FM收音机和机器猫的焊接与改装.doc

包头师范学院包头师范学院 本本 科科 学学 年年 论论 文文 论文题目： FM收音机和机器猫的焊接与改装 院 系： 信息科学与技术学院 专 业： 电子信息科学与技术专业 学 号： 0914830043 姓 名： 白晨 指导教师： 尹淑娟 撰写学年： 2010 至 2011 学年 二零一一年四月 摘要摘要 收音机和机器猫电子元件的安装、焊接及调试，让我们了解电子产品的装配 过程；掌握电子元器件的识别及质量检验；学习整机的装配工艺；培养动手能 力及严谨的工作作风。焊接就是用熔化的焊锡把金属连接起来。它是装收音机 的一道重要工序,焊接技术的好坏,关系着收音机质量的高低。手工焊接是传统 的焊接方法，虽然批量电子产品生产已较少采用手工焊接了，但对电子产品的 维修、调试中不可避免地还会用到手工焊接。手工焊接是一项实践性很强的技 能,在了解一般方法后,要多练;多实践,才能有较好的焊接品质。机器猫具有机、 电、声、光、磁结合的特点，通过制作本产品完成EDA 实践的全程训练过程， 由学生完成从电路原理仿真验证、印制电路板设计制造直到元器件检测、焊接、 安装、调试的产品设计制造全过程，达到培养同学们工程实践能力的目的。 关键词关键词：收音机、机器猫的安装、焊接、测试、工作原理。 目录目录 第第 1 1 章章 绪论绪论1 1.1 实习目的.1 1.2 产品简介.1 1.3 工作原理. 2 1.4 555 构成的单稳态触发电路的工作原理. 3 第第 2 2 章章 印制板的制作印制板的制作5 2.1 原理图设计与仿真 5 2.2 印制板制作 5 2.3 印制板的安装.6 第第 3 3 章章 实习产品安装工艺实习产品安装工艺8 3.1 安装步骤及要求8 3.2 SMT 工艺流程. 8 3.3 安装 THT 分立元件9 第第 4 4 章章 焊接技术焊接技术10 4.1 焊接工具与材料 .10 4.2 手工焊接基本操作 .10 4.3 手工焊接技术要点 .10 第第 5 5 章章 实习产品的安装与调试实习产品的安装与调试1212 5.1 收音机的安装与调试过程 .12 5.2 机器猫的整机装配与调试. 13 总总 结结 15 参考文献参考文献16 致致 谢谢17 1 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.11.1 实习目的实习目的 熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。基本掌握手工电烙铁的 焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装 工艺的生产流程，印制电路板设计的步骤和方法，手工制作印制电板的工艺流 程，能够根据电路原理图，元器件实物。了解常用电子器件的类别、型号、规 格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。能够正确识别和选用常 用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。了解电子产品的 焊接、调试与维修方法。通过收音机的通电监测调试，了解一般电子产品的生 产调试过程，初步学习调试电子产品的方法，培养检测能力及一丝不苟的科学 作风。 1.21.2 产品简介产品简介 1 1、FMFM 收音机简介收音机简介 （1）采用电调谐单片 FM 收音机集成电路，调谐方便准确 （2）接收频率为 87MHZ108MHZ （3）外形小巧，便于随身携带 （4）电源范围 1.8V3.5V，AAA7 号电池 2 节 （5）内设静噪电路，抑制调谐过程中的噪声 2 2、机器猫简介、机器猫简介 2 图 1 如图 1 所示为机器猫的电路图，它是声控、光控、磁控机电一体化的电动 玩具。 1.31.3 工作原理与工作条件工作原理与工作条件 1 1、FMFM 收音机的工作原理收音机的工作原理 电路的核心是单片收音机集成电路 SC1088。它采用特殊的低中频技术，外 围电路省去了中频变压器和陶瓷滤波器，使电路简单可靠，调试方便。图 2 是 收音机的原理图。 3 图 2 2 2、机器猫的工作原理、机器猫的工作原理 利用 555 构成的单稳态触发器，在三种不同的控制方法下，均给以低电平 触发，促使电机转动，从而达到了机器猫停走的目的。即：拍手即走、光照即 走、磁铁靠近即走，但都只是持续一段时间后就会停下，再满足其中一个条件 时将继续行走。 1.41.4 555555 构成的单稳态触发电路的工作原理构成的单稳态触发电路的工作原理 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，在电源和地之间加 Vcc 电压，并让 Vm 悬空时，上比较器 C1 的参 考电压为 2/3Vcc，下比较器 C2 为 1/3Vcc。