1、.PAGE ：.；PAGE 15第一章電路第二章引見及電路原理2.1 微動按鈕功能 K5，復位鍵：按一下，電路復位，電路處于待機形狀。 K4，正轉鍵：按一下，電機DJ1正轉，汽車前進。 K3，加速鍵：正轉時，按一下。電機DJ1加速。 K2，減速鍵：正轉時，按一下，電機DJ1減速。 Kl，倒轉鍵：按一下，電機DJ1反轉，汽車后退。2.2 產品功能引見 1電路正確銜接后，接通電源，按一下微動按鈕K5，數(shù)碼顯示管DS1顯示0000。 2按一下微動按鈕K4，電機DJ1轉動并帶動轉盤(遮斷器)轉動，數(shù)碼顯示管DS1顯示數(shù)字，再按一下K4，電機DJl停轉，電路復位。 3在按一下微動按鈕K4，按一下微動按鈕

2、K3，電機DJ1轉動加快并帶動轉盤(遮斷器)轉動，數(shù)碼顯示管DS1顯示數(shù)字，此時顯示的數(shù)字增大?？砂次影粹oK3三次三檔，第四次按動K3時，電機DJ1停轉，電路復位。 4在按一下微動按鈕K4后，按一下微動按鈕K2，電機DJ1轉速減慢并帶動轉盤(遮斷器)轉動減慢，數(shù)碼顯示管DS1示數(shù)字減少。再按一下微動按鈕K2，電機DJ1停轉，電路復位。 5按一下微動按鈕Kl，電機DJ1倒轉并帶動轉盤(遮斷器)轉動，此時為汽車倒車。用妨礙物放在分開超聲接納器LS1和超聲發(fā)生器LS2一定間隔 的位置上，數(shù)碼顯示管DS1顯示數(shù)字，此時顯示的數(shù)字為妨礙物與LS1和LS2的間隔 (相當于汽車與妨礙物的間隔 ，單位為厘米

3、)，假設妨礙物間隔 變動，數(shù)碼顯示管DS1，顯示數(shù)字也隨之變化。當間隔 等于20厘米時，電機DJ1，自動停轉。或在大于20厘米時再按一下微動按鈕K1，電機DJ1停轉，電路復位。2.3 電路原理該產品是由下面幾部分電路組成：超聲波發(fā)射電路、超聲波接納電路、提示音發(fā)生器、直流電機控制電路、轉速檢測電路、單片機電路、顯示電路和電源電路。1 超聲波發(fā)射電路發(fā)射電路主要由U1(74LS04/CD4069)和超聲波發(fā)生換能器組成，單片機端口P3.4輸出40KHz方波信號一路經(jīng)一級反向器后送超聲波發(fā)生換能器T的一個電極，另一路經(jīng)兩級反向器后送超聲波發(fā)生換能器T的另一個電極。用這種推挽方式將方波信號加到超聲波

4、發(fā)生換能器T的兩端，可以提高超聲波發(fā)射強度。輸出端采用兩個反向器并聯(lián)，用以提高驅動才干。2 超聲波接納電路集成電路CX2021A是一款紅外線檢波接納公用芯片，思索到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測距的超聲波頻率40KHz較為接近，用其制造超聲波檢測接納電路。 3超聲波測距的算法間隔 計算公式： 4倒車電路原理 倒車電路包括超聲波發(fā)射電路、超聲波接納電路、提示音發(fā)生器、單片機電路、顯示電路和電源電路。 按下微動按鈕K1，由單片機U2的“ 腳輸出一串 信號，該信號送到 的輸入端，改動 的輸出電阻，使原來由Q9、Q13、Q15、Q16組成的直流電機DJ1橋式驅動電路在直流電機DJ1兩端產生電位差

