计算机硬件工艺实习报告.doc

计算机硬件工艺实习报告姓 名 陈xx院 系 计算机科学与通信工程学院计算机科学与技术专业班 级 11-02班学 号 201150080228指导老师 蔡烁等共4位老师实习时间 2012年12月 24日至2013年1月4 日实习地点长沙理工大学综合实验楼指导老师评语：报告评分建议等级：指导教师签名：日期：一、实习目的和意义计算机硬件工艺实习是计算机科学与技术专业、网络工程专业重要的实践教学环节。通过本课程的学习，使学生巩固计算机电路、数字电子技术等课程的理论知识，初步接触电子产品生产实际，了解和掌握一般电子工艺知识和技能，了解并初步掌握一般电子产品的生产制作、调试与研制开发的基本技能与方法，并从中学到有关新技术、新工艺。培养学生分析问题、解决实际问题的能力，从而提高学生的工程实践能力，为学生今后从事计算机、网络相关电子产品制造与创新设计工作奠定初步的实践基础。巩固和强化所学知识，为以后走向工作岗位打下一定的基础。二、实习时间安排第 一 周星期项 目方 式一上午讲解电子焊接的基本工艺要求，介绍元器件的基本识别方法集中讲课下午练习焊接技术操作二上午1. 发放元器件2. 学生按元件清单清点元件、材料3. 学生使用仪表检查元器件质量，测量参数操作下午教师政治及业务学习，学生自习操作三上午焊接产品元器件操作下午焊接产品元器件，整机安装操作四上午焊接产品元器件，整机安装操作下午按电子产品功能调试整机，查找并排除故障操作五上午按电子产品功能调试整机，查找并排除故障操作下午1. 提交焊接调试好的印制电路板2. 归还工具、电器，清扫场地集中总结第 二 周星期项 目方 式一上午Protel99的介绍和了解电路设计步骤集中讲课下午实验操作二上午介绍原理图的设计集中讲课下午实验操作三上午介绍制作原理图元件库和原理图元件集中讲课下午实验操作四上午介绍印刷电路板的设计和元件库、元件集中讲课下午实验操作五上午实验操作下午实习总结，提交实习报告集中总结 3、 电路的原理图，电路的各部分工作原理（1）用protel画电路原理图 1整流稳压滤波器电路图1工作原理：220v交流电压经过变压器变为9v交流电压后，通过四个二极管组成的桥式整流电路变为10v左右的脉动直流电压，再利用电解电容组成滤波电路将其变为平滑的直流电压，再经三端稳压器组成的稳压电路使得输出为较稳定的5v直流电压，使发光二极管D5发亮。2方波信号发生器电路 图2 工作原理：电源接通后，5v电源通过电阻R7、R6向电容C7充电。这个过程中，NE555认为无触发信号，输出为高电平（D7亮）。当集成块555的较器1翻转，3脚输出电压为低电平（D7灭，D6亮），同时集成块中的三极管导通，电容C7通过R6放电。当电容C7上降到有定值时，集成块中的比较器2翻转，3脚输出电压为高电平（D7亮，D6灭），C7放电终止，又重新开始充电。周而复始，形成振荡。其振荡周期与充放电的时间有关。C5防止干扰电压引入。3计数器模块电路 图3工作原理 ：当方波信号发生器产生的时钟脉冲输入到计数器14脚，该计数器对此信号进行二分频和八分频计数输出，译码器（7447）将计数器输出的四位二进制代码（一个BCD数）译成对应的七位高、低电平信号，并驱动一个七段显示器，显示器则显示相应的数字。4循环亮灯电路图4 工作原理：由555时钟电路产生的方波信号，输入到10位计数分频器(CD4017)，分频计数产生输出信号经过74HC240驱动后输出到发光二极管D10D19上，D10D19循环依次点亮。由于74HC240只能对8位二进制数进行反相，所以电路中加入了两个三极管非门。