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1、实用文档2019年江苏省职业学校技能大赛电子电路装调与应用（中职组）项目任务书 样题选手工位号 _工作任务与要求请您在4小时内，完成四个部分工作任务，具体工作任务和要求如下：1.完成光反射观察电路的装配、检测与调试。2.依托multisim 14和参考文档，完成简单移动电源电路板的故障分析和检修。3.利用Labview2015完成光反射观察电路验证系统控制界面制作，实现对电路的功能验证和参数测试记录。4.利用Altium Designer10软件完成指定电路的印制电路板设计。以上任务，除现场作品以外，请其余记录在计算机D盘根目录下，“Z+工位号作品”文件夹内，包括答题卡文档，并请复制到赛场发放
2、的U盘中，裁判将依据现场电路板作品和上交的U盘文档进行评分。空白的答题卡文档在赛场发放的U盘参考文件夹内。任务一 光反射观察电路的装配与调试 (30分)根据图9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。（10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，无毛刺；位置正确；无漏、假、虚、连焊。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。其中包括：贴片元器件焊接和直插元器件焊接。装配要求：元器件焊接安装无错漏；线路板上插件位置正确，接插件、紧固件安装可靠牢固；元器件
3、、导线安装及元器件上字符标示方向均应符合工艺要求；线路板和元器件无烫伤和划伤，整机清洁无污物。我们周围物体的颜色，是因为物体对于不同波长的光具有不同的反射特性。在可见光波段，通过测量对于红绿蓝三种波长的光的反射特性，就可很好的仿真我们人眼对于这个物体颜色的认识。实际上，物体的光的特性，在不可见波长的方面，有可能给我们经验有较大的差别。本电路安排三种波长的光进行研究。365nm，450nm，940nm，分别是紫外，蓝光，红外。这三种发光管市场上能够采购。三种发光管，由于光子能量不同，发光管工作电压差别比较大，红外发光管1.2伏就可以导通，蓝光发光管接近3伏，紫外发光管需要3.3伏以上，因此，一般
4、的数字三用表可能不是很好测量。可以利用电路板上D7的位置，R33装上以后，通电在此处试验发光管的极性和种类。电路的基本思路，就是分别点亮三种发光管，测量物体发射的光信号的强度，进而得到在这三种光源条件下这种物体的“颜色”。光电管我们采用发光二极管，尽管它比专用光电二极管受光面积小，光量子效率也低，但是因为它还是PN结，具有光电效应，并满足线性响应条件。同时，由于能级差异原因，紫外发光二极管接收不到蓝色发光二极管的信号，这样可以区分反射光是紫外光还是荧光。安排了不同的光电接收电路的放大系数，以及不同的发光二极管的供电电流，以便于进行测量。由于蓝光和紫外发光管响应太小，本电路测量精度还不高。测量结
5、果单片机采样，数码管显示。另外安排了四路采样保持模拟电路，用于进行电路特性试验。单片机以及四位数码管显示参数，一个按钮选择工作模式。一共十个工作模式。模式，0,三个灯不亮，记住零点，显示三个零点1,红外灯亮，测量红外，显示2,蓝色灯亮，测量蓝色，显示3,紫外灯亮，测量紫外，显示4,顺序测量，时间顺序1,报告红外数值5,顺序测量，时间顺序1,报告蓝光数值6,顺序测量，时间顺序1,报告紫外数值7,顺序测量，时间顺序2,报告紫外比蓝光8,顺序测量，时间顺序2,报告紫外比红外9,顺序测量，时间顺序2,报告蓝光比红外已经焊接好的电路板，进行调试并实现电路工作正常（10分）。（1）单片机及显示电路工作正常
6、。（2）光发射电路工作正常。（3）光接收电路工作正常。（4）模拟输出电路工作正常。（5）标准白纸测试参数正常。波形测量记录(10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。（1）光反射观察电路工作在模式9，使用双踪示波器，测量记录U10-12和U10-13引脚信号电压前68个波形。（2）光反射观察电路工作在模式4，使用示波器，测量记录R22对地电压信号。（3）设置工作模式8，使用示波器，测量记录U17-4引脚波形。任务二 简单移动电源电路板的故障分析和检修（10分）DZ181001为一种简单的移动
7、电源电路，其中，包括以U4为核心的锂电池充电电路，以U5为核心的锂电池充放电保护电路，以U2为核心的开关电源升压电路，以及以U1U3组成的锂电池剩余容量指示电路。充电电路能够自动根据锂电池的电压确定充电电流，当锂电池电压较小时，充电电流是标准充电电流的十分之一，小电流充电，锂电池电压超过3伏时开始正常充电，其充电电流可以调节，当前电路设定正常充电电流为100毫安。锂电池保护电路可以保护锂电池过度充电或过度放电，电池电压太低时或充电电压太高时，将电池与外部电路断开。升压开关电源将锂电池电源3伏4.2伏电压升压为5伏；锂电池剩余容量指示电路，通过三个比较器电路，以及预设的基准电压，通过D1、D2、