5、，電機DJ1被驅動為反轉。也即汽車在倒車。 在按下微動按鈕Kl時，由單片機U2產生40kHz的方波信號從U2的“14T0腳送出，經(jīng)開關Sl、到U1的“3腳后在U1內進展推挽放大，由LS1超聲波發(fā)生器產生40kHz的超聲波發(fā)射出去。經(jīng)妨礙物反射后的超聲波，由LS2超聲波接納器接納，送入集成塊U3的“1腳，該信號為正弦波信號。由于倒車的間隔 不斷變化，所以U3內部設置了自動增益控制AGC，以堅持信號不會因倒車間隔 變化而出現(xiàn)強弱變化，正弦波信號在U3內部進展整形后，由U3的“7腳輸出，經(jīng)延時(信號由發(fā)射妨礙物接納的時間)后的信號，經(jīng)電阻R5和開關S2送回單片機U2的“12 腳，由單片機U2內部與原

6、送出的信號進展比較計算，并把計算的結果送到顯示電路顯示出汽車在倒車時與妨礙物之間的間隔 。當?shù)管嚺c妨礙物的間隔 等于20厘米時，單片機U2發(fā)出指令，讓汽車停頓倒車，電路復位。 由于電路采用節(jié)電措施，只需在倒車時，由單片機U2的“6 P1.5腳輸出一信號，經(jīng)R17給復合管Q1和Q2提供導通訊號，使繼電器JKl吸合，才給超聲波接納電路、提示音發(fā)生器提供VCC電源。所以在倒車開場，提示音發(fā)生器的集成塊U4與外圍元器件組成的振蕩電路起振，產生信號供三極管Q7放大，由蜂嗚器LS3發(fā)出提示音，提示駕車人士。調理可調電阻RP2可改動提示音的聲音大小。 5測速(前進)電路原理 測速電路包括直流電機控制電路、轉

7、速檢測電路、單片機、顯示電路和電源電路。 按下微動開關K4，由單機U2的“5 P1.4腳輸出一信號，經(jīng)R60使三極管Q18導通，使繼電器JK2吸合，電源+12V經(jīng)繼電器JK2觸點作VDD輸出，同時給直流電機控制電路提供VDD和VCC電源；單片機U2的“ 腳輸出一串信號，該信號送到 的輸入端，改動 的輸出電阻，使原來由Q9、Q13、Q15、Q16組成的直流電機DJ1橋式驅動電路在直流電機DJ1兩端產生電位差，電機DJ1被驅動為正轉。電機DJ1帶動安裝在電機上的轉盤轉動，由于轉盤裝在光電開關器U7槽中，且轉盤中帶有孔，轉盤在轉動過程中，U7一端發(fā)出的光線穿過孔，光線間歇經(jīng)過并送到U7的另一端，使光

8、電開關器U7輸出一串脈沖并送回單片機U2的“13 腳，由單片機U2進展計數(shù)，并由數(shù)碼顯示管DS1直接顯示數(shù)字為電機DJ1的轉速。 假設此時按一下微動開關K3改動了由U2“ 腳輸出 信號的 ，也改動了 的輸出電阻，使電機DJ1兩端的電位差更大，電機DJ1轉速加快，數(shù)碼顯示管DS1顯示的數(shù)字增大。假設再按一下K3，根據(jù)以上所說原理，電機DJ1轉速更快，數(shù)碼顯示管DS1顯示的數(shù)字更大。 假設按一下微動開關K2，改動了由U2的“ 腳輸出的一串 信號的 ，也改動了 的輸出電阻，但使電機DJ1兩端的電位差變小，電機DJ1轉速減慢，數(shù)碼顯示管DS1顯示的數(shù)字減小。 按K4、K3、K2何一個微動開關，由單片機

9、U2發(fā)出指令，使電機DJ1停轉，電路復位。 6單片機電路、顯示電路與電源電路原理 單片機電路是由芯片U2為中心及相關元器件組成，構成了電路的中央控制電路，根據(jù)電路功能需求，賦予芯片U2相應程序。 顯示電路由單片機U2、數(shù)碼顯示管DS1及外圍相關元器件組成，對微動按鈕K1K5的按動發(fā)出相應的指令，經(jīng)過相關程序，讓各電路按程序進展任務。另外也把相關指令送達數(shù)碼顯示管DS1，讓數(shù)碼顯示管DS1顯示數(shù)字。 外接+12V電源，經(jīng)過U8后，輸出+5V的VCC電源提供應單片機，U2獲得+5V后待命所需電源。只需在進展倒車或測速(前進)時，經(jīng)過單片機U2的“5 P1.4腳輸出一信號，經(jīng)R60使三極管Q18導通