图 3 为 555 定时器结构框图： 4 图 3 单稳态触发器电路平时暂态时间结束，电路能自动回到原来状态，从而输 出一个矩形脉冲，由于这种电路只有一种稳定状态，因而称之为“单稳态触发 器” ，简称“单稳” 。单稳电路的暂态状态时间的长短 tw，与外界触发脉冲无关， 仅由电路本身的耦合元件 RC 决定，因此称 RC 为单稳电路的定时元件。 Tw=RCln3=1.1RC。 5 第第 2 2 章章 机器猫印制板的制作机器猫印制板的制作 2.12.1 原理图设计与仿真原理图设计与仿真 图 4 仿真过程中分别用开关 K1,K2 光耦合器模拟仿真声控、磁控和光控；灯泡 代替电动机。每当按下其中一个开关时，灯泡即发光，一段时间后自动熄灭， 相当于机器猫的“走一停”过程。可通过调整 C5，R6 各自数值的大小改变电动 机工作时间的长短。 2.22.2 印制板制作印制板制作 图 5 为印制板参考图，可根据电路原理图自行设计印制板。印制板要求自己制作， 也可以使用成品电路板。 6 图 5 2.32.3 印制板的安装印制板的安装 1 1、 元器件检测元器件检测 全部元器件安装前必须进行测试，见表 1 2 2、 印制板焊接印制板焊接 按图 6 所示位置，将元器件全部卧式焊接，注意二极管、三极管及电解电容的极性。 图 6 7 表 1 8 第第 3 3 章章 实习产品安装工艺实习产品安装工艺 3.13.1 安装步骤及要求安装步骤及要求 1 1、安装前检查、安装前检查 （1）图形完整，线路有无短路和断路缺陷 （2）外壳及结构件 按材料表清查元件和零部件，要仔细分辨品种和规格，清点数量。 （3）分立元器件检测 电位器阻值调节特性 LED、线圈、电解电容、插座、开关等元件的质量 判断变容二极管的好坏及极性 3.23.2 SMTSMT 工艺流程工艺流程 图 7 （1）丝印焊膏，并检查印刷情况 （2）按工序流程贴片 9 注意： （1） SMC 和 SMD 不得用手拿 （2） 用镊子夹持不可夹到引线上 （3） IC1088 标记方向 （4） 贴片电容表面没有标志，一定要保证准确及时贴到指定位置 （5）检查贴片数量及位置 （6）再流焊机焊接 （7）检查焊接质量 3.33.3 安装安装 THTTHT 分立元器件分立元器件 （1）跨接线 J1、J2(可用剪下的元件引线) （2）安装并焊接电位器 Rp，注意电位器与印制板平齐。 （3）耳机插座 XS。 （4）轻触开关 S1、S2。 （5）电感线圈 L1L4( 磁环 L1, 色环 L2, 8 匝线圈 L3, 5 匝线圈 L4)。 （6）变容二极管 V1(注意，极性方向标记),R5，C17，C19。 （7）电解电容 C18(100)贴板装。 （8）发光二极管 V2，注意高度，极性如图 8 所示。 图 8 （9）焊接电源连接线 J3、J4，注意正负连线颜色（红正，黑负） 。 10 11 第第 4 4 章章 焊接技术焊接技术 4.14.1 焊接工具与材料焊接工具与材料 1. 电烙铁 2. 烙铁头 烙铁头一般采用柴铜材料制造。为保护在焊接的高温条件下不被氧化生锈， 常将烙铁头经电镀处理，有的烙铁头还采用不易氧化的合金材料制成。新的烙 铁头在正式焊接前应先进行镀锡处理。方法是将烙铁头用细纱纸打磨干净，然 后浸入松香水，沾上焊锡在硬物（例如木板）上反复研磨，使烙铁头各个面全 部镀锡。 3. 焊锡 焊锡是焊接的主要用料。手工焊接中最合适使用的是管状焊锡丝，焊锡丝 中间夹有优质松香与活化剂，使用起来异常方便。 4.焊剂 焊剂又称助焊剂，是一种在受热后能对施焊金属表面起清洁保护作用的材 料。应用最广泛的是松香助焊剂。将松香溶于酒精（1：3）形成“松香水” ，焊 接时在焊点处蘸以少量松香水，就可以达到良好的助焊效果。 4.24.2 手工焊接基本操作手工焊接基本操作 手工焊接握电烙铁的方法 ,有正握、反握及握笔式三种。焊接元器件及 维修电路板时以握笔式较为方便。 手工焊接一般分四步骤进行。 准备焊接:清洁被焊元件处的积尘及油 污,再将被焊元器件周围的元器件左右掰一掰 ,让电烙铁头可以触到被焊元 器件的焊锡处 ,以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。焊接新的元器件 时,应对元器件的引线镀锡。 加热焊接:将沾有少许焊锡和松香的电烙铁 头接触被焊元器件约几秒钟。若是要拆下印刷板上的元器件,则待烙铁头加 热后,用手或镊子轻轻拉动元器件 ,看是否可以取下。 清理焊接面 :若所焊 部位焊锡过多 ,可将烙铁头上的焊锡甩掉 (注意不要烫伤皮肤 ,也不要甩到印 刷电路板上!),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。 检查焊点:看焊点是否圆润、 光亮、牢固,是否有与周围元器件连焊的现象。 4.34.3 手工焊接技术要点手工焊接技术要点 12 手工焊接对焊点的要求是： 电连接性能良好； 有一定的机械强度； 光滑圆润。 造成焊接质量不高的常见原因是 :焊锡用量过多 ,形成焊点的锡堆积； 焊锡过少,不足以包裹焊点。 