模拟竞赛试题_3

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1、 订 线 第 1 页 共 7 页 一、一、 局部电路设计（局部电路设计（6 分）分） 1、 根据给定TL431芯片及若干电阻电容设计一个3.6V恒压电路， 输出电压供 AD 转换芯片使用。要求补充完善已给出的电路原理图， 实现要求的功能，在右边表中画出自己设计的局部电路图，标出元件 编号和参数值。 2、焊接、调试电路，使电路工作正常。 给定元件：TL431；电阻：100R、330R、470R、1K、3.3K、5K； 电位器：2K；电容：1uF、0.1uF。 图 1 恒压电路 二、二、 原理图的绘制与原理图的绘制与 PCB 板的设计（板的设计（20 分）分） 要求：考生在 F 盘根目录下建立一个

2、文件夹。文件夹名称为：2009EJ（2 位数字，竞赛队工位号）。 考生的所有文件均保存在该文件夹下。 各文件的主文件名： 原理图文件：sch+ 原理图元件库文件：slib+ Pcb 文件：pcb+ Pcb 元件封装库文件：plib+ 其中：为考生工位号的后两位。如 sch96 注：如果保存文件的路径不对，则无成绩。 1、在自己建的原理图元件库文件中添加如下图所示的光电耦合器元件，各管脚号如图所示。(2 分) 图 2 光电耦合器 2、将附录 2 所示电路原理图完善后，在自己建的原理图文件中将整体原理图完整的绘制出来，并在 原理图下方注明自己的工位号。 （5 分） 3、 在自己建的元件封装库文件中

3、，绘制一个连接件的封装。 （1 分） 要求：焊盘直径尺寸：120mil；焊盘孔径尺寸：60mil 焊盘间距见图 3。 图 3 连接件封装示意图 4、绘制双面电路板图（12 分） PDF created with pdfFactory Pro trial version 订 线 第 2 页 共 7 页 要求： （1）电路板面积不大于：170mm（长）120mm（宽）;（1 分） （2）所有元件均放置在 TopLayer； （1 分） （3）信号线宽不小于 14mil，VCC 主线线宽不小于 40mil，接地主线线宽不小于 40mil;（2 分） （4）元件布局合理。 （6 分） （5）PCB 布

4、线完整、合理、美观。 （1 分） （6）在电路板边界外侧注明自己的工位号。 （1 分） 三、电路焊接（三、电路焊接（20 分）分） 要求电子产品的焊点大小适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺；连线正 确、美观；引脚加工尺寸及成形符合工艺要求；导线长度、剥头长度符合工艺要求，芯线完好，捻头 镀锡。 疵点： 少于 5 处扣 1 分； 510 处扣 5 分； 1015 处扣 10 分； 15 处以上扣 15 分。 四、程序设计与调试（四、程序设计与调试（30 分）分） 附录 2 原理图所示的是单片机温度检测系统。设计完成后应具有以下功能：在按下 S1 后，显示测量的温度值，分辨力：

5、0.1（上电复位后显示）；按下 S2 后，数码管轮流显示 ADC 通道 1 和 2 的 AD值，切换时间 2S。 1、单片机电路组装正确并能正常工作（5 分）。 2、显示电路组装正确并能正常工作（5 分）。 3、放大电路组装正确并工作正常（5 分）。 4、电源电路组装正确并工作正常（3 分）。 5、按键 S1 编程正确，工作正常（6 分） 。 6、按键 S2 编程正确，工作正常（3 分） 。 7、按键反应灵敏，整个系统工作顺畅 (3 分)。 五、电路检测五、电路检测 （5 分）分） （使用双踪示波器测量测试点1和测试点2的峰值电压和波形图，并在下图中同时标出同相位的两波形 图） 检查电路无误后

6、，接通电源，分别测量检测点 1 和检测点 2 的峰值电压值及波形，并在同一坐标 中画出同相位的检测点 1 和检测点 2 的波形图。 PDF created with pdfFactory Pro trial version 订 线 第 3 页 共 7 页 六、电路装配（六、电路装配（4 分）分） 要求元器件在顶面上安装，元器件摆放平整，高度合理、底面各管脚留有的长度不超过2.5毫米； 焊盘上的焊锡量要饱满，表面光亮，浸锡要充分，没有虚焊现象。接插件、紧固件安装可靠牢固，电 路板无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。 装配不符合工艺要求： 少于2处扣1分； 25处扣3分； 5处以上扣4分。 七、技术文

7、件（七、技术文件（10 分）分） （提交电子文档，保存在 F 盘根目录下，选手建立的名称为：2009EJ的文件夹内） 1、绘出恒压电路原理图，工作原理说明以及元件参数分析、选择。 （2 分） 2、分析说明温度检测电路的工作原理，包括测量电路中每级运放的工作方式及放大倍数，总放大 倍数；分析在给定原理图中元件参数的情况下温度测量范围分析说明。 （4 分） 3、选手设计的程序流程图。 （2 分） 4、完整单片机的控制程序。 （1 分） 5、使用操作说明书。 （1 分） 八、安全、文明操作（八、安全、文明操作（10 分）分） 选手有下列情形，需从参赛成绩中扣分： 1、违反比赛规定,提前进行操作的，由