10、，使繼電器JK2吸合，發(fā)光二極管LED2點亮，電源+12V經(jīng)繼電器JK2觸點做VDD輸出，給直流電機控制電路提VDD電源。而且只需在倒車時，由單片機U2的“6 P1.5腳輸出一信號，經(jīng)R17給復合管Q1和Q2提供導通訊號，使繼電器JKl吸合，才給超聲波接納電路、提示音發(fā)生器提供VCC電源，發(fā)光二極管LED1點亮。第三章義務書 闡明：本次任務義務共有4工程內容，共100分；由在規(guī)定的時間內獨立完成，完成的時間為240分鐘。平安文明消費要求： 儀器、工具正確放置，按正確的操作規(guī)程進展操作，操作過程中維護儀器設備、工具、任務臺，防止出現(xiàn)觸電事故。一、電子產品裝配(本大項分3項，第1項5分，第2項15

11、分，第3項10分，共30分) 1元器件選擇(本工程5分) 要求：根據(jù)給出的附圖1，在印制電路板焊接和產品安裝過程中，正確無誤地從賽場提供的元器件中選取所需的元、器件及功能部件。 2印制電路板焊接(本工程分2小項，第(1)項6分，第(2)項9分，共15分) 根據(jù)給出的附圖1，選擇所需求的元器件，把它們準確地焊接在賽場提供的印制電路板上。其中包括： (1)貼片焊接 (2)非貼片焊接 要求：在印制電路板上所焊接的元器件的焊點大小適中，無漏、假、虛、連焊，焊點光滑、圓潤、干凈、無毛刺；引腳加工尺寸及成形符合工藝要求；導線長度、剝線頭長度符合工藝要求，芯線完好，捻線頭鍍錫。 3電子產品安裝(本工程10分

12、) 根據(jù)給出的附圖l，把選取的電子元器件及功能部件正確地裝配在賽場提供的印制電路板上。 要求：元器件焊接安裝無錯漏，元器件、導線安裝及元器件上字符標示方向均應符合工藝要求；電路板上插件位置正確，接插件、緊固件安裝可靠結實；線路板和元器件無燙傷和劃傷處，整機清潔無污物。U7與轉盤的安裝可參考二、電子產品功能調試(本大項分3項，第l項19分，第2項6分，第3項5分，共30分) 1電路板電路任務正常(本工程分4小項，第(1)項2分，第(2)項3分，第(3)項9分，第(4)項5分，共19分) 要求：將曾經(jīng)焊接好的電路板，進展調試并實現(xiàn)電路任務正常。 (1)電源電路任務正常。 正確銜接+12V電源，測得

13、U8的3腳電壓為+5V；按一下K1、K4一個微動開關后，測得VDD電壓為+12V，發(fā)光二極管LED2亮，那么表示電源電路任務正常。 (2)數(shù)碼顯示電路(含單片機電路和顯示電路)任務正常。 銜接+12V電源，按下微動按鈕K5，數(shù)碼管DSl顯示數(shù)字為0000，那么表示數(shù)碼顯示電路任務正常。 (3)超聲波發(fā)射電路、超聲波接納電路、提示音發(fā)生器電路任務正常。 銜接+12V電源，把開關Sl和S2均置于“上位置，按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕Kl，用妨礙物放在超聲波發(fā)射器LS1及超聲波接納器LS2前方大于20cm位置，數(shù)碼管DS1顯示兩者間間隔 ，改動妨礙物和LS2、LSl之間間隔 ，數(shù)碼管DS1顯示間

