分）

根据任务一电路功能调试的结果，排故后完成电路检修情况记录表。

表2-1电路检修情况记录表

序号故障点及排除故障排除前现象故障排除后现象

（6分）（1.5分）（1.5分）

1

2

3

二、功能仿真（6分）

1.电路绘制（2分）

用Multisim14.1仿真软件对电路图2-1进行设计完善，要求：（1）使Vout

输出频率为1KHz（误差10%）的矩形波；（2）R3与C3组成RC积分电路使Vout

输出的矩形波转换成近似三角波（或锯齿波）。完成绘制仿真电路图以“赛位

号.ms14”命名保存到“D盘:\×××提交资料\任务二”，并对电路截图，把截

图粘贴在答题卡相应的位置。

图2-1

2.设置与测量（4分）

（1）用仿真软件自带的模拟频率计XFC1测量Vout的频率，XFC1设置如图

2-2所示，对软件进行截图，截图粘贴到答题卡对应位置。（2分）

图2-2

（2）R3与C3组成RC积分电路后，使Vout输出的矩形波转换成近似三角

波（或锯齿波），用仿真软件自带的模拟示波器XSC1“ChannelA”通道测量转换

后的近似三角波（或锯齿波），将示波器显示背景设为白色,水平时基设置和垂直

档位设置如图2-3所示，对软件进行截图，截图粘贴到答题卡对应位置。（2分）

图2-3

任务三智能安防温控控制系统搭建与控制（40分）

一、智能安防温控报警系统搭建（6分）

根据智能安防温控报警系统电路原理图，从赛场提供的YL-292单元电子电

路模块和YL-1050A模块中选取相关模块，对智能安防温控报警系统电路统搭建

与调试。

1.将智能安防温控报警系统原理方框图3-1填写完整，把答案填写到答题卡

相应的位置。（4分，模块型号和位置都正确每个得0.5分，否则不得分）

注意：考生如果用到的EDM318、电源模块EDM315不再填入方框图

驱动、执行电路

温度检测电路

1050A-EDM-

信号采样、处

EDM-

理电路

EDM-

EDM-

键盘电路EDM-显示电路

EDM-EDM-

供电：

Y135工作台

图3-1智能安防温控报警系统原理方框图

2.搭建系统的工艺，完成表3-1的填写。（1分）

类型颜色

电源线（）色

地线（）色

表3-1跳线颜色

3.程序下载（1分）

完成系统电路搭建后，用“亚龙单片机下载器”下载程序“智能安防温控报

警系统”。对程序下载成功界面截图，把截图粘贴在答题卡相应的位置。

二、智能安防温控报警系统功能测量与调试（14分）

（一）YL-1050A温度检测模块的调试（6分）

将选择的YL-1050A模块电路插入到NImyDAQ数据采集器中。打开【NI

ELVISmxInstrumentLauncher】对电路进行调试。

（1）测量输出点Vout1是否为2.5V左右，对软件窗口截图，把截图粘贴在答

题卡相应的位置；（1分）

（2）调节电位器R8，使得运放LM324的U1B的输出电压Vout2为1V左右，

对软件窗口截图，把截图粘贴在答题卡相应的位置；（1分）

（3）拆焊R10热敏电阻，用一个模拟0℃的27.28K电阻焊接到R10位置上，

然后调节电位器R4使得运放LM324的U1C输出电压Vout3在0-1mV以内，此时

运放LM324的U1C模拟输出代表温度0℃的电压，对软件窗口截图，把截图粘贴

在答题卡相应的位置；（1分）

（4）将R10焊回原来的热敏电阻，检测Vout4的电压，并根据公式计算当前

环境温度（结果保留一位小数，四舍五入）。对软件窗口截图，把截图粘贴在答

题卡相应的位置；（1分）

当前电压（Vout4）

当前环境温度=℃

0.1V/℃

（5）A4及外围电路构成的电路是；将答案填到答题卡相应位置；

（1分）

（6）A5及外围电路构成的电路是。将答案填到答题卡相应位置。

（1分）

（二）智能安防温控报警系统功能调试（8分）

1.系统显示功能（1.5分）

打开电源，液晶模块上第一行正常显示temp：“当前环境温度”，第二行W：

25℃（报警温度默认为25℃，可通过按键调节报警温度），D：1（风扇档位，可

通过按键调节风扇档位，共有三档：1（电机低速旋转）、2（电机中速旋转）、3（电

机高速旋转））

2.系统报警功能（2.5分）

按下按键（按0.5S左右）的“F1”键后，报警温度加1，按下按键（按0.5S

左右）的“OK”键后，报警温度减1。用电烙铁靠近温度检测模块R10位置的热

敏电阻，快速模拟温度变化，当环境温度大于或等于报警温度时，蜂鸣器的发出

“警报”声，并且风机开始进行一档风扇的转动，模拟降温；当环境温度低于报

警温度时，蜂鸣器“警报”声解除，并且直流风机停止运转。

注意：用电烙铁靠近热敏电阻时，不要与热敏电阻长时间接触，避免热敏

电阻损坏。

3.系统降温功能（2分）

当环境温度大于或等于报警温度时，蜂鸣器的B1蜂鸣器发出“警报”声，

并且风机开始进行一档风扇的转动，模拟降温时，按下按键（长按2S以上）

“SET”

