北邮电子工艺实习报告机器狗210064申宇飞.docx

1、北邮电子工艺实习报告机器狗210064申宇飞北京邮电大学实习报告实习名称电子工艺实习学 院信息与通信工程学院学生姓名申宇飞班 级2012211103学 号2012210064实习时间9月1日到9月7日实习地点学九301教室实习内容一、 掌握电烙铁的正确使用方法、基本的焊接技术和万用表等常用电子仪表的使用方法；了解常用电子元器件的性能特点、命名、识别及其安装方法。了解和掌握表面贴装工艺（SMT）的基本知识、工艺流程以及各种常用的EDA工具。二、 掌握机器狗的工作原理，学会识别电路原理图与印刷图；学会半导体二极管、电解电容等有极性元件正负极性的区分，色环（四色或五色）电阻、电感标称数值的读取等，并

2、进一步熟练焊接技术。三、 了解并初步掌握一般电子产品的生产制作、调试与装配的基本技能与方法。四、 整机调试与验收，写实习总结报告。学生实习总结（附页，不少于2000字）见附页实习成绩评定遵照实习大纲并根据以下三方面按百分制综合评定成绩：1、思想品德、实习态度、实习纪律等2、技术业务考核、笔试、口试、实际操作等3、实习报告、分析问题、解决问题的能力实习评语:实习成绩:指导教师签名： 实习单位公章年 月 日1. 焊接工艺1.1 焊接工艺的基本知识焊接是使金属连接的一种方法。它利用加热或者加压，在两种金属的接触面，通过焊接材料的原子或者分子的互相溶解与扩散作用，使两种金属形成一种永久的牢固结合。焊接

3、的过程有浸润，扩散，冷却凝固三个阶段的变换焊接工艺是指焊接过程中的一整套技术规定，包括焊接方法，焊前准备，焊接材料，焊接设备，焊接顺序，焊接操作，工艺参数以及焊接热处理等等1.2 焊接工具、焊料、焊剂的类别与作用本次实习采用手工焊接的方法对印制板进行焊接。主要焊接工具是烙铁、镊子、螺丝刀、钳子等，焊料主要是焊锡，焊剂主要是助焊剂和阻焊剂。1）电烙铁的作用是加热焊料和被焊接金属，形成焊点。按加热方式可以分成内热式电烙铁，外热式电烙铁等。焊接材料分为焊料和焊剂，当然，电烙铁烩容量端温度要与焊料的熔点相适应。要恰当，而且顶2）焊料是焊接时用于填充到焊缝，堆焊层中的易熔金属材料。包括焊丝，焊条等。焊料

4、分为软焊料和硬焊料两种。锡中加人一定比例的铅和少量其它金属可制成熔点低、流劢性好、对元件和导线的附着力强、机械强度高、导电性好、丌易氧化、抗腐蚀性好、焊点光亮美观的焊料，一般称焊锡。3）焊剂是指焊接时能够熔化成熔渣或气体，对熔化金属起保护盒冶金物理化学作用的一种物质。主要是助焊剂和阻焊剂。一般分为酸性焊剂和碱性焊剂，使用时一定要秉承适量原则。焊接工具及材料作用焊接工具烙铁焊接主要工具，用于熔化焊锡螺丝刀拆装机器狗镊子焊接时夹持焊锡钳子剪裁导线或焊锡等焊接材料焊锡固定焊脚，电路板和器件电气连接助焊剂加速焊锡融化，去除氧化膜阻焊剂板上和板层间的绝缘材料1.3焊接方法（1） 本实习主要采用手工焊接，

5、采用五步法，当然实际熟练后可不必完全遵循。1、准备：清洁被焊元件处的积尘及油污等杂质，让电烙铁头可以触到被焊元器件的焊锡，避免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。一手拿焊丝，一手拿烙铁，做好随时焊接的准备。2、 预热：烙铁尖先放到焊接处，稍微立起可让焊点更容易饱满光滑，注意烙铁尖同时接触焊盘和元件引线，把热量传送到焊接对象上。3、 送焊锡：焊盘和引线被融化的助焊剂浸湿，除去附着在其表面的氧化层，焊料在焊盘和引线连接处呈光滑的圆锥状，形成理想的无缺焊、虚焊的焊点。4、 移焊锡：当焊锡丝融化到足够量的时候，迅速移开焊锡丝，小心焊锡不要滴落。5、完成：当焊料流动覆盖焊接点，迅速移开电烙铁，避免烙铁对焊

