2020年电子电路装调与应用项目样题试卷

2020年江苏省职业院校技能大赛

电子电路装调与应用

项目任务书（样题）

选手工位号

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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.完成平板姿态传感电路的装配、检测与调试。

2.依托multisim 14和参考文档，完成指定电路板的故障分析和检修。

3.使用装配电路、MyDAQ连接成平板姿态感知系统；利用Labview2015完成系统控制界面制作，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。

任务一平板姿态传感电路的装配与调试(20分)

根据图8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。（中职组10分）（教师组6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、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。

平板姿态传感，当前常见的方案是采购专用加速度传感器芯片，体积小，应用也成熟了。比如自控飞行器的飞行控制等等。

DZ181206电路采用的方案，也是部分集成加速度传感器采用的原理，只是材料工艺结构等方面的技术成果，使得集成芯片体积小功耗小，使用方便。

基本原理，是利用在重力作用下，加热气体的对流作用，是垂直向上的，如果在一个热源的上方，均等地布置四个热敏电阻，平板平放时，四个热敏电阻受到同样的对流空气加热，温度相同，表明平板是水平放置的。见下图，如果平板有所倾斜，对流气体就会偏向左边或右边，使其相应温度升高。只要我们检测到这个温度的变化，进行分析计算，就可以了解平板的姿态。

本电路采用电阻通电加热用作热源。最大功率5瓦，这个电阻装配的时候需要注意不要紧贴电路板，需要悬空5毫米装配。采用开关电源给热源电阻供电，有一个热敏电阻布置在热源电阻上，用于测量温度，防止太热。过热时，热敏电阻阻值减小，使得比较器输出电平为高，过热指示灯亮，开关电源停止工作。通过电位器可以调节过热保护的电压，也就是过热保护的温度可以通过电位器设置。

四个均衡布置的热敏电阻，其输出电压经过缓冲以后，进行差分放大，再进入单片机进行采样，以串口报告数据。通过串口送入计算机进行分析和计算。

串口通信格式，9600波特，8+1，无校验。计算机上通过串口调试助手可以读取数据。

按钮和一位数码管用于选择工作模式，选择单片机ADC采集的数据通道。

一共模式0—模式2三种工作方式。

模式0，CC0高，CC1高，测量和记录两路温度差信号，此时应放平平板，数据作为基准。这是校正模式。

模式1，CC0高，CC1高，测量记录，发送数据。这是姿态传感模式。

模式2，CC0低，CC1低，测量记录，发送数据。这是温度测量模式，测量热源温度和环境温度。

现场发放的U盘的参考文件夹中，有串口调试助手程序，也有串口调试助手的使用说明。

波形测量记录(中职组10分)（教师组9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）电路工作在模式0，使用双踪示波器，测量记录JP17和JP18引脚信号。

（2）电路工作在模式1，使用示波器，测量记录JP15电压信号。

（3）电路工作在模式2，使用示波器，测量记录TXD电压前六个波形。

任务二 电路板的故障分析和检修（20分）

DZ190302为包含音频信号源的音频功率放大电路，U4B 及外围电路构成信号源电路，两个二极管的非线性特性用于反馈电路，可以稳定振荡器幅度，改善波形。U4A 以及外部电路构成功率放大电路，二极管可以给功放管一定的偏置电压，减小交越失真。 调节电位器，可以调节本地信号的幅度，通过J2，可以放大外部输入信号。在负载电阻为30欧姆条件下，要求本电路输出幅度可以达到12伏峰峰值输出。

123

J1CO N3

+9V

-9V

+9V

-9V

12

J3输出

5

6

7

U 4B LM358

3

2

1

8

4

U 4A LM358

R310k

R110.1

R4

2k R610k

R510k

D 2

1N 4148

D 1

1N 4148

D 4

1N 4148D 3

1N 4148R210k R9

1.2k

R11k

R720k

R108.2k

R82k

C610u F/25V

C8

10u F/25V C5

10u F/25V C7

10u F/25V C3

224C4

224

C2224

C1

224

JP1

JP2

JP3

R138.2k

R120.1

DZ190302

音频功率放大器电路

JP41

2J2输入

Q 2B772

Q 1

D 882

W120k +6V

-6V

图1故障电路板电路原理图

图2 电路电路板元件布局图