8、现场评委负责记录,扣 1- 5 分。 2、选手应在规定时间内完成比赛内容。在赛程中，均有评委记录每位参赛选手违规操作，依据情 节扣 1- 5 分。 3、现场操作过失未造成严重后果的，由现场评委负责记录,扣 1- 5 分。 4、发生严重违规操作或作弊，经确认后，由主评委宣布终止该选手的比赛，以 0 分计算。 注：以上各项累计扣分，扣完本项分值为止。 附录附录 1：电路元器件选择表：电路元器件选择表 Part Type Designator Footprint 30P C6,C7 RAD-0.1 103 C3 RAD-0.1 104 C002,C8,C9,C10,C11,C12,C13,C14 R

9、AD-0.1 0.33uF C001 RAD-0.1 1uF C5,C15,C61 RAD-0.1 220uF/25V C1 RB.2/.4 470u25V C23 RB.2/.4 0R R47 AXIAL0.4 测量点 峰值电压（V） （2 分） 同相位坐标波形图（3 分） 测试点1 测试点2 t 1 2 V PDF created with pdfFactory Pro trial version 订 线 第 4 页 共 7 页 100R(0.1%) R62 AXIAL0.4 100R R1,R5 AXIAL0.4 330R R4,R13,R15,R16,R17,R18,R19,R20,R

10、21,R22,R24,R25,R26,R2 7,R28,R29,R30,R31,R32,R33,R34,R35,R36,R37,R38 AXIAL0.4 1K R69,R612 AXIAL0.4 1.2k(0.1%) R61,R63 AXIAL0.4 4.7K R14 AXIAL0.4 10K R2,R3,R6,R7,R11,R12,R23,R39,R40,R41,R42,R43,R44,R45,R 46,R48,R49,R50,R51,R65,R66 AXIAL0.4 20k R611 AXIAL0.4 100K(0.1%) R67,R68,R610 AXIAL0.4 7SEG LED1,L

11、ED2,LED3 SMGY08 IN5819 D1,D2,D3,D4,D10 DIODE0.4 LED D9 LED2.5 LM258 U6,U1 DIP8 PT100 R64 AXIAL0.4 AT89S52 U3 DIP-40 74HC595 U5,U7,U8 SOP16 ADC0809 U2 DIP28 7805 U00 TO220H AC9V J1 电源插座 POWER3.5 12M X1 XTAL1 SW-PB S5,S1,S2 SW-PB6 10 针插座 J4 IDC10 附录附录 2： 电路原理图电路原理图 图 4 温度检测部分 PDF created with pdfFacto

12、ry Pro trial version 订 线 第 5 页 共 7 页 图 5 显示电路 图 6 微处理部分 PDF created with pdfFactory Pro trial version 订 线 第 6 页 共 7 页 图 7 电源电路 图 8 AD 转换电路 PDF created with pdfFactory Pro trial version 订 线 第 7 页 共 7 页 图 9 下载线电路 附录三：评分表附录三：评分表 项目 评分点 得分 合计 TL431 外围电路设计正确（1 分） TL431 完善电路器件参数选择合理（1 分） TL431 电路焊接正确（1 分）

13、 TL431 电路工作正常（1 分） 检测点 2 测出波形正确（1 分） 一、 局部电路设计 （6 分） TL431 原理分析正确（1 分） 绘制原理图元件符号(2 分) 绘制电路原理图（5 分） 绘制元件封装。 （1 分） 二、原理图的绘制与PCB 板的设计（20 分） 绘制双面电路板图（12 分） 三、电路焊接（15 分） 少于 5 处扣 1 分；510 处扣 5 分；1015 处扣 10 分；15 处以上扣 15 分。 单片机电路组装正确并能正常工作（5 分） 显示电路组装正确并能正常工作（5 分） 检测电路组装正确并工作正常（5 分） 电源电路组装正确并工作正常（3 分） 按键 S1

14、工作正常（6 分） ； 按键 S2 工作正常（3 分） ； 四、程序设计与调试 （30 分） 按键反应灵敏，整个系统工作顺畅 (3 分) 测量检测点 1 和检测点 2 的峰值电压值正确(2 分) 五、电路检测（5 分） 检测点 1 和检测点 2 的同相位坐标波形图（3 分） 六、电路装配（4 分） 装配不符合工艺要求：少于2处扣1分；25处扣3分； 5处以上扣4分。 恒压电路的电路原理图，工作原理说明以及元件参数分析、选择。 （2 分） 分析说明温度检测电路的工作原理说明。 （4 分） 选手设计的程序流程图。 （2 分） 完整的单片机控制程序。 （1 分） 七、技术文件（10 分） 使用操作说明书。 （1 分） 违反比赛规定,提前进行操作的，由现场评委负责记录,扣 1- 2 分。 选手应在规定时间内完成比赛内容。在赛程中，均有评委记录每位参赛选手违规操作，依据情节扣 1- 2 分。 现场操作过失未造成严重后果的，由现场评委负责记录,扣 1- 10 分。 八、安全、文明操作 （10 分） 注：以上各项累计扣分，扣完本项分值为止。 发生严重违规操作或作弊，经确认后，由主评委宣布终止该选手的比赛，以0