模拟电风扇控制器的设计与制作.doc

电子产品设计与制作简介：本电子产品为模拟电风扇控制器的设计与制作，在本项目中需要完成温度转换电路的设计、组装和调试；模拟电风扇控制器电路原理图及PCB板的绘制；焊接、组装、调试模拟电风扇控制器；根据电路原理图提供的各模块接口，编写处理器的控制程序使其达到设计要求一、局部电路设计（6分）1、使用提供的555、电阻、电容、可调式电阻器等元器件设计一个温度转换电路，将为模拟电风扇控制器提供温度状态信号。当超过温度时，上限LED点亮；、2、焊接、调试电路，使电路工作正常。局部电路设计元件清单 序号名称规格数量1可变电阻10K22温度电阻PT10013电阻10K24电阻100K25电阻1K26电阻51027电组10028电容10129电容10428LED红19集成电路5551二、原理图的绘制与PCB板的设计（20分）要求：考生在F盘根目录下建立一个文件夹。文件夹名称为：2011EJ（2位数字，竞赛队工位号）。考生的所有文件均保存在该文件夹下。各文件的主文件名：原理图文件：sch+ 原理图元件库文件：slib+Pcb文件：pcb+Pcb元件封装库文件：plib+其中：为考生工位号的后两位。如sch96注：如果保存文件的路径不对，则无成绩。1、在自己建的原理图元件库文件中添加24C02元件原理图封装。 2、在自己建的原理图文件中将模拟电风扇控制器原理图完整的绘制出来，并在原理图下方注明自己的工位号。3、在自己绘制的元件封装库文件中，添加按键的PCB封装。4、绘制模拟电风扇控制器的双面电路板。要求：（1）电路板面积不大于：160mm（长）*150mm（宽）；（2）所有元件均放置在Toplayer;（3）信号线宽不小于10mil，VCC主线宽不小于30mil，接地主线宽不小于30mil；（4）元件布局合理（5）PCB布线完整、合理、美观；（6）在电路板边界外侧注明自己的工位号。三、电路焊接（20分） 要求电子产品的焊点大小适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺；连接正确美观；引脚加工尺寸及形状复合工艺要求；导线长度、剥头长度符合工艺要求，芯线完好，捻头镀锡。四、程序设计与调试（30分）1、 上电显示“-”；2、 按下启动按键。用LED指示灯交替变化模拟电机转动，数码管倒计时显示，默认时间为100S,默认状态为“自然风”，同时从P2.7输出相应的风类状态的波形；“自然风”运行是PWM的占空比为1:4；“睡眠风”运行是PWM的占空比为1:5；“常风”运行是PWM的占空比为1:3；若过热检测报警输出后，LED停止转动，蜂鸣器报警，带温度降低后再转动；3、 按下暂停按键，停止当前动作；再按一次暂停按键或者启动按键，继续转动；按下停止按键则终止程序，LED全部熄灭，无波形输出，显示“-”；按下摇头按键则LED反转，同时波形取反；4、 按下设置按键可以设定时间和风类，按下一次为设置时间，按下两次为设置风类，按下3次后为退出，退出后显示“-”。两次按键间隔大于5S为自动退出，设置时候可用调整按键进行设置，同时设置项目的数码管闪烁，其余无关数码管关闭；5、 用4位数码管实时显示电风扇的工作状态，最高位显示风类：“自然风”显示“1”、“常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3”。后3位显示定时时间：动态倒计时显示剩余的定时时间，无定时显示“000”，同时电机停止转动、波形停止输出。6、 断电保护。突然断电时能自动保护，通电时能继续执行。五、电路检测使用示波器绘出温度转换电路555输入输出关系波形图，并绘制在下图中六、电路装配（4分）要求元器件在顶面上安装，元件摆放平整，高度合理，底面各管脚留有长度不超过2.5毫米；焊盘上的焊锡量要饱满，表面光亮，浸锡要充分，没有虚焊现象。接插件、紧固件安装可靠牢固，电路板无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。七、技术文件（提交电子文档，保存在F盘根目录下，选手建立名称为：2011Ejxx的文件夹）1、 画出温度转换电路的电路原理图并标注元器件参数值。2、 分析说明温度转换电路的工程原理。3、 选手设计的程序流程图。4、 完整单片机控制程序。5、 使用操作说明书。八、安全文明操作（5分）选手有下列情形，需从参赛成绩中扣分：1、 违反比赛规定，提前进行操作的，由现场评委负责记录，扣1-2分。2、 选手应在规定时间内完成比赛内容。在赛程中，均有评委记录每位参赛选手违规操作，依据情节扣1-2分。