8、D3指示移动电源的剩余容量。全亮最大，全灭最小。当前，三个阈值判断大约在3.3伏，3.8伏，4.1伏左右。以Q1为核心的电路是一个模拟电池电路，使用时，短路J5，在J4上接入可调的稳压电源，从0伏调节到4伏，可以观察到锂电池J3（VBAT，BAT-）电压的变化，同时，充电管理芯片也可以有相应的动作，是涓流充电，或是充电完成等等，相应的指示灯有变化。现场发放的电路板，已经由SMT贴片完成了大部分工作，需要选手在现场焊接五个接线排针。选手完成以上工作以后，电路板上还有二个故障，使其电路不能实现前述指标。需要选手找出故障并在项目任务书上答题。需注意，充电电压一般是5伏，J1J4的极性要认真辨别，不要
9、接反。排除故障所用元器件，现场填单子从裁判处获取，不要告诉其他人。图1 简单移动电源电路图2 简单移动电源电路电路板元件布局图图3 电池电量指示电路部分仿真电路根据图3电路，再补充部分仿真源，在multisim仿真环境进行部分电路的仿真，截图表示其结果。电池电压为3.5伏时仿真电路及显示结果截图（2分）电池电压为4.2伏时仿真电路及显示结果截图（2分）现场提供的简单移动电源电路，有两个故障，这两个故障不一定是前面仿真电路所完全展示的。排除故障后记录在答题卡中，如下表。故障排除记录(6分)故障点故障类型故障排除方法答题例子故障点故障类型故障排除方法Q1-B对地短路用刀划断铜箔故障类型包括开路，短
10、路，参数错误，装配错误，损坏等任务三 光反射观察电路系统设计与调试（35分）一、 利用Labview2015完成光反射观察电路系统设计。光反射观察电路系统框图如图4所示，控制界面如图5所示； 图4 光反射观察电路系统系统框图图5控制界面采用数据采集卡myDAQ采集DZ181003电路中ADC0、ADC1的电压值，同时，采集电路板上模式控制信号，B2、B1、B0指示当前电路板控制的发光信号，分别是紫外、蓝光、红外。分别使用MYDAQ设备的AI0,AI1,DI0,DI1,DI2端口。系统要求1. 显示MYDAQ设备采集的电路板ADC0电压，单位mV。2. 显示MYDAQ设备采集的电路板ADC1电压
11、，单位mV。3. MYDAQ设备采集电路板上B0信号，高代表红外发射，双色显示，亮色表示开。4. MYDAQ设备采集电路板上B1信号，高代表蓝光发射，双色显示，亮色表示开。5. MYDAQ设备采集电路板上B2信号，高代表紫外发射，双色显示，亮色表示开。6. 红外显示的是ADC0信号，蓝光显示ADC1信号，紫外显示（ADC0+ADC1）/2的数值，并且在对应的控制信号线高的时候，显示对应数值，控制信号线低的时候，对应的显示为0。电路板上，ADC0、ADC1、B0、B1、B2信号没有专门的焊盘焊接引线用于连接MYDAQ设备，可以将公头的杜邦线焊接在这几个信号线对应的电阻上，以便于进行连接。1. 完
12、成设计界面，并截图（10分）光反射观察电路系统界面截图2. 操作控制过程截图（15分）单独红外发射时的控制界面截图（5分）单独蓝光发射时的控制界面截图（5分）单独紫外发射时的控制界面截图（5分）3. 使用仪表板截图（5分）使用MYDAQ采集卡和仪表板，测量电路板参数，并截图。使用电压表测量单片机的电源电压，并截图（3分）使用欧姆表测量现场发放的插件电阻的阻值，并截图（2分）4. 系统操作使用过程描述(5分)分五步简述使用光反射观察电路系统进行蓝光反射测量的过程1).2).3).4).5).任务四 印制电路板设计（15分）要求：1 考生在D盘根目录下建立一个文件夹。文件夹名Z+工位号。考生所有的
13、文件均保存在该文件夹下。2 利用D盘参考文件目录中的参考文件生成自己的原理图符号库和PCB封装库文件。（1分）3 根据参考文档，在自己的库中设计FJ3461AH、TM1620的符号和封装。(2分)FJ3461AH符号和封装的名称均为LED4x8，TM1620封装名称为SOP-20A。4 利用自己的符号库，绘制原理图，如图6所示。（4分）要求：在原理图下方注明自己的工位号。5 利用自己的封装库，绘制图6电路的双面电路板图（8分）要求：（1）在机械层绘制电路板的物理边界，尺寸：50mm80mm。（2）四个固定孔尺寸；孔径3mm，孔中心距离板子边2.5mm。（3）发光管和光电管应布置在电路板底面。（4）一般布线间隙0.2mm。布线线宽0.3mm，电源线宽0.5mm。（5）双面敷铜接地，敷铜间隙0.5mm。（6）在电路板上部外侧注明自己的工位号。图6图7 DZ181003电路板装配图正面图8 DZ181003电路板装配图反面装配注意；1. 三种发光二极管需要注意区分，并注意极性。2. 电路原理图中xx的元器件是不装的。3. 应装好尼龙支架进行测试。表1 DZ181003电路元器件清单 图9 光反射特性观察电路原理图
