网络1102计算机硬件工艺.docx

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网络1102计算机硬件工艺

计算机硬件工艺

实习报告

姓名

宋博涵

院系

计通学院

班级

网络1102班

学号

201158080224

指导老师

吴佳英、龙际珍、刘青共3位老师

实习时间

2013年1月7日至2013年1月18日

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

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

集中讲课

下午

实验

操作

五

上午

介绍印刷电路板元件库和元件

集中讲课

下午

实验

操作

第二周

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.实习总结，写实习报告

2.归还工具、电器，清扫场地

集中总结

3、电路的原理图，电路的各部分工作原理

1.proteldxp2004

a.新建项目

图3.11创建新PCB项目

b.新建元件库（元件制作及封装）

图3.12新建元件库

图3.13制作555封装

图3.14封装

c.制作原理图

图3.15制作原理图

d.将原理图变更成PCB

图3.16执行变化

图3.17执行变化

图3.18PCB图

图3.19PCB图

2.电路原理图及PCB图

整流稳压滤波电路：

图3.21整流稳压滤波电路原理图

图3.22整流稳压滤波电路PCB图

电路原理：

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（D5亮）。

方波信号发生器

图3.23方波信号发生器原理图

图3.24方波信号发生器PCB图

电路原理：

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2脚电压上升到一定值的时候（一般为2/3Vcc），集成块555的6脚受到触发，集成块中的比较器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（一般为1/3Vcc），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。

触发器电路

图3.25触发器电路原理图

图3.26触发器电路PCB图

电路原理：

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D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。

比较器电路

图3.27比较器电路原理图

图3.28比较器电路PCB图

电路原理：

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。

四、电路焊接过程

焊接过程：

1.锡焊的条件：

1被焊件必须具备可焊性。

被焊表面要能被焊料润湿。

即能沾锡。

因此在焊接前必须清除被焊件表面的油污、灰尘、杂质、氧化层，绝缘层等。

2必须根据被焊件的材料来选择合适的焊剂。

3适当的焊接温度。

一般以260º左右为宜。

厚大元件在280º-320º之间。

4合适的焊接时间。

其原则是被焊件应完全润浸。

经过清洁的小面积上锡时间一般为1.5S-4S，在已上锡的元件引线焊接时间2S-4S，焊接时间太短，锡焊不能完全润浸被焊金属，时间太长有损元件和电路板的危险。

2.焊接方法

1准备。

首先把被焊件，焊锡丝，烙铁准备好（包括元件，导线，剥，刮，搪锡，烙铁头的搪锡）。

元件插入电路板上相应的焊孔内。

左手拿焊锡丝，右手握电烙铁。

2用电烙铁加热被焊件。

3送入焊料，被焊件经过加热到一定温度后，立即将左手握着的焊锡触到被焊件上熔化适量的焊料。

4移开焊料。

当焊锡丝熔化一定量之后迅速离开。

5移开电烙铁，当焊料熔化流动后就能牢固地附着在焊点周围，达到要求后迅速移开电烙铁。

6烙铁头撤离方向与焊料量的关系。

①烙铁头以45º方向撤离，此时焊点圆滑，烙铁头只带少量焊料。

②烙铁头垂直向上撤离，此时焊点容易出现拉尖，烙铁头只带少量焊料。

③烙铁头水平方向撤离，烙铁头带走大部分焊料。

④烙铁头垂直向下撤离，烙铁头带走绝大部分焊料。

3.对焊点的基本要求。

1焊点应接触良好，保证被焊元件之间能稳定地靠地通过一定的电流，尤其要避免虚焊的产生，虚焊原因有：

被焊表面不清洁，焊接时夹持工具晃动。

烙铁头温度过度或过低、焊剂不符合要求、焊点的焊料太少等。

2焊点要具有足够的机械强度以保证被被焊件不致脱落。

焊点的焊料太少会造成强度不够。

③外形以焊接导线为中心，匀称，成形拉开。

焊料的连接面呈半弓形凹面，焊料与焊件交界处平滑。

接触角尽量小。

焊点表面应美观，有光泽，无裂纹，针孔，夹渣，不应出现棱角或拉尖现象。

产生拉尖的原因是焊接温度过度。

烙铁撤离的方向速度掌握不好或焊剂的使用不合适。

4．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3―7mm距离。

电子元器件的引线成型和插装。

卧式、立式引线等距成形

插装原则：

①电子元器件的标记或色码朝上。

易于辨认

②有极性元器件由极性标记方向决定插装方向。

③插装顺序，先轻后重，先里后外，先低后高。

注意事项：

1、元件插好后相互检查，不确定的交老师检查。

（千万不要插错，容易短路。

毁坏本元件甚至其它元件，并且调试不方便）

2、元件一定要与电路板结构紧凑，尽量紧贴元件面，但不可以损坏元件引脚。

3、将元件引脚拉直，便于焊接。

4、焊好后剪掉多余引脚。

焊接后测试的电路板：

图4.31电路板

图4.32焊接点

5、电路测试和故障分析

1.电路测试

（1）数字万用表

①用数字万用表对二极管引脚的判断：

将数字万用表测量档拨至“”档，表笔接通两个引脚，如数字万用表无显示，则黑表笔接的引脚为“+”，红表笔接的引脚为“―”。

如数字万用表有显示，则黑表笔接的引脚为“―”，红表笔接的引脚为“+”。

②用数字万用表测量电阻阻值。

将数字万用表拨至测量电阻的适当档位，表笔接入电阻两个引脚，万用表显示值为该电阻阻值，单位为千欧。

③用示波器来观察，其探头分别接“OUT”端和“GND”端。

图5.11

（2）故障分析

①虚焊，导致电断路；

②两焊点焊在一起，导致短路；

③极性电容、二极管引脚正负极焊反；

④集成版插到或引脚插偏、未插进去；

⑤元器件损坏等。

（3）电路故障查找方法：

a.对比电路原理图和焊接后电路板图，观察是否正确；

b.确认无误后，测量电路中相应的节点电压，如不相符，则与该节点相连的某个电子元件损坏或者与该节点相连的印制线路板上线路不通；

c.用万用表通断档测量线路，查找故障原因。

6、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。

七、参考文献

——《ProtelDXP2004电子CAD教程》

高立新主编科,学出版社,2010

——《焊接手册第三卷材料的焊接（第2版）》

中国机械机械工程学会焊接学会编，机械工业出版社，2001

——《焊接手册》

美国焊接学会编，机械工业出版社，1988