三极管非门应保证当输入低电平时三极管可靠地截至，则输出为高电平；当输入高电平时三极管工作在深度饱和状态，则输出为低电平。 5触发器电路图5第一路:按触发键S2给出一个信号上升沿，电路中设计的J5、J4分别是触发器的清零和预置信号输入端，高电平有效，J3接D触发器D输入端。实验中将J5、J4的短接卡短接为高电平(即短接靠近1处的两短路子),使D触发器D端输入信号有效, 然后按S2给D触发器一个信号上升沿,将J3的数据锁存，其输出结果有Q和Q非两种，分别通过发光二极管D9和D20显示出来。同样第二路由S4为触发键，J8和J7分别是D触发器的清零和预置信号输入端，高电平有效，J6接D触发器D输入端。输出结果同上，由发光二极管D21和D22显示出来。6比较器电路图6工作原理： 此电路采用了双路比较器LM393，一路用比较器产生一个方波输出，J9为输出端，可以通过示波器来观察，其探头分别接“OUT”端和“GND”端。另一路比较器为电压比较，电位器RT2为参考电压调节端，可以通过调节其阻值改变其电压值，电位器RT1为比较电压调节端。实验中我们可以先使参考电压不变，然后调节RT1，改变输入电压值，两路电压通过比较器比较，其输出结果可以通过发光二极管D23的亮度显示出来。（2）用protel绘制pcd电路图画完原理图，封装元器件后，绘制pcd图，摆好元器件位置并布好现，如图7，图8所示。图7 计数器模块图8 方波信号发生器四、电路焊接过程具体操作过程： 1、操作前检查 （1）每天焊接前3-5分钟把电烙铁插头插入规定的插座上，检查烙铁是否发热，如发觉不热，先检查插座是否插好，如插好，若还不发热，可能电烙铁已经损坏。（2）已经氧化凹凸不平的或带钩的烙铁头应更新的：1、可以保证良好的热传导效果； 2、保证被焊接物的品质。如果换上新的烙铁嘴，受热后应将保养漆擦掉，立即加上锡保养。烙铁的清洗要在焊锡作业前实施，如果5分钟以上不使用烙铁，需关闭电源。海绵要清洗干净不干净的海绵中含有金属颗粒，或含硫的海绵都会损坏烙铁头。 （3）检查吸锡海绵是否有水和清洁，若没水，请加入适量的水（适量是指把海绵按到 常态的一半厚时有水渗出），海绵要清洗干净，不干净的海绵中含有金属颗粒，或含硫的海绵都会损坏烙铁头。 2、焊接步骤 （1) 加热焊件 电烙铁的焊接温度由实际使用情况决定（如我们在这次焊接中考虑到了天气温度因素）。一般来说以焊接一个锡点的时间限制在4秒最为合适。焊接时烙铁头与印制电路板成45角，电烙铁头顶住焊盘和元器件引脚然后给元器件引脚和焊盘均匀预热。 （2) 移入焊锡丝。焊锡丝从元器件脚和烙铁接触面处引入，焊锡丝应靠在元器件脚与烙铁头之间。 （3) 移开焊锡。当焊锡丝熔化（要掌握进锡速度）焊锡散满整个焊盘时，即可以45 角方向拿开焊锡丝。 （4） 移开电烙铁。焊锡丝拿开后，烙铁继续放在焊盘上持续秒，当焊锡只有轻微烟雾冒出时，即可拿开烙铁，拿开烙铁时，不要过于迅速或用力往上挑，以免溅落锡珠、锡点、或使焊锡点拉尖等，同时要保证被焊元器件在焊锡凝固之前不要移动或受到震动，否则极易造成焊点结构疏松、虚焊等现象。3、焊接后续工作（1) 手工焊完后，先检查一遍所焊元器件有无错误，有无焊接质量缺陷，确认无误后将已焊接的电路板收好。 （2) 将未用完的材料或元器件分类放回原位，将桌面上残余的锡渣或杂物扫入指定的垃圾箱内，将工具归位放好；保持台面整洁。 （3) 关掉电源，按照电烙铁使用要求放好电烙铁，并做好防氧化保护工作。注意事项及说明：（1）烙铁使用：使用过程中不要随意摆放，以免对身边的物品造成毁灭性的伤害；不要任意敲击电烙铁头以免损坏；焊接完成后要关闭电源。