6、点的形状造成影响，出现虚焊。若所焊部位焊锡过多，可将烙铁头上的焊锡刮掉，注意不要烫伤皮肤，也不要用力甩，避免烫伤他人，用光烙锡头沾些焊锡出来。若焊点焊锡过少、不圆滑时，可以用电烙铁头蘸些焊锡对焊点进行补焊。5、 检查焊点：看焊点是否圆润、光亮、可靠，是否有与周围元器件连焊的现象，检查是否有虚焊现象。（2）手工焊接对焊点的要求是： 电连接性能好，有良好导电性； 有足够的机械强度，保证被焊件受振动或冲击时不脱落、松动； 光滑圆润清洁，表面有良好光泽。 （3）对元器件焊接要求：1、电阻器焊接：按图将电阻器准确装人规定位置。要求标记向上，字向一致。装完同一种规格后再装另一种规格，尽量使电阻器的高低一致

7、。焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。2、电容器焊接：将电容器按图装人规定位置，并注意有极性电容器其“”与“”极不能接错，电容器上的标记方向要易看可见。先装玻璃釉电容器、有机介质电容器、瓷介电容器，最后装电解电容器。3、二极管的焊接：二极管焊接要注意以下几点：第一，注意阳极阴极的极性，不能装错；第二，型号标记要易看可见；第三，焊接立式二极管时，对最短引线焊接时间不能超过2S。4、三极管焊接：注意e、b、c三引线位置插接正确；焊接时间尽可能短，焊接时用镊子夹住引线脚，以利散热。焊接大功率三极管时，若需加装散热片，应将接触面平整、打磨光滑后再紧固，若要求加垫绝缘薄膜时，切勿忘记加薄膜。管脚

8、与电路板上需连接时，要用塑料导线。4、集成电路焊接：首先按图纸要求，检查型号、引脚位置是否符合要求。焊接时先焊边沿的二只引脚，以使其定位，然后再从左到右自上而下逐个焊接。对于电容器、二极管、三极管露在印制电路板面上多余引脚均需齐根剪去。（4）焊接质量不高的原因：1、焊锡用量不当。过多，形成焊点的锡堆积，容易导致短路；焊锡过少，不足以包裹焊点，出现虚焊。2、冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足，焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光滑，还会容易出现杂质和裂缝。3、焊锡连桥。指焊锡量过多，造成元器件的焊点之间短路。严重时可能会烧毁电路。4、焊剂过量，焊点明围松香残渣或油滴很多。当少量松香残留时，可以

9、用电烙铁再轻轻加热一下，让松香挥发掉。5、焊点表面的焊锡有尖锐的部分。这大多是由于加热温度不足或焊剂过少，或者烙铁离开焊点时角度不当造成的。（5）拆焊方法普通元器件的拆焊：可以用铜编织线进行拆焊或用吸锡电烙铁拆焊。2. 原理图设计与仿真2.1 Multisim仿真电路 2.2 电路仿真波形3. 印制板设计3.1 电路原理图3.2 机器狗的印制板图4. 机器狗的焊接、安装及调试4.1 机器狗的基本工作原理（1）老师讲解的机器狗整体思路（2）细化后的电路原理（3）总体原理分析机器狗电路可以分成四部分：1 第一部分是LM555以及R6，C2,C5组成的单稳态触发器。利用555构成的单稳态触发器，在三

10、种不同的控制方法下，均给以低电平触发，促使电机转动，从而达到机器狗停走的目的，但都只是持续一段时间就停下了，再任意满足其中一个条件就又继续行走。555定时器的功能主要由两个比较器C1和C2决定，比较器的参考电压由分压器提供。单稳态触发器平时总是处于一种稳定状态，在外来低电平作用下，它能翻转成新状态。但这种状态是不稳定的。只能维持一段时间，所以称为暂态。具体的来说就是，若触发输入电压施加在555的2脚电压小等于1/3Vcc，触发器发生翻转，电路进入暂态，3脚输出高电平。此后电源通过电阻R6向电容C5充电，当Vc5上升到2/3Vcc是，触发器复位，3脚输出低电平，电路恢复稳态。 单稳态触发器特点：

11、 1、两个工作状态：稳态和暂稳态 2、在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，在自动返回稳态。 3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度幅度无关。2 第二部分是LED发光管，红外线接受管和干簧管组成的光和磁传感器。光控磁控电路比较简单，红外接收管或干簧管被触发的时候，将光信号、磁信号转变为电信号，使得LM555单稳态电路2脚由高电平跳变为低电平，触发器状态翻转，3脚输出高电平，电动机开始工作，机器狗便开始行走了，同时行走的时间将延长到单稳态触发器的延时时间。若光信号、磁信号延续，使得光敏接收管和干簧管连续不断地受到光信号、磁信号的作用，则IC1

