模拟电梯系统试题

电子产品装配与调试电子产品装配与调试 试题试题 题题 目 目 模拟电梯系统模拟电梯系统 完成时间 完成时间 4 小时小时 工工 位位 号 号 日日 期 期 第一部分第一部分 电路说明部分电路说明部分 一 一 电路功能概述电路功能概述 模拟电梯系统总共分为三个模块 中枢控制 显示模块 电机模块 键盘输入 电梯门安全检测模块 中枢控制为 STC89C52RC 单片机 完成电梯的逻辑判断 按键读取 显示功能 显示模块由两位数码管和 LED 指示灯组成 数码管 DS1 显示当前电梯状态 有停止 上行 下行三种状态 分别如下 图所示 数码管 DS2 显示当前楼层 当前楼层 标志下的一列 LED LED2 LED5 LED23 指示当前电 梯所处的楼层 例如电梯在 2 楼 则 LED20 点亮 在 5 楼 则 LED11 点亮 电梯按钮 标志下的一列 LED LED1 LED4 LED22 指示电梯内 部按钮状态 例如电梯内部有人需要到 5 楼 则 LED10 点亮 有人需要到 8 楼 则 LED1 点亮 楼层按钮 标志下的一列 LED LED25 LED27 LED33 指示电梯 外部按钮状态 也就是每层楼的呼叫按钮指示 例如 1 楼有人需要乘电梯 则 LED33 点亮 5 楼有人需要乘电梯 则 LED29 点亮 贴片 LED LED3 LED6 LED24 为电梯门指示 关门时 LED 从两 旁向中间依次点亮 开门时 LED 从中间向两旁依次熄灭 电梯按钮 标志下的按钮 K K1 K2 K8 为电梯内部的按钮 例如电 梯内部有人想上 5 楼 则需要按下 K4 从下往上的第 5 个按键 上 8 楼 则 需要按下 K1 楼层按钮 标志下的按钮 K K9 K10 K16 为每层楼的呼叫按钮 例 如 5 楼有人想乘电梯 则按下 K12 电机模块有两个电机 一个是拖动电机 一个是门控电机 拖动电机正反 转代表电梯上下行 门控电机正反转代表开关门 电梯门安全检测模块采用红外线对管 检测电梯门关闭时是否有人或物体 在门中央 若检测到 电梯门会打开 防止发生危险 二 二 电路原理图及电路原理图及 PCB 图图 三 元件清单三 元件清单 序 号 名称规格 数 量 位置 1 电机 DZ 310BA 5V2 B1 B2 2 电解电容 插件 10uf1C1 3 贴片电容 0805 27p 2C2 C3 4 贴片电容 0805 0 1uf6C4 C5 C6 C7 C9 C11 5 电解电容 插件 100uf2C8 C10 6 贴片电容 0805 1043C12 C13 C18 7 二极管 贴片 IN400712D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 8 数码管 1 位红色共 阴 2DS1 DS2 9 红外发射 插件 红外发射 1IR1 10 轻触按键 6 6 516K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15 K16 11 LED 插件 5MM24LED1 LED2 LED4 LED5 LED7 LED8 LED10 LED11 LED13 LED14 LED16 LED17 LED19 LED20 LED22 LED23 LED25 LED27 LED28 LED29 LED30 LED31 LED32 LED33 12 LED 贴片 LED08059 LED3 LED6 LED9 LED12 LED15 LED18 LED21 LED24 LED26 13 2 位接线端子 CON21P1 14 三极管 贴片 9014 5Q3 Q4 Q5 Q9 Q10 15 三极管 贴片 8550 4Q6 Q7 Q8 Q11 16 0805 电阻 贴片 10k9 R3 R4 R5 R7 R8 R9 R10 R11 R14 R34 R35 17 0805 电阻 贴片 510R40 R6 R12 R13 R15 R16 R17 R19 R20 R21 R22 R23 R24 R25 R26 R27 R28 R29 R30 R31 R32 R33 R36 R37 R38 R39 R40 R41 R42 R43 R44 R47 R48 R49 R56 R57 R58 R59 R60 R61 R62 18 0805 电阻 贴片 1k9 R18 R46 R50 R51 R52 R53 R54 R55 R63 19 0805 电阻 贴片 200R1R45 20 串口 卧插串口母 座 1 RS1 21 自锁开关 6 61 S1 22 红外接收 插件 红外接收 1T 1 23 集成块 