长安大学电控学院电子焊接工艺实习报告剖析.docx

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长安大学电控学院电子焊接工艺实习报告剖析

电子焊接工艺实习报告

学院：

电子与控制工程学院

班级：

2013320402

专业名称：

电气工程及其自动化

学号：

201332040205

姓名：

徐通

同组同学：

李静媛

时间：

2015/6/22

一、实习时间

2015年6月22日至2015年6月23日

二、实习地点

长安大学渭水校区电工电子实验中心开放性实验室

三、实习的目的和意义

培养工科学生的工程素养，了解电子工艺设计流程，学习以下知识：

常用电子元器件的认识和使用

掌握电子电路的焊接工艺

掌握电子电路调试

掌握电子电路故障分析及排除方法

学习查询资料和编写总结报告

三、注意事项

1.人身安全：

将水杯放在没有电源的空桌子上，焊接过程中衣冠整洁，避免易燃物品（如围巾）接触烙铁。

烙铁不使用时断电，放在烙铁架上

2.守时：

按时开始和结束

3.报告撰写内容完整，包括原理图及分析，焊接注意事项等重要内容

四、系统介绍

本次焊接工艺实习我们焊接的是一个温度控制系统，主要包括复位电路、温度传感器、测试温度显示、加热温度显示、51最小系统、加热驱动和指示、串口等几个模块构成。

51最小系统如下：

（总原理图见附页）

51最小系统：

stc89c52单片机、电源、地、晶振电路、复位电路。

复位系统：

单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。

单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。

晶振系统：

晶振两端接两个起振电容构成，产生一定规律的正弦波。

stc89c52单片机是整个系统的大脑，通过程序指挥系统运作。

stc89c52单片机引脚功能：

1电源:

①VCC-芯片电源，接+5V；

②VSS-接地端；

2.时钟:

XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。

3.控制线:

控制线共有4根：

ALE/PROG:

地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲

①ALE功能：

用来锁存P0口送出的低8位地址

②PROG功能：

片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

PSEN:

外ROM读选通信号。

RST/VPD:

复位/备用电源。

①RST（Reset）功能：

复位信号输入端。

②VPD功能：

在Vcc掉电情况下，接备用电源。

EA/Vpp:

内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

①EA功能：

内外ROM选择端。

②Vpp功能：

片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

4.I/O口线：

P0、P1、P2、P3共四个八位口。

P0口是三态双向口，通称数据总线口，因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。

P0口也用以输出外部存储器的低8位地图1址。

由于是分时输出,故应在外部加锁存器将此地址数据锁存，地址锁存,信号用ALE。

P1口是专门供用户使用的I/O口,是准双向口。

P2口是从系统扩展时作高8位地址线用。

不扩展外部存储器时,P2口也可以作为用户I/O口线使用,P2口也是准双向口。

P3口是双功能口,该口的每一位均可独立地定义为第一I/O功能或第二I/O功能。

作为第一功能使用时操作同P1口。

DS18B20温度传感器：

检测温度范围为–55°C~+125°C（–67°F~+257°F），电源电压3~5.5V，在-10℃~+85℃区间测量精度为0.5℃，管脚如图（DS18B20有多种封装外形，其中VDD为工作电源脚，GND为接地脚，DQ为数字信号输出脚，NC为无电气连接的空脚）。

两块数码管，通过动态显示。

显示测试温度和设定温度。

加热或制冷电阻1接继电器的常闭端，23接常开端。

当左侧电路来一个低电平到Q6或Q7导通时继电器的电感元件产生磁场将开关由常闭端拨到常开端，电路开始制冷或者加热。

电感回路中的二极管设计，是为了消除电感在刚获得或者刚失去电流时产生的感应电动势，稳定电路。

简单点来说，单片机的工作电平，高电平+5V低电平-5V而计算机的串口高电平-12V低电平+12V所以单片机与计算机之间通信需要加max232电平转换芯片。

五、实习内容

1、元器件识别：

电阻：

阻值用万用表量一下即可。

二极管：

长正短负，还有带有白边的为负极。

发光二极管也可以通过被切的面来判断，被切的面一端为负极。

三极管：

bce管脚判别：

1、三颠倒，找基极大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。

根据两个PN结连接不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管。

测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。

由万用电表欧姆挡的等效电路可知，红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。

　假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么

电极。

测试的第一步是判断哪个管脚是基极。

这时，我们任取两个电极（如这两个电极为1、2），用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、

反向电阻，观察表针的偏转角度。

在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相

指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。

2、PN结，定管型

　找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。

将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，转角度很大，则说明被测三极管为NPN型；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。