3、 现场操作过失未造成严重后果的，由现场评委负责记录，扣1-5分。4、 发生严重违规操作或作弊，经确认后，由主评委宣布终止该选手的比赛，以0分计算。注：以上各项累计扣分，扣完本项分值为止。附录1：电路原理图附录2：器件选择表产品型号、名称模拟电风扇控制系统日 期11年12月编号品名规格型号数量封装单价（元）备注1.电解电容10uF/25V1DR2.电解电容470uF/25V2RB.2/.43.瓷片电容33P2RAD0.14.瓷片电容1012RAD0.15.瓷片电容1045RAD0.16.按键6*6*87ANJ7.芯片(及芯片座)AT89S521DIP408.芯片(及芯片座)5551DIP89.芯片(及芯片座)24C021DIP810.芯片(及芯片座)74LS1641SOJ-1411.芯片(及芯片座)74LS5954SOJ-1612.芯片(及芯片座)UL20031DIP1613.发光管红、黄、绿8LED14.数码管共阴0.5寸4SHUMA15.蜂鸣器5V1RB.2/.416.三段稳压管78051TO-22017.二极管40074DIODE0.418.电阻1002AXIAL0.419.电阻2001AXIAL0.420.电阻51040AXIAL0.421.电阻1k4AXIAL0.422.电阻2K1AXIAL0.423.电阻5.1K1AXIAL0.424.电阻10K3AXIAL0.425.电阻100K2AXIAL0.426.可变电阻10K227.温度电阻PT00128.晶振12MHZ1XTAL129.ISP插座IDC101IDC1030.接插件SIP21SIP231.导线若干40*0.1220cm32.变压器9V133.线路板12*12134.导线若干40*0.1220cm3.1 PT100铂热电阻PT100铂热电阻是一种以铂金(Pt)做成的电阻式温度检测器，其具有稳定性好、测量精度高、输出T-R线性度都好等优点，PT100属于正电阻系数热电阻，电阻和温度变化的关系式如下表所示：温度0123456789电阻值（）0100.00100.39100.78101.17101.56101.95102.23102.73106.12103.5110103.90104.29104.68105.07105.46105.85106.24106.63107.02107.4020107.79108.18108.57108.96109.35109.73110.12110.51110.90111.2930111.67112.06112.45112.83113.22113.61114.00114.38114.77115.1540115.54115.93116.31116.70117.08117.47117.86118.24118.63119.0150119.40119.78120.17120.55120.94121.32121.71122.09122.47122.8660123.24123.63124.01124.39124.78125.16125.54125.93126.31126.6970127.08127.46127.84128.22128.61128.99129.37129.75130.13130.5280130.90131.28131.66132.04132.42132.08133.18133.57133.95134.3390134.71135.09135.47135.85136.23136.61136.99137.37137.75138.13100138.51138.88139.26139.64140.02140.40141.78141.16141.54141.91110142.29142.67143.05143.43143.80144.18144.56144.94145.31145.69120146.07146.44146.82147.20147.57147.95148.33148.70149.08149.46130149.83150.21150.58150.96151.33151.71152.08152.46152.83153.21140153.58153.96154.33154.71155.08155.46155.83156.20156.58156.95150157.33157.70158.07158.45158.82159.19159.56159.94160.31160.68160161.05161.43161.80162.17162.54162.91163.29163.66164.03164.40170