模拟电梯系统试题答案-2

模拟电梯系统试题答案-2电子产品装配与调试试题题目：模拟电梯系统完成时间： 4 小时工位号：日期： _第一部分电路说明部分一、电路功能概述模拟电梯系统总共分为三个模块，中枢控制，显示模块，电机模块，键盘输入，电梯门安全检测模块。中枢控制为 STC89C52RC 单片机，完成电梯的逻辑判断， 按键读取，显示功能。显示模块由两位数码管和LED 指示灯组成。数码管 DS1 显示当前电梯状态，有停止，上行，下行三种状态，分别如下图所示：数码管 DS2 显示当前楼层。“当前楼层”标志下的一列 LED （LED2 ， LED5 LED23 ）指示当前电梯所处的楼层，例如电梯在 2 楼，则 LED20 点亮，在 5 楼，则 LED11 点亮。“电梯按钮”标志下的一列 LED （LED1 ， LED4 LED22 ）指示电梯内部按钮状态， 例如电梯内部有人需要到 5 楼，则 LED10 点亮，有人需要到 8 楼，则 LED1 点亮。“楼层按钮”标志下的一列LED （LED25 ，LED27 LED33 ）指示电梯外部按钮状态，也就是每层楼的呼叫按钮指示，例如1 楼有人需要乘电梯，则LED33 点亮， 5 楼有人需要乘电梯，则LED29 点亮。贴片 LED （ LED3 ，LED6 LED24 ）为电梯门指示，关门时，LED 从两旁向中间依次点亮，开门时，LED 从中间向两旁依次熄灭。“电梯按钮”标志下的按钮K(K1 ， K2 K8) 为电梯内部的按钮，例如电梯内部有人想上5 楼，则需要按下K4（从下往上的第5 个按键），上 8 楼，则需要按下 K1。“楼层按钮”标志下的按钮K(K9 ，K10 K16) 为每层楼的呼叫按钮，例如 5 楼有人想乘电梯，则按下K12。电机模块有两个电机，一个是拖动电机，一个是门控电机，拖动电机正反转代表电梯上下行，门控电机正反转代表开关门。电梯门安全检测模块采用红外线对管，检测电梯门关闭时是否有人或物体在门中央，若检测到，电梯门会打开，防止发生危险。二、电路原理图及 PCB 图三、元件清单序名称规格数位置号量1电机（ DZ-310BA）5V2B1, B22电解电容（插件）10uf1C13贴片电容（ 0805）27p2C2, C3,4贴片电容（ 0805）0.1uf6C4, C5, C6, C7, C9, C115电解电容（插件）100uf2C8, C106贴片电容（ 0805）1043C12, C13, C187二极管 （贴片）IN400712D1, D2, D3, D4,D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11,8数码管1 位红色共阴2DS1, DS29红外发射（插件）红外发射1IR110轻触按键6*6*516K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K8, K9, K10, K11,11LED（插件）5MM24LED1, LED2, LED4, LED5, LED7, LED8, LED10, LE12LED（贴片）LED08059LED3, LED6, LED9, LED12, LED15, LED18, LED21,132 位接线端子CON21P114三极管（贴片）90145Q3, Q4, Q5, Q9, Q1015三极管（贴片）85504Q6, Q7, Q8, Q11160805 电阻（贴片）10k9R3, R4, R5, R7, R8, R9, R10, R11,R14， R34， R3170805 电阻（贴片）510R40R6, R12, R13 ， R15, R16, R17 ， R19, R20, R21, R2180805 电阻（贴片）1k9R18,R46， R50,R51，R52,R53， R54,R55,R63190805 电阻（贴片）200R1R4520串口卧插串口母1RS1座21自锁开关6*61S122红外接收（插件）红外接收1T_123集成块（插件）STC89C521U124集成块（插件）L293D1U225集成块（贴片）74AC573126集成块（贴片）MAX2321U427集成块（插件）L7805CV1U528晶振（插件）16M1Y129U1座芯片座1DIP16 