键后，可以实现风机三档风速的调节，并且档位变化会显示在液晶模块上。

说明：风扇档位调节只能在系统发生警报时，才能调节风速档位。

4.系统波形测量（2分）

电路在正常工作时，对搭接好的系统电路进行测量，当电机处于转动

并电机档位处于D:2，测量测试点主机P2.3，完成表3-2的填写与截图，将答案

填写到答题卡相应位置。

波形（1分）周期（0.5分）幅值（0.5分）

T=msVp-p=V

档位：档位：

表3-2

三、智能安防温控报警系统控制界面制作（8分）

1.前面板界面制作（5分）

利用LabVIEW软件制作界面如图3-2，编写的程序以“控制界面.vi”命名

保存到“D:\×××提交资料\任务三”。对制作完成的控制界面截图，把截图粘

贴在答题卡相应的位置。

图3-2智能安防温控报警系统控制界面制作

2.功能控制（3分）

编写程序，点击运行，实现以下功能：

（1）按下“F1”按钮，“报警温度”控件数值加1；按下“OK”按钮，“报

警温度”控件数值减1。当“室内温度”控件数值大于或等于“报警温度”控件

数值时，系统报警：“报警”指示灯显示红色，“安全门”打开，打开状态如图3-3

所示。通过“F1”和“OK”按钮将“报警温度”设置为28℃（2分）

关闭状态打开状态

图3-3

（2）调节“模拟温度输入”输入控件数值，“室内温度”控件显示相应的数

值。“模拟温度输入”输入模拟温度30℃。（0.5分）

（3）当系统报警时，风扇转动，按下“SET”按钮，实现风扇三档风速的调

节，“风扇档位”按顺序1、2、3循环变换。通过“SET”按钮，将“风扇档位”

设置为2。（0.5分）

完成以上功能调试后，对界面进行截图，把截图粘贴在答题卡相应的位置。

四、智能安防温控报警系统联调控制（12分）

对已完成的程序再进行修改，点击运行，实现如下功能：

1.系统显示功能（1.5分）

界面“室内温度”显示控件与液晶模块上第一行temp温度显示一致，“报警

温度”显示控件与液晶模块上第二行W温度显示一致，“风扇档位”显示控件与

液晶模块上风扇档位显示一致。

2.系统报警功能（5.5分）

（1）按下界面“F1”按钮后，液晶屏报警W温度加1，按下界面“OK”按

钮后，液晶屏W温度减1；按下按键模块“F1”键，界面“报警温度”加1，按

下按键模块“OK”键，界面“报警温度”减1。在调节过程中，界面“报警温度”

与液晶屏W温度始终一致。当环境温度大于或等于报警温度时，系统报警：“报

警”警指示灯以1s频率进行闪烁，工作状态如图3-4所示。（4.5分）

图3-4

（2）系统报警（即环境温度大于或等于报警温度）时，“安全门”打开，“安

全门”状态如图3-3所示。（1分）

3.系统降温功能（5分）

（1）系统报警（即环境温度大于或等于报警温度）时，“风扇”控件开始转

动，模拟降温。提示：风扇转动状态选手可以采用赛场提供的图片制作控件，转

动状态如下图所示；（1分）

状态1状态2状态3状态4

（2）模拟降温时，按下界面“SET”控件可以实现风机三档风速的调节。在

调节过程中，“风扇档位”与液晶屏风扇档位始终一致。1档时，“风扇”控件慢

速转动，2档时，“风扇”控件中速转动，3档时，“风扇”控件快速转动；（2

分）

注意：三档风速的调节需要有明显变化，便于观察。

（3）当系统报警解除（即环境温度小于报警温度）时，“报警”指示灯停止

闪烁，“安全门”关闭，“风扇”停止转动，“风扇档位”不改变。（2分）

任务四印刷线路板绘制（15分）

一、建立文件夹（1分）

选手在D盘根目录已建立的“×××提交资料”文件夹中，新建文件夹“任

务四”并保存。把绘制线路板过程所需的文件均保存到“任务四”文件夹中，包

括：工程库文件：×××.PrjPcb

原理图文件：×××.SchDoc

原理图元件库文件：×××.ScbLib

电路板图文件：×××.PcbDoc

元件封装库文件：×××.PcbLib

对该文件夹“D盘:\×××提交资料\任务四”进行截图，把截图粘贴在答

题卡相应的位置。

二、绘制原理图（4分）

1.根据电路图设计要求，完成原理图4-1设计，完成后原理图截图，把截图

粘贴在答题卡相应的位置。（1.5分）

VT1

GND

图4-1

设计要求：

（1）芯片IC3-A及外围电路构成的电路，放大倍数为51倍。试计算R5的

阻值，将答案填写在答题卡相应位置；（0.5分）

（2）芯片IC2-A的2引脚为3V，试计算R9的阻值。将答案填写在答题卡

相应位置；（0.5分）

（3）芯片IC2-A的1引脚输出高电平时蜂鸣器BUZZR工作，输出低电平时

蜂鸣器BUZZR工作。原理图虚线方框内缺少一三极管，请从图4-2内选择合适的

三极管，将其补充到原理图中。将所选择的三极管型号填写在答题卡相应位置。

（0.5分）

图4-2

2.生成原理图的元件列表文件，把截图粘贴在答题卡相应的位置。（1分）

三、PCB封装绘制（2分）

在新建的×××.PcbLib命名的封装库文件中，根据图4-2标识的尺寸新建

一个以“AMS1117-3.3”命名的PCB封装模型，焊盘引脚编号如图4-3所示。完

成后对封装模型截图，把截图粘贴在答题卡相应的位置。并在×××.SchDoc