密码锁迎宾器试题.docx
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密码锁迎宾器试题
《电子产品装配与调试》试题
题目：
密码锁迎宾器
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
密码锁迎宾器能对出入房间的人进行自动识别发出礼仪性的问候，并能对人员出入房间的情况进行统计，迎宾器本身由密码锁控制开启，输入正确的密码方能打开。
迎宾记录器主要由热释电传感检测电路、进出门处理与识别电路、中央处理显示电路、音乐电路组成。
K10、K11：
“进出”模拟检测键。
每按K10代表“进”一人次，每按K11代表“出”一人次。
每“进”一人次在原“进入”显示基础上加1，同时每“进”一人次蜂鸣器（LS1）奏响音乐，每“出”一人次在原“出”显示基础上加1，同时每“出”一人次蜂鸣器（LS2）奏响音乐。
K12、K13：
显示切换键，按K12向左翻动，按K13向右翻动，循环显示内容为：
进入人数》出来人数》现有人数
显示格式为X.XXX
比如1.005代表进入5人
2.002代表出去2人
3.003代表现有3人
S1，S2：
热释电传感器，用作人体检测，当有人从S1前经过时，LED1闪烁一次，“出去人数”增加1个，蜂鸣器奏响音乐。
当有人从S2前经过时，LED2闪烁一次，“进入人数”增加1个，蜂鸣器奏响音乐。
以上为迎宾器功能，迎宾器电源由密码锁控制，输入正确的密码才能接通迎宾器电源。
K1~K9代表数字1~9，上电后连续输入八位密码即可给NE555振荡电路以及LM567锁相环电路通电，若锁相环能锁住振荡频率，LM567就控制继电器导通，此时迎宾器方可正常供电。
通过对上面电路的理解，同学们需要完成以下任务：
1、完成电路板的装配和调试工作
2、完成试题部分的所有内容
二、电路原理图及PCB图
图3电路原理图及元件布局图
三、元件清单
元件参数
元件标号
元件封装
元件数量
100uF/16V
C1,C29
直插
2
103p
C2,C8,C17,C27,C32
0805
5
104p
C3,C7,C9,C14,C15,C16,C18,C19,C20,C21,C22,C24,C28,C33
0805
14
106p
C4,C5,C10,C11,C23,C30,C31,C34
0805
8
4.7uF/16V
C6
直插
1
10uF/16V
C12
直插
1
1uF/16V
C13
直插
1
30p
C25,C26
0805
2
1N4148
D1,D7,D8,D9,D10,D11,D12,D13
直插
8
1N4007
D2,D3,D5,D6
直插
4
MCR100-6
D4
直插TO-92
1
四位数码管（共阴）
DS1
30*14mm（小）
1
5V继电器
JK1
继电器_R0.5-DIP5
1
轻触开关
K1,K2,K3,K4,K5,K6,K7,K8,K9,K10,K11,K12,K13
Switch_DIP4
13
贴片LED（红）
LED1,LED2,LED4,LED6
0805
4
无源蜂鸣器
LS1,LS2
无源蜂鸣器
2
有源蜂鸣器
LS3
有源蜂鸣器0.3/0.5
1
3.81端子（2PIN）
P1
接插件_HDR1*2（3.81mm）
1
8050
Q4,Q7,Q8,Q9,Q10,Q11,Q12,Q13,Q14,Q15,Q16,Q17
直插TO-92
12
10K
R1,R3,R7,R9,R11,R13,R14,R16,R18,R22,R23,R24,R25,R28,R34,R40,R43,R44,R45，R46,R53,R54,R55,R56,R62,R63,R64,R65,R66,R71,R75,R76,R77,R78,R79,R80,R81,R82
0805
38
1M
R2,R8,R15,R21,R26,R35,R38,R70,R72
0805
9
200K
R6,R27,R33,R73
0805
4
10K（3362电位器）
R49
3362
1
100K（3362电位器）
R5,R20,R32,R42,R69
3362
5
100K
R4,R10,R19,R29,R36,R68
0805
6
1K
R12,R30,R37,R41,R48,R67
0805
6
47K
R47
1
20K
R17,R39
0805
2
510R
R31,R50,R51,R52,R57,R58,R59,R60,R61,R74
0805
10
DB9公头弯针卧式
RS1
接插件_DB-9（公头）
1
RE200B（热释电）
S1,S2
直插
2
自锁开关
S18
Switch_DIP6
1
LM358
U1,U2,U3,U4
直插DIP8
4
CD4017
U5
直插DIP16
1
LM567
U6
直插DIP8
1
NE555
U7
直插'DIP8
1
MAX232
U8
直插DIP16
1
STC89C52RC
U9
直插DIP40
1
音乐芯片PX088A
U10,U11
COB封装
2
LM7805
U12
直插TO-220
1
16M晶振
Y1
直插卧式
1
DIP8座子
直插DIP8
6
DIP16座子
直插DIP16
2
DIP40座子
直插DIP40
1
铜柱
长：
8mmM3
4
螺母
M3
4
PCB板
1
四、主要元件功能介绍
1、十进制计数器/脉冲分配器CD4017
CD4017是5位Johnson计数器，具有10个译码输出端，CP、CR、INH输入端。
时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
CR为高电平时，计数器清零。
Johnson计数器，提供了快速操作、2输入译码选通和无毛刺译码输出。
防锁选通，保证了正确的计数顺序。
译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。
在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。
CD4017提供了16引线多层陶瓷双列直插（D）、熔封陶瓷双列直插（J）、塑料双列直插（P）和陶瓷片状载体（C）4种封装形式。
其内部框图和引脚图如下。
图2CD4017内部结构图
CD4017各脚功能和真值表如下：
12脚：
CO进位脉冲输出
14脚：
CP时钟输入端
15脚：
CR清除端
13脚：
INH禁止端
1~7、10脚、11脚：
Q0-~Q9计数脉冲输
出端
16脚：
VDD正电源
8脚：
VSS地