（2）插装原则：电子元器件的标记或色码朝上。易于辨认有极性元器件由极性标记方向决定插装方向。插装顺序，先轻后重，先里后外，先低后高。（3）电子元件的安装方式： 一般分“卧式”和“立式”两种。“卧式”安装一般要求应紧贴在印制电路板上。但发热大、受热后性能容易变坏、结构上不适宜的元件不要紧密贴装。“立式”安装一般要求与印制电路板有37mm距离。（4）焊点虚焊。构成焊点虚焊主要有下列几种原因： 被焊件引脚受氧化； 被焊件引脚表面有污垢； 焊锡的质量差； 焊接质量不过关，焊接时焊锡用量太少； 电烙铁温度太低或太高，焊接时间过长或太短； 焊接时焊锡未凝固前焊件抖动。 图7焊接中的电路板图8 焊接好的电路板正面图9 电路板背面五、电路测试和故障分析 1 对比较器电路（图10）进行调试用示波器将其两输入端接在比较器模块的J9输出端和J10 GND端测得该模块输出的方波信息（图11）；再用万用表对比较器模块中电位器进行测试，先将滑片滑动到最左端测得最大电压得4.77V，再将滑片滑到最右端测得最小压得0.29V；接下来调动RT2滑片，在二极管D23恰好点亮时，RT2电压为1.27V，D23恰好熄灭时RT2电压为2.23v。记录下数据。图10 图11 比较器输出方波信号2，调试计数器模块图12 有故障电路图如图12所示，7段数码管的f段不亮，用万用表测试发现数码管的f段与7447译码器没有连接上，但f引脚没有虚焊，原来是f引脚的焊盘脱落了，用一根导线把f引脚和芯片对应的引脚连接上后，f段能正常发亮。还有一些虚焊的元件重新焊接后，电路板能正常工作。 六、收获、心得和建议通过这次实习，我们掌握了常用的电工工具，如钢丝钳、尖嘴钳、螺丝刀、万用表、电烙铁等使用方法及注意事项。在电子方面，熟悉了常用电子器件类别，如电容、电阻、二极管等型号、规格、性能、使用范围及基本测试方法。在理论知识方面，我们系统地学习了元器件的焊接技术 ，元器件基本知识和测试 ，万用表的使用，包括磁电式万用表和数字式万用表 ，印刷板的制作 ，万用表的实验原理。 我们学会了基本的焊接技术，知道了电子产品的装配过程，我们还学会了电子元器件的识别及质量检验，知道了整机的装配工艺，这些都我们的培养动手能力及严谨的工作作风，也为我们以后的工作打下了良好的基础。而且这在我们以后的计算机专业课学习硬件中应该也是很有用的。这次实习对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如在焊接电阻时，好几个焊盘的间距特别小，稍不留神，就焊在一起了，但是我们还是耐心地完成了任务。这次实习，使我更深刻地了解到了实践的重要性”，通过实习他们更加体会到了“学以致用”这句话的道理，终于体会到“实习前的自大，实习时的迷惘，实习后的感思”这句话的含义了，有感思就有收获，有感思就有提高。总的来说，这是一次实践过程，把平时从书本中学的知识和实际联系到了一起 ，锻炼了自己的动手操作能力，在查错和排错过程中，学到了很多宝贵经验。在两人一组的实践中，充分认识到了团队合作的重要性，分工合作，发挥优势，提高了工作效率，在学习的过程中也能享受到乐趣。还有，工作中也要多与他人交流，虚心请教，这样能少走弯道，节省时间。同时，也发现了自己的不足之处，理论知识不是很扎实，难以理解电路的工作原理。平时动手操作太少，对很多器件生疏，直接导致了进度缓慢。今后要不断加强课本的理论知识，积极参加一些动手的实践活动。最后，谢谢指导老师这两周的悉心教导！希望学校能多安排一些实习活动，让我们去实践中挑战自己，不断取得进步。