14、隔 變化，并且蜂嗚器LS3發(fā)出提示音，發(fā)光二極管LED1亮，那么表示超聲波發(fā)射電路、超聲波接納電路、提示音發(fā)生器任務常。 (4)直流電機控制電路、轉速檢測電路任務正常。 銜接+12V電源，在確認電源電路、顯示電路正常時，按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K4，可見直流電機DJ1帶動轉盤轉動，同時數(shù)碼管DS1顯示轉速，那么直流電機控制電路、轉速檢測電路任務正常。 2電路知識(本工程分3小項，第(1)項3分，第(2)項2分，第(3)項1分，共6分) 根據(jù)給出的附圖1及曾經(jīng)焊接好的電路板，回答下面的問題。 (1)在電源電路中，P14提供應Q18的基極一個什么信號，電源電路的VDD輸出電壓多少伏?在電路

15、中，還有哪一部分電路具有一樣的任務狀 答 (2)在電路板中，在顯示電路部分采用什么方法把數(shù)碼顯示管DS1每個數(shù)字后面的小數(shù)點隱匿? 答：(3)在附圖1中，PR1有什么作用? 答： 3焊接信號發(fā)生電路(本工程5分) 根據(jù)提供的原理圖(附圖1)，并接入-12V電源，使它成為可以正常任務。附圖2要求：示波器丈量J1和J3均有波形出現(xiàn)，調理電位器RP3，波形頻率變化。 三、參數(shù)測試(本大項分2項，第1項19分，第2項6分，共25分)要求：運用給出的儀器儀表，對相關電路進展丈量，把丈量的結果填到相應的表格及空格中。1.根據(jù)給出的附圖1即曾經(jīng)焊好的電路板，在正確完成電路的調試后，對相關電路進展丈量，把丈量

16、后的結果填在相關的表格及空格中。本工程分5小項，第1項3分，第2項6.5分，第3項1.5分，第4項6分，第5小項2分，共19分 1接上電源，把開關S1和S2均置于“上位置，按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K1丈量U4的3腳。 波形(1分) 周期(0.5分) 幅度(0.5分)量程范圍(0.5分)量程范圍(05分) (2)按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K4，數(shù)碼管DS1顯示的數(shù)字為_(0.5分)，丈量lNTl位置的脈沖頻率為_(0.5分) 脈沖頻率數(shù)是數(shù)碼管DS1顯示數(shù)字的_整數(shù)倍(0.5分)。 假設按下微動按鈕K4后，再按下微動按鈕K3，數(shù)碼管DSl顯示的數(shù)字為_(05分)，丈量INTl位置的

17、脈沖頻率為_(05分)，脈沖頻率數(shù)是數(shù)碼管DSl顯示的數(shù)字的_整數(shù)倍(05分)。按第二下微動按鈕K3，數(shù)碼管DSl顯示的數(shù)字為_(0.5分)，丈量INTl位置的脈沖頻率為_(0.5分)，脈沖頻率數(shù)是數(shù)碼管DS1顯示數(shù)字的_整數(shù)倍(05分)。 根據(jù)以上關于“脈沖頻率數(shù)是數(shù)碼管DS1顯示數(shù)字的倍數(shù)關系，從電路硬件上找出這種關系的緣由_(2分)。 (3)按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕Kl，單片機U2的_ 0.5分腳送去控制信號到直流電機控制電路的_位置(05分)。電機DJl兩端的電位差UMN_V(0.5分)。 (4)按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K4(正轉)，在附圖3(A)中畫出U6的1腳的波形

18、(量程范圍：5msDIV，1VDIV)(1分)，丈量直流電機DJl兩端的電位差UMN是_V(0.5分)。按一下微動按鈕K3(加速1)，在附圖3(B)中畫出U6的1腳的波形量程范圍：5ms/DIV,lVDIV)(1分)，丈量直流電機DJl兩端的電位差UMN_V(0.5分)。假設再按一下微動按鈕K3(加速2)，在附圖3(C)中畫出U6的1腳的波形(量程范圍：5msDIV，l VDIV)(1分)，丈量直流電機DJ1兩端的電位差UMN是_V(0.5分)。從附圖3(A)、(B)和(C)三個波形看出，直流電機DJl運動方式發(fā)生改動，是由于單片機U2送到直流電機控制電路的_波(0.5分)_改動的結果(0.5