2.集成电路LM567
LM567是一块锁相环音频译码器，工作频率＜500KHZ。
其内部框图和引脚图如图3所示。
图3LM567内部框图
LM567各引脚功能如下：
1脚：
滤波，所接电容应大于2脚电容的两倍。
2脚：
进行高电平载波调节时，音频信号由该脚输出；进行解调时，音频信号由该脚输出。
3脚：
载波输入，Vi＞25mV。
4脚：
电源脚。
工作电压范围+5V~+9V。
5脚：
振荡输出。
若2脚输入音频信号，则该脚输出受音频调制的调频载波信号。
6脚：
定时电容
7脚：
接地。
8脚：
当3脚收到与本机振荡频率一致的载波时，8脚变为低电平。
该脚为集电极开路输出，最大灌电流100mA。
3.集成电路NE555
NE555是一块时基集成电路，它可以构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等，是一块用途广泛的集成电路。
NE555集成电路管脚如图3，内部等效电路如图4。
图3图4
NE555引脚功能简介：
1脚：
公共地端为负极。
2脚：
低触发端TRIG，低于1／3电源电压时即导通。
3脚：
输出端OUT，电流可达200mA。
4脚：
强制复位端RESET，不用时可与电源正极相连或悬空。
5脚：
用来调节比较器的基准电压，简称控制端CONT，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地。
6脚：
高触发端THRES，也称阈值端，高于2/3电源电压时即截止。
7脚：
放电端DISCH。
8脚：
电源正极VDD。
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，依次按下八位密码“87523946”，如果密码正确，每次按键都会触发蜂鸣器发出“嘀”声，否则不发声。
密码输入正确后，晶闸管D4会给后续电路供电，
此时晶闸管1脚会有接近5V的电压输出，用示波器观察测试点TEST1可看到NE555的振荡波形，调节电位器R42，使频率达到2.3KHZ，然后用示波器观察U6（LM567）的第5脚，可以看到方波，调节R49，方波频率会变化，先将频率调节到最大，然后逐渐减小，直到刚好为2.3KHZ，此时将电路板断电后重新通电，如果继电器旁的LED6亮，说明密码锁开启成功，后续迎宾器电路已经工作，如果LED6未亮，继续微调R49，使U6（LM567）的第5脚频率刚好为2.3KHZ，然后重新对电路板通电。
密码锁开启后，调节U1（LM358）的第5脚，使其电压为2.1V
调节U3（LM358）的第5脚，使其电压为2.1V
调节U2（LM358）的第6脚，使其电压为300~400mV
调节U4（LM358）的第6脚，使其电压为300~400mV
此时全部电路已调试完毕，若能完成迎宾器功能，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
识别及检测内容
配分
评分标准
得分
电阻
R4
标称值
测量值
测量档位
1
错1项，该电阻测试项不得分
电容
C6
标称值
介质
质量判定
1
错1项，该电容测试项不得分
二极管
D1
正向电阻
反向电阻
测量档位
质量判定
1
错1项，该二极管测试项不得分
三极管
Q7
画出外形示意图标注管脚名称
电路符号
质量判定
2
错1项，该三极管测试项不得分
可调电阻
R20
画出外形示意图标注管脚名称
电路符号
质量判定
1
错1项，该电位器测试项不得分
数码管
DS1
画出外形示意图标注管脚名称
电路符号
质量判定
2
错1项，该数码管测试项不得分
元件挑选
全部元器件
元器件应用正确
2
元件装错、漏或损坏1分/件
万用表的使用和维护
万用表正常使用和维护
操作全过程无失误
2
各项操作方法不当及失误扣0.5分/项
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
配分
评分标准
得分
元器件安装
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。
3、元件字符方向应与PCB的字符方向一致。
4、红外发射和接收管在安装时，管头与管头应对准，发射和接收管都为卧式安装。
10
检查成品，不符合要求的，每处每件扣3分/件。
焊点质量
1、焊点大小适中，无漏、虚、连、假焊点，焊点光滑、圆润、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。
15
安装质量
1、集成电路，二、三极管及导线安装应符合工艺要求。
2、元器件安装牢固，排列整齐。
3、无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。
10
工具的使用和维护
1、电烙铁的正确使用和维护。
2、万用表的正确使用和维护。
3、螺丝刀、斜口钳等工艺的正确使用。
7
根据监考记录，工具的不正确操作，每次扣3分。
工作环境
1、工作过程中应保证工作台的整洁。
2、工作完成后应降工作台和测试设备清理干净，测试设备应归位。
8
根据监考记录和结束时的现场环境每次扣3分
1、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____电平，然后保持____电平不变。
（2）U1A和U1B在电路中起_____________（差分放大器/同相放大器/反相放大器/比较器）作用，U1A的放大倍数约为____倍。
U2A在电路中起_____________（差分放大器/同相放大器/反相放大器/比较器）作用。
（3）检测电路工作正常，当手接近热释红外传感器时，U2A的1脚位置得到信号是_____________（脉冲/高电平/低电平/正弦波）信号。
（4）NE555的电路是_______电路（单稳态/双稳态/无稳态），其作用是______（延时/倍频/方波输出/比较器）。
2、电路原理分析。
（6分）
（1）请将密码设置为12345678，并按照密码设计电路，画出相应的密码电路部分。
（2）用示波器测量TEST1，2,3三处的波形，并记录在下面（3分）
并分析R43,44,45和C14,15,16组成的是什么电路，电路特性是什么？
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）单位（mm）
电容，电阻，可调电阻封装尺寸
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