座30U2座芯片座1DIP40 座31 散热片1注：在表格中“名称”旁边有符号的元器件，表示该元器件为贴片元器件四、主要元件功能介绍1、L293 电机驱动芯片功能：五、 D 锁存器 74HC573 功能 :74HC573 特点：三态总线驱动输出置数全并行存取缓冲控制输入使能输入有改善抗扰度的滞后作用原理说明：74HC573 的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（ G）为高时， Q 输出将随数据（ D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器， I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。HC573引脚功能表：PIN No 引脚号SYMBOL符号NAME AND FUNCTION名称及功能1OE3 State output Enable Input (ActiveLOW)3态输出使能（低电平）2,3,4,5,6,7,8,9D0 to D7Data Inputs 数据12,13,14,15,16,17,18,1Q0 to Q73 State Latch Outputs 3态锁存输出911LELatch Enable Input锁存使能输入10GNDGround 接地 (0V)20VCCPositive Supply Voltage电源电压红外线发射 /接收二极管功能：红外发射 /接收二极管与普通 5 发光二极管外形相同， 他们的区别在于红外发射二极管为透明封装（见图 4），红外接收二极管采用黑胶封装（见图 5）。红外发射二极管的电路符号见图 4，红外发射二极管工作于正向导通状态， 电流流过发射二极管时，发射二极管发出红外线；红外接收二极管的电路符号见图 5，接收二极管工作于反向状态，当没有接收到红外线时，接收二极管时高阻状态，当接收到红外线时，接收二极管电阻减小。图 4 红外发射二极管图 5 红外接收二极管五、装配及调试说明1、装配根据电路原理图、 PCB 图和材料清单表，将元件安装焊接到PCB 板上，安装焊接要求详见试题部分第二题（电子产品装配）。2、调试电路通电前应仔细检查所有元件焊接是否正确， 例如：是否出现虚焊、 连焊、极性装反和元件错焊等常见问题。检查无误后用万用表测量电源输入端是否有短路，若是一切正常方可根据下面的程序进行调试。调试步骤：电路板上电后，数码管 DS1 显示停止标志，数码管 DS2 显示“ 1”，此状态表示电梯正停止于一楼，拖动电机和门控电机均静止， LED23 点亮。此时按下 K4 ，LED10 点亮，拖动电机开始转动， 楼层指示数码管 DS2 显示当前楼层，楼层指示LED 向上流动点亮，到达五楼后，拖动电机停止，门控电机先正转，后反转，同时开关门指示LED 会按照功能概述中的描述被点亮，然后电梯停止于此楼层，此时，LED11 点亮， DS1 显示停止标志， DS2 显示“ 5”。若运行正常，说明电梯运行正常，然后调试电梯门安全检测模块。先按下 K16，此时电梯下行，在到达一楼后，电梯门打开时，将手指放在红外发射管 T1 和红外接收管 IR1 之间，此时电梯门将保持打开状态，不会关闭，将手拿开，电梯门关闭。若运行正常，说明安全检测模块正常。注意：红外发射管和接收管上需要分别套上1.5CM 的热缩管。此时全部电路已调试完毕，若能完成全部功能，说明调试成功。第二部分考试答卷部分一、元器件识别与检测（15 分）1、 元件识别（ 3 分）清点套件中的元件，其中共有三极管_只，二极管_只，此外还包括_等原件。2、 元件测试（ 12 分）将下表涉及的元件检测结果填入表中。质量判定填写“可用”、“短路”、“断路”、“漏电”等。