19、分)。但它的_并沒有改動 (0.5分)，(B)(C)附圖3 (5)按下微動按鈕K5，再按下微動按鈕K1，用妨礙物放在超聲波發(fā)射器LS1及超聲波接納器LS2前方大于20cm的位置，由遠而近挪動妨礙物和LS2、LSl之間間隔 ，用示波器丈量Ul的“7腳輸出端出現(xiàn) _的變化(2分)。 2根據(jù)信號發(fā)生電路原理圖電路進展丈量，并把丈量的結果填在下面相關表格中。(1)丈量該電路最高頻率時的Jl。 波形(1分) 頻率(1分) 幅度(1分)(2)丈量該電路最低頻率時的J3。波形(1分) 頻率(1分) 幅度(1分)四、運用Protrel DXP 2004軟件繪制電路原理圖和PCB板圖(本大工程2項，第1項7分，

20、第2項8分，共15分) 闡明：選手在D盤根目錄上以工位號為名建立文件夾(為選手工位號，只取后兩位)，選手競賽所得的一切文件均存入該文件夾中。各文件的主文件名包括： 工程庫文件：prjpcb 原理圖文件：Schschdoc 原理圖元件庫文件：Schibschlib 電路板圖文件：Pcbpcbdoc 元件封裝庫文件：Plibpcblib 假設選手保管文件的途徑不對或沒有填寫工位號，那么不給予選手評分。 1繪制電路原理圖(本工程共分2小項，第(1)項2分，第(2)項5分，共7分) 要求：在附圖2的根底上，運用protel DXP2004軟件，繪制正確的電路原理圖。按以下圖格式在A4圖紙右下角繪制下表

21、，并填寫表中內容文字。(題號填寫本工程書工程號)501003070507042080選手姓名性別出生日期工 位 號題號競賽日期競賽稱號賽場地點 (2)繪制電路原理圖。2繪制PCB板圖(本工程共分4小項，第(1)項3分，第(2)項1分，第(3)項2分，第(4)項2分，共8分) 要求：在附圖2的根底上，運用Protel DXP 2004軟件，正確繪制PCB板圖。 (1)自制元器件的封裝。 圖中一切的電阻封裝腳距為500mil，電位器實踐尺寸是4.7mn9.5mm。 (2)電路板尺寸：50mm40mm。 (3)一切元器件均放置在Top Layer。 電源線和地線寬為40mil，其它線寬為10mil，

22、均放在Bottom Layer。 (4)完成布線，并對布線進展優(yōu)化調整。第四章安裝闡明一、U2、U4要先焊接集成座，然后才把U2、U4放進去。U2曾經(jīng)寫入程序，不能、也不需求去改動U2內部的程序。二、U7與轉盤的安裝如以下圖所示，安裝步驟如下： 1安裝直流電機DJ1，用螺絲固定直流電機DJ1在電路板上，銜接電路。 2安裝轉盤，把轉盤固定在電動機的轉軸上。 3安裝U7，把U7插入轉盤上，用螺絲固定U7，安裝時必需求把U7的中軸線經(jīng)過轉盤的軸心，轉盤邊要安裝在U7的槽中間，最后銜接電路。 中軸線第五章元件表稱號代號封裝數(shù)量0.1UC1, C13, C15, C12, C14cc0.100547UC

23、2, C7CD0.1-0.1802563C3CC0.1001330PC4CC0.10013.3UFC5CD0.1-0.18011UFC6CD0.1-0.180110UC8, C11CD0.1-0.1802100UC9CD0.1-0.22011UC10CC0.140130PCY1, CY2cc0.10021N4007D1, D2DIODE0.31524148D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9321676.2V穩(wěn)壓管D10, D11DIODE41482電機DJ1DJ1數(shù)碼管DS1LED0.3641下載頭ISP1IDC10L1插針J1, J3IDC22電源J231繼電器JK1JDQ-3F1繼電器JK2JDQ-4F1開關K1, K2, K3, K4, K5SW-06065LEDLED1, LED2LED#32超聲波探頭LS1, LS2CSHENG1蜂鳴器LS3BELL110K排阻PR1SIP0918050三極管Q1,