18B20：

型号有写，注意和三极管的区分。

电解电容：

大小注意型号便可;正负看引脚长正短负，另外有白条的是负。

排阻：

有菱形的一端插入方形管脚。

其余原件：

根据型号便可确认。

2、焊接过程：

①准备施焊：

首先把被焊件、锡丝和烙铁准备好处于随时可焊的状态。

即右手拿烙铁烙铁头应保持干净并吃上锡，左手拿锡丝处于随时可施焊状态 

②加热焊件：

把烙铁头放在接线端子和引线上进行加热。

应注意加热整个焊件全体，例如图中导线和接线都要均匀受热

③送入焊丝：

被焊件经加热达到一定温度后立即将手中的锡丝触到被焊件上使之熔化适量的焊料。

注意焊锡应加到被焊件上与烙铁头对称的一侧而不是直接加到烙铁头上 

④移开焊丝：

当锡丝熔化一定量后焊料不能太多迅速移开锡丝

⑤移开烙铁：

当焊料的扩散范围达到要求，即焊锡浸润焊盘或焊件的施焊部位后移开电烙铁。

撤离烙铁的方向和速度的快慢与焊接质量密切有关，操作时应特别留心仔细体会 

图示为焊接五步法示意图 

3、焊接注意事项：

①烙铁的温度要适当：

可将烙铁头放到松香上去检验一般以松香熔化较快又不冒大烟的温度为适宜

②焊接的时间要适：

从加热焊料到焊料熔化并流满焊接点一般应在三秒钟之内完成。

若时间过长助焊剂完全挥发就失去了助焊的作用会造成焊点表面粗糙且易使焊点氧化。

但焊接时间也不宜过短时间过短则达不到焊接所需的温度焊料不能充分融化易造成虚焊

③焊料与焊剂的使用要适量：

若使用焊料过多则多余的会流入管座的底部降低管脚之间的绝缘性，若使用的焊剂过多，则易在管脚周围形成绝缘层造成管脚与管座之间的接触不良。

反之焊料和焊剂过少易造成虚焊

④焊接过程中不要触动焊接点：

在焊接点上的焊料未完全冷却凝固时不应移动被焊元件及导线否则焊点易变形也可能虚焊现象。

焊接过程中也要注意不要烫伤周围的元器件及导线

⑤焊接时应注意先低后高的顺序：

即先焊接较低矮元器件再焊接较高元器件。

焊接较长引脚元件时可使用镊子等工具辅助焊接，即用镊子固定待焊接元件引脚然后融化焊锡用力提拉元件使之与电路板紧密贴合，一走烙铁待焊点自然冷却后松开镊子剪短多余引脚

4、焊点要求：

良好的导电性

一定的机械强度

焊点表面要具有良好的光泽且表面光滑

④焊点上的焊料要适量

⑤焊点不应该有毛刺、空隙

⑥焊点表面要清洁

6、焊接后检查：

1、焊接后检查：

①、用万用表蜂鸣器档测Vcc（40引脚）和地（20引脚）之间是否短路。

②、测51单片机20和40引脚是否为5V（5V正确）。

③、测晶振是否起振。

（18引脚，用示波器观察波形）

④、.测ALE（30引脚）是否为f（晶振）/6的方波。

2、接通电源后测试温度显示当前温度，设定温度显示设定温度，三个按键从左到右依次为“升温”“降温”和“确定”键。

调整设定温度低于当前测试温度，确定后看绿灯制冷灯是否亮起而红灯不亮，调整设定温度高于当前测试温度，确定后看红灯是否亮起而绿灯不亮。

七、实习中遇到的问题、解决方案：

实习中遇到的问题

1）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,有细小裂纹。

2）焊锡用量过多,形成焊点的锡堆积，或造成元器件的焊点之间短路；焊锡过少,不足以包裹焊点。

3）夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香,造成电连接不良。

若夹杂加热不足的松香,则焊点下有一层黄褐色松香膜；若加热温度太高,则焊点下有一层碳化松香的黑色膜。

4）焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。

解决方案

1）焊接前要是烙铁充分预热

2）控制焊锡的用量，使焊点成锥形，对超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意焊锡的用量。

3）不要用过量的焊剂：

合适的焊接剂应该是松香水仅能浸湿的将要形成的焊点，不要让松香水透过印刷版流到元件面或插孔里。

使用松香焊锡时不需要再涂焊剂。

八、心得体会：

实习刚开始，我和同组同学李静媛跃跃一试，自以为大一所学的焊接知识应该都还掌握的不错，但谁知很久不用电烙铁，心里很紧张，始终不敢下手，生怕焊的不好。

在练手之后，我们就按照顺序依次把电路板焊好了。

在焊接过程中，我们把原件和电路图一一对照，力争一次性把它焊好，在焊三极管的时候我们尤为小心谨慎，因为烙铁头比较粗，怕把电路短路了。

中间在焊10pf的电容时，误拿了100pf的，在焊完后才发现。

不过，在我和李静媛的齐心协力下，成功将其挽回了。

最后，在我们完美的配合下，我们成功的将电路板焊好了，并经过检测，没有发现任何问题。

在这次焊接工艺实习中，我学到了很多东西。

不仅多学到了很多电子电路上的知识，认识了51最小系统，知道了该如何去焊接出一个完整的电路，还培养了团队意识。

在焊接过程中，合作还是尤为重要的，只有在很好的合作下，才能又好又快的完成作品。

还有一点就是这次电子工艺焊接实践大大的锻炼了我们的动手能力和独自解决问题的能力，对我们的成长很重要。

附页：

1、总原理图