所使用的万用表为： _元器件配 评分标得识别及检测内容准分分标称值测量测量错 1项，电R值档位该电阻阻41测试项不得分标称值介质质量错 1项，电C判定该电容容61测试项不得分二D极1管三Q极8管开 S关 1正反错 1项，向向测量质量该二极电电档位判定 1管测试阻阻项不得分画出外形示意电路质量错 1项，图标注该三极符号判定 2管脚名管测试称项不得分画出顶视图，对错 1项，电路质量应原理该电位符号判定图标出1器测试脚号项不得分数D画出外错 1项，码S电路质量形示意2 该数码管1符号判定图标注管测试管脚名称项不得分元元件装件元器件应用错、漏全部元器件正确2挑或损坏选1分/ 件万用各项操表作方法的操作全过程不当及万用表正常使无失误2使用和维护失误扣用0.5 分/和项维护二、电子产品装配（ 50 分）工艺要求：元件安装整齐、焊点美观内容技术要求配得分评分标准分1、 元件引脚加工尺寸及成型符合相关装配工艺要求。2、 元件安装应横平竖直。元器3、 元件字符方件安向应与 PCB 的 10装字符方向一致。检 查 成4、 红外发射和品，不符接收管在安装合 要 求时，管头与管头的，每处应对准，发射和每件扣 3接收管都为卧分/ 件。式安装。1、 焊点大小适中，无漏、虚、焊点连、假焊点，焊点光滑、圆润、15质量干净、无毛刺。2、 焊盘不应脱落。3、 修剪管脚长度合适、一致、美观。1、 集成电路，二、三极管及导线安装应符合工艺要求。安装2、 元器件安装质量10牢固，排列整齐。3、 无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。1、 电烙铁的正根据监考工具确使用和维护。记录，工的使2、 万用表的正具的不正用和确使用和维护。 7确操作，维护3、 螺丝刀、斜每次扣 3口钳等工艺的分。正确使用。1、 工作过程中应保证工作台根据监考的整洁。记录和结工作2、 工作完成后8束时的现环境应降工作台和场环境每测试设备清理次扣 3分干净，测试设备应归位。1、（一）电路检修（本项分2 小项，每小项9 分，共 18 分）要求： 在模拟电梯电路线路板上，已经设置了两个故障。请您根据电路原理图加以排除，故障排除后电路才能正常工作 （可参看本项目的第（二）项电路功能） 。并请完成以下的电路检修报告。1故障一电路检修报告P1口接入9V交流电源后，电源上故障电后，显示正常，但是按楼层键后，就现象（ 1 分） 立刻复位故障检测（4 分）上电后显示正常，说明单片机写入了程序。一般单片机复位，主要是单片机电源电压过低造成，当有电机运行时，会产生反向的电动势， 会拉低单片机电源。测量单片机的 40 脚，发现电压不到5V，再测量 7805 输入端，电压不足，只有 8V ，重点检测电源的整流桥部分。故障点VD2 的阴极断路（2 分）故障排除（2 分）对照电路图，连接 VD2 阴极和 VD1 的阴极，重新上电，单片机正常。2故障二电路检修报告故障 楼层上下正常， 但是开关门不正常，现 但开关门不正常，无法检测到关门象（ 1分）故障检测检测红外对射二极管，测量发现二极管接收不到信号进一步检查，发现接收管焊反，电（ 4 路板丝印画反分）故障点接收二极管丝印画反（2 分）故障排除（2 分）把 RE1二极管重新按原理图焊接2、完成检测报告分析（ 1）刚上电时， STC89C52RC的 9 脚的电平变化情况是：先_高_电平，然后保持 _低_电平不变。（ 2）74HC573的一脚作用是_输出使能_，若将此引脚接高电平， 则 74HC573的数据输出引脚将呈现_高阻 _状态。（3）电阻 R12R21的作用是 _限流 _。（ 4）DS1，DS2是共 _阴_（阴 / 阳）数码管。（ 5）若需要 DS2 显示数字“ 1 ”，则单片机P0.0P0.7 口应该输出的数据是_01100000_（二进制方式表示） ，BIT1控制端应该置 _低电平 _（低电平 / 高电平）。（6）假设红外发射管 IR1 的管压降为 1.5V ，则流过它的电流是 _17.5 _(mA)。（7）红外接收管后级的三极管 Q10 的作用是 _ 开关 _。2、电路原理分析。（6 分）（ 1）分析下图电路若 P1 口输入 50HZ ，峰值 10V 的交流信号，画出 C8 正端的波形若 P1 口 1 脚接 9V 电池的负极， 2 脚接 9V 电池的正极， C8 正端电压为多少？若P1口2脚接 9V 电池的负极，1脚接 9V 电池的正极， C8 正端电压为多少？3、 绘制电路图根据元器件封装尺寸画出封装图根据电路原理图画出 PCB版图，要求布局合理，走线清晰。电路原理图：元件封装尺寸：三极管（引脚排列为 E,B,C ）位（ mm）单电容，电阻，可调电阻封装尺寸