12、的2脚会不断得到触发，且3脚持续输出高电平，这时该电路将一直驱动电机M1工作，机器狗会持续行走，直到光信号或磁信号消失为止。3 第三部分是，麦克以及Q1,Q1组成的声控触发器。声控电路比较复杂，当没有声音时，麦克呈高阻抗，Q1，Q2均截止，Q2的集电极为高电平，555的2脚输入高电平，处于稳态，3脚输出低电平，电机不工作。当有声音时，麦克电阻变得很小。此时，Q1的基极上而导通，经过两级放大，555的2脚输入从高电平跳变为低电平，状态翻转为暂态，2脚输出高电平，电动机开始工作。同时D2被导通，将直接加到Q3的基极上，Q3被导通，Q2被截止，IC1的2脚输入由低电平跳为高电平。单稳态触发电路又处于

13、稳态。4 第四部分是Q4，Q5以及电机驱动电路。这部分电路完全受到控制电路的控制，在接通的情况下驱动电机使机器狗行走和摇头。4.2 元器件的识别与测试（1）电容电容的分类: 电容按照极性分类:一般分为有极性电容和无极性电容; 电容按照封装分类:一般分为插件电容和贴片电容; 电容按照材质分类:一般分为铝电解陶瓷电容涤纶电容钽电容聚酯薄膜电容等;在板上，电容一般用字母来表示（如）在电路中电容的标识：| | 电解电容属于有极性电容,插件时应该注意区分正负极;正负极的区分:在未剪脚之前,可以清楚的按引脚的长度区分,脚长的一端为正极,脚短的一端为负极; 在剪腿之后,可以看外观区分,电容包装上面白色标号的

14、一端为负极 3 其他无极性电容无正负极差别，注意上面的容值标识即可。（2）电阻1 电阻的分类:电阻是一种无极性元件，一般按照以下方式分类： 从封装分类：可分为插件电阻和贴片电阻； 从材质分类：可分为碳膜电阻水泥电阻等 从功率分类：可分为大功率和小功率（1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W,5W,10W) 按功能分类可为普通电阻热敏电阻压敏电阻光敏电阻可变电阻（电位器）等等在板上，电阻一般用字母表示，（如）在电路中电阻的标识：颜色棕红橙黄绿蓝紫灰白黑金银数字12345678900.10.01误差%12/0.50.20.1/510注：误差色环如没有颜色则误差范围为20% 2 五环电阻第一条色环

15、：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：阻值的第三位数字；第四条色环：阻值乘数的10的幂次数；第五条色环：误差（常见是棕色，误差为1%）（可见，四色环电阻误差为5-10%，五色环常为1%，精度提高了） 电阻色环图（3）二极管1 分类 二极管是一种有极性元件，一般分为普通二极管稳压二极管发光二极管光敏二极管等在板上，用字母和表示在电路中的符号：二极管的极性区分：在管体上有白圈（黑圈或蓝圈）的一端，是负极。（4）三极管三极管，是一种有极性元件，它有三个脚，分别为：基极（），集电极（），发射极（），在板上一般用字母表示，如2 三极管的插件极性区分：在管体上有弧度的一端，对应板丝

16、 印弧度垂直插入（5）光敏三极管1 正负极区分：长管脚为E极，具有光敏特性，注意在机器狗实验中该管脚接PCB板的V-端。2 光敏三极管有放大作用，当遇到光照，C、E两极导通。（6）干簧管无正负极区别，由一对磁性材料制造的弹性舌簧组成，密封于玻璃管中，舌簧端面互叠留有一条细间隙,触点镀有一层贵金属，使开关具有稳定的特性和延长使用寿命。当恒磁铁或线圈产生的磁场施加于开关上时,开关两个舌簧磁化，若生成的磁场吸引力克服了舌簧的弹性产生的阻力，舌簧被吸引力作用接触导通，即电路闭合。一旦磁场力消除，舌簧因弹力作用又重新分开。（7）驻极体麦克风 有线连接外壳的一端为负极，是将感应到的声音或振动转化为电信号，

