职业学校电子产品装配与调试技能大赛比赛试题及方案

电 子 产 品 装 配 与 调 试 教 师 组 任任 务务 书书 工位号工位号成绩成绩 本次比赛共有装配及检测红外倒车雷达，绘制语音放大电路图等工作任务。 完成这些工作任务的时间为 240 分钟。 按完成工作任务的情况和在完成工作任务 过程中的职业与安全意识，评定成绩，满分为 100 分。 工作任务内容工作任务内容 一、红外倒车雷达的装配与检测（本大项共一、红外倒车雷达的装配与检测（本大项共 7575 分）分） （一）、红外倒车雷达元器件检测、焊接与装配（本项分（一）、红外倒车雷达元器件检测、焊接与装配（本项分 3 3 项，第项，第 1 1 项项 6 6 分，分， 第第 2 2 项项 1818 分，第分，第 3 3 项项 8 8 分，共分，共 3232 分）分） 1．元器件检测（本项共 6 分） 元件序号 R1 R2 元件序号 C1 C4 检测项目 元器件名称 二极管 1N4148 画出原理图符号正向电阻 标出引脚极性R1K 反向电阻 R1K 性能判别 （优/劣） 元件名称标称值介质 元件名称标称值测量值测量档位 发光二极管 红外发射管 2．产品焊接（本项目分 2 小项，每小项 9 分，共 18 分） 根据红外倒车雷达电路图（附图 2）和红外倒车雷达元器件清单（附 表 1） ， 从提供的元器件中选择元器件， 准确地焊接在赛场提供的印刷电路板上。 要求 在印刷电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中、 光滑、 圆润、 干净， 无毛刺；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 （1）贴片焊接（本小项 9 分） （2）非贴片焊接（本小项 9 分） 3．产品装配（共8分） 根据给出的红外倒车雷达电路原理图，把选取的元器件及功能部件正确 地装配在赛场提供的印刷电路板上。 要求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； 线路板和元器件无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。 （二）电路调试测量（本项分（二）电路调试测量（本项分 3 3 项，第项，第 1 1 项项 2020 分，第分，第 2 2 项项 2323 分，共分，共 4343 分）分） 1．电路调试（共 20 分） 电路安装完成后， 检查电路安装无误后,接通 9V 电源， 观察电路有无异样如 元件发热等。如果正常，使用调试工具调整电路相关元件。最终的效果是当传 感器上方遮挡物距离不同时，显示的 LED 数量不同，距离越近时，发光二极管 亮的越多，无遮挡物时则不亮，即模拟一个简易倒车雷达电路。 2．电路测量 1）电位测量（共 10 分） LED 全灭 LED3 亮 IC1⒀脚IC1⑸脚IC1⑽脚IC1⑺脚IC1⑻脚IC1⒁脚 LED2、 LED3 亮 LED 全亮 2）波形测量（共 13 分） 二、使用二、使用 ProtelProtel DXPDXP 20042004 软件，绘制电路原理图和软件，绘制电路原理图和 PCBPCB 板（本大项分板（本大项分 2 2 项，项， 第第 1 1 项项 9 9 分，第分，第 2 2 项项 6 6 分，共分，共 1515 分）。分）。 说明选手在 E 盘根目录下以工位号为名建立文件夹（为选手工位号， 只取后两位），选手竞赛画出的电路原理图命名为Sch. schdoc，PCB 图命名 为 PCB.PCB，并存入该文件夹中。选手如不按说明存盘，将不可能给予评 价。 1．绘制电路原理图（9 分） 使用 Protel DXP 2004 软件根据附 2-1 图，绘制电路原理图。 （1）按下图格式在图纸右下角绘制标题栏。（2 分） （2）按附 2-1 图内容绘制电路图。（5 分） （3）生成原理图的网络表文件。（1 分） （4）生成原理图的元件列表文件。（1 分） VCC1 D 1 R 2 200K R 5 1K C 2 104 100μF/25V GND C 3 VCC 5819 100μF/25V C 5 104 C 4 VCC 3K R 1 R 3 100K 1M 3 R 4 4VCC1 5 1 IC 1 LM358 _ 7 104 C 1 TP 1 R 6 1K _ 2 TP 2 R 8 1K 6 TP 3 MIC Rp1 50K GND R 910K C6 C 7 104 8 100μF/25V 100μF/25V C 8 GND 104 C 9 C 10 101 GND 附 2-1 图语音放大原理图 2．设计印制板图（6 分） 使用 Protel DXP2004，生成电路印制板图。 （1）生成附 2-1 图的双面 PCB 图。（3 分） （2）要求 VCC 和 GND 线宽为 40mil，其它连线宽度为 12mil。（1 分） （3）用自动布线完成，并对布线进行手工优化调整。（2 分） 三、职业与安全意识（本大项三、职业与安全意识（本大项 1010 分）分） 操作符合安全操作规程；工具摆放、包装物品、导线线头等的处理，符合职 业岗位的要求；遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场的设备和器材，保 持工位的整洁。 1．工作过程安全 2．仪器仪表操作规范安全 3．工具使用安全、规范 4．搭建模块安全摆放 5．纪律、清洁 红外倒车雷达的功能及原理 红外倒车雷达由多谐振荡电路、 红外信号发射与接收电路、红外信号放大及 电压比较电路构成，具有电路结构简单、成本低、电路工作稳定的特点，广泛应 用于各种测距场合。电路使用红外发射管和红外接收管作为传感器件，电路的核 心元件包括 NE555 和运放 LM324。NE555 构成多谐振荡电路发射红外波信号， LM324 主要用来放大红外接收信号和构成电压比较器电路， 发光二极管用来指示 倒车距离范围。 （一）红外倒车雷达电路 1．红外倒车雷达原理图 2．电路核心元件介绍 （1）红外发射和接收管 红外发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成 近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥 控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的 半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs） 等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。 红外接收管就是将光信号（不可见光）转换成电信号一般是接收、放大、解调一 体化，红外信号经接收管解调后，数据 “0”和“1”的区别通常体现在高低电 平的时间长短或信号周期上，单片机解码时，通常将接收头输出脚连接到单片机 的外部中断， 结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。重点是找到数 据“0”与“1”间的波形差别。 （2）集成电路 NE555 555 集成电路是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件， 它性能 优良， 适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器 和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此 555 集成块被 广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与