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、焊锡表面不光亮 ，有细小裂纹 (如同豆腐渣一样 !)。 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。对于有加热不足的松香膜的情况, 可以用烙铁进行补焊。对于已形成黑膜的 ,则要“吃“净焊锡,清洁被焊元器 件或印刷板表面 ,重新进行焊接才行。 焊锡连桥。指焊锡量过多 ,造成元 器件的焊点之间短路。这在对超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要 尤为注意。焊剂过量,焊点周围松香残渣很多。当少量松香残留时 ,可以 用电烙铁再轻轻加热一下 ,让松香挥发掉 ,也可以用蘸有无水酒精的棉球 , 擦去多余的松香或焊剂。 焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。这多是由于加 热温度不足或焊剂过少 ,以及烙铁离开焊点时角度不当 造成的。 13 第第 5 5 章章 实实习习产产品品的的安安装装与与调调试试 5.15.1 收音机的安装与调试过程：收音机的安装与调试过程： 1 1、安装过程：、安装过程： 1. 首先对照元件明细表认清元件，核对数量。然后用两只?2.5X4 的丝杆 把可变电容器拧在线路板上。 2. 把三只中频变压器和二只音频变压器对照印制板电路图安装在线路板上， 这样一来线路板就被装上的几个件分隔成了几块，然后再找出每一块中需要安 装的元件，一一对号安装，这样不易出错，也比较容易。安装过程中注意，二 极管、三极管、电解电容器的极性，不要装错。 3. 焊接把所有元件都插上后，剪去多余的引脚，只留下离铜箔 2-3mm 长开 始焊接。 4. 成装：板焊好后，在电位器和双联上安上拨轮，用四条电线连上喇叭、 正极片与弹簧。并将正极片、弹簧分别插入机壳。要求：四条电线的长度要合 适，尤其是每条电线两头露出的铜丝不要太长（露出 3mm 为宜） ，以防与其它地 方短路。 5. 直流测量：线路板上留有 4 个测电流的口，用万用表，分别在这 4 个口 处测量三极管的静态工作电流：IC1=0.5MA 左右， IC2=1.5MA，IC4=3MA，IC5.6=6MA。测量合适后要用焊锡将电流口封住，这时收 音机就响了。如果遇到哪一级电流太小或太大要重点检查该级的二、三极管极 性是否装错，周围元件是否装错，是否有焊接短路的现象。 2 2、调试过程：、调试过程： 1.1.调试调试 （1）所有元器件焊接完成后目视检查。 （2）测总电流 （3）搜索电台广播 （4）调接收频段(俗称调覆盖) （5）调灵敏度 2 2总装总装 14 （1）腊封线圈 （2）固定 SMB/装外壳 5 5. .2 2 机机器器猫猫的的整整机机装装配配与与调调试试 在连线之前，应将机壳拆开，避免烫伤及其他损害，并保存好机壳和螺钉。 注意：电机不可拆！ 图 9 参考下列步骤进行连线： 1. 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 猫行走的时候才发出叫声。 2. 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。 3. 磁控：由印制板上的“磁控、”（R、R）引两根线J3、J4，分 别搭焊在干簧管（磁敏传感器）两腿，放在猫后部，应贴紧机壳，便于控制。 干簧管没有极性。 4. 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，导致打开开关后猫一直走个不停。红外接收管放在猫眼睛的一侧并固定 住。应注意的是：红外接收管的长腿应接在“I”上。 5. 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。焊接完后麦克安在猫前胸。 6. 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 15 危险。尤其注意在装入电池前测量“电源”（V V）。“电源”间是否短路， 并注意电池极性。 7.静态工作点参考值： 8. 组装：简单测试完成后再组装机壳，注意螺钉不宜拧得过紧，以免塑料 外壳损坏。装好后，分别进行声控、光控、磁控测试，均有“走停”过程 即算合格。 16 总结总结 短短的几天电子实训很快就结束了，回顾这次电子实训，受益匪浅。在实 习过程中，遇到不少困难，但通过分析问题，请教老师同学，最终顺利完成预 期实训要求和任务。 通过这次电子产品的实训，我对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我 了解到了电的利与弊、如何安全用电、表面贴装技术的概况、焊电路元件的技 巧等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的焊接学习有很大的指导意义，在 日常