17、外围负，用屏蔽线焊接。4.3 机器狗的焊接名 称代表字符名 称代表字符名 称代表字符电动机M麦克风（声控）S红外接收（光控）I电 源V干簧管（磁控）R电动机：打开机壳，电动机（黑色）已固定在机壳底部。电动机负极与电池负极有一根连线，改装电路，将连在电池负极的一端焊下来，改接至线路板的“电动机”（M），由电动机正端引一根线J1到印制板上的“电动机”（M）。音乐芯片连接在电池负极的那一端改接至电动机的负极，使其在狗行走的时候才发出叫声。电源：由电池负极引一根线J2到印制板上的“电源”（V）。“电源”（V）与“电机”（M）相连，不用单独再接。磁控：由印制板上的“磁控、”（R、R）引两根线J3、J4，

18、分别搭焊在干簧管（磁敏传感器）两腿，放在狗后部，应贴紧机壳，便于控制。干簧管没有极性。红外接收管（白色）：由印制板上的“光控、”（I、I）引两根线J5、J6搭焊到红外接收管的两个管腿上，其中一条管腿套上热缩管，以免短路，导致打开开关后狗一直走个不停。红外接收管放在狗眼睛的一侧并固定住。应注意的是：红外接收管的长腿应接在“I”上。声控部分：屏蔽线两头脱线，一端分正负（中间为正，外围为负）焊到印制板上的S、S；另一端分别贴焊在麦克风（声敏传感器）的两个焊点上，但要注意极性，且麦克易损坏，焊接时间不要过长。焊接完后麦克安在狗前胸。通电前检查元器件焊接及连线是否有误，以免造成短路，烧毁电机发生危险。尤

19、其注意在装入电池前测量“电源”（V）。“电源”间是否短路，并注意电池极性。4.4 机器狗的组装干簧管放在狗后部，贴紧机壳，便于磁感应红外接收管通过钻孔放在狗胸前，便于感受光照麦克的放置要靠近上部，避免电机的噪声影响麦克风完成了上述步骤后，不能先通电，应先检查元器件焊接及连线是否有误，以免造成短路。检测通过之后，方可进行封装。4.5 机器狗的调试组装好后，到老师那边拿电池装入机器狗进行测试。分别以为声音，光，和磁铁进行测试，均有“走停”过程，则机器狗测试通过。如果测试不通过，则回去检查电路连线，看哪里导线连接的错位和器件极性倒置，找出问题的，改正然后再测试5. 实习的总结与心得体会这门电子工艺实

20、习的课程任务是做一个具有声控、磁控、光控功能的机器狗玩具。其实我一听到时要做这个任务时就很高兴，因为正好可以给几个侄子送礼物，不过做的过程中也确实充满了老师所说的趣味性。它不同于以往的理论学习的呆板，充满了动手实践的挑战性和乐趣，仿真、焊接、机器狗的拆卸与组装都别有一番趣味。在第一堂课中，我们通过老师讲解了解到了现代制版技术、SMT的基础知识、工业化生产流程。然后就开始做练习版的焊接，由于上个学期在做扩音机电路实验时，就对焊接有所接触，所以在焊接了几个点之后就可以比较熟练的焊接了，但是以前没有注意过虚焊这个问题，通过焊接板的练习，发现有时候还是会发生虚焊的现象。而接下来的Multisim仿真应

21、该是最为简单的，毕竟这是一个我们接触过的软件，一会儿就完成了电路图的绘制，并仿真成功。第三天使用protel 99SE设计PCB板。这个感觉是这次实习最难得部分，因为以前没有接触过这个软件，借助了老师提供的参考资料，用的老师做好的虚拟机，也参考了一部分网上的资料，还是比较顺利地完成了任务。感觉里面的手动布局有些繁琐，而自动布局的结果又不太美观。最后一天的安排是机器狗的焊接。我对电阻的色环识别完全忘记了，第一步就先通过个数的不同排除了几个电阻，可是剩下三组都是两个的电阻，所以只好通过向同学请教，学会了如何通过色环分辨电阻阻值，顺利完成了这一步。以后我会强化自己在元件识别方面的能力。组装过程我按照说明书上面的讲解，一步一步的焊接，完成了安装，但是发现狗不走，检查了好几次，才发现有一根电动机的线焊错了位置，改正后，狗才正常行走。总之，通过这次的实习，我初步了解了电子工艺的知识，并学会了protel软件的使用，同时提高了自己的动手实践能力。但是也注意到，自己的细心程度有待提高，如果仔细读说明书，实习会完成的更为顺畅，而且这次实习过程中出现问题的同学，都是线焊错了位置或者器件的方向有问题，所以在电子工艺实习中，细心是极为重要的。