插件 STC89C52 1U1 24 集成块 插件 L293D 1 U2 25 集成块 贴片 74AC573 1 REF 26 集成块 贴片 MAX232 1 U4 27 集成块 插件 L7805CV 1 U5 28 晶振 插件 16M1 Y1 29 U1 座芯片座 1 DIP16 座 30 U2 座芯片座 1 DIP40 座 31 散热片 1 注 在表格中 名称 旁边有 符号的元器件 表示该元器件为贴片元器件 四 主要元件功能介绍四 主要元件功能介绍 1 1 L293L293 电机驱动芯片功能电机驱动芯片功能 五 五 D 锁存器锁存器 74HC573 功能功能 74HC573 特点 三态总线驱动输出 置数全并行存取 缓冲控制输入 使能输入有改善抗扰度的滞后作用 原理说明 74HC573 的八个锁存器都是透明的 D 型锁存器 当使能 G 为高时 Q 输 出 将随数据 D 输入而变 当使能为低时 输出将锁存在已建立的数据电平上 输出控制不影响锁存器的内部工作 即老数据可以保持 甚至当输出被关闭时 新的数据也可以置入 这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载 可以直接与系 统总线接口并驱动总线 而不需要外接口 特别适用于缓冲寄存器 I O 通道 双向总线驱动器和工作寄存器 HC573HC573 引脚功能表 引脚功能表 PIN No 引脚号SYMBOL 符号NAME AND FUNCTION 名称及功能 1OE 3 State output Enable Input Active LOW 3 态输出使能 低电平 2 3 4 5 6 7 8 9 D0 to D7 Data Inputs 数据 12 13 14 15 16 17 18 19 Q0 to Q7 3 State Latch Outputs 3 态锁存输出 11LE Latch Enable Input 锁存使能输入 10GND Ground 接地 0V 20VCC Positive Supply Voltage 电源电压 红外线发射红外线发射 接收二极管功能 接收二极管功能 红外发射 接收二极管与普通 5 发光二极管外形相同 他们的区别在于红 外发射二极管为透明封装 见图 4 红外接收二极管采用黑胶封装 见图 5 红外发射二极管的电路符号见图 4 红外发射二极管工作于正向导通状态 电 流流过发射二极管时 发射二极管发出红外线 红外接收二极管的电路符号见 图 5 接收二极管工作于反向状态 当没有接收到红外线时 接收二极管时高 阻状态 当接收到红外线时 接收二极管电阻减小 图 4 红外发射二极管 图 5 红外接收二极管 五 装配及调试说明五 装配及调试说明 1 装配 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 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 调试步骤 电路板上电后 数码管 DS1 显示停止标志 数码管 DS2 显示 1 此状 态表示电梯正停止于一楼 拖动电机和门控电机均静止 LED23 点亮 此时按下 K4 LED10 点亮 拖动电机开始转动 楼层指示数码管 DS2 显 示当前楼层 楼层指示 LED 向上流动点亮 到达五楼后 拖动电机停止 门控 电机先正转 后反转 同时开关门指示 LED 会按照功能概述中的描述被点亮 然后电梯停止于此楼层 此时 LED11 点亮 DS1 显示停止标志 DS2 显示 5 若运行正常 说明电梯运行正常 然后调试电梯门安全检测模块 先按下 K16 此时电梯下行 在到达一楼后 电梯门打开时 将手指放在 红外发射管 T1 和红外接收管 IR1 之间 此时电梯门将保持打开状态 不会关 闭 将手拿开 电梯门关闭 若运行正常 说明安全检测模块正常 注意 红外发射管和接收管上需要分别套上 1 5CM 的热缩管 此时全部电路已调试完毕 若能完成全部功能 说明调试成功 第二部分第二部分 考试答卷部分考试答卷部分 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 标称值测量值测量档位 电阻 R41 错 1 项 该电 阻测试项不得 分 标称值介质质量判定 电容 C61 错 1 项 该电 容测试项不得 分 正向电 阻 反向电 阻 测量档位质量判定 二极管 D11 错 1 项 该二 极管测试项不 得分 画出外形示意图 标注管脚名称 电路符号质量判定 三极管 Q82 错 1 项 该三 极管测试项不 得分 画出顶视图 对 应原理图标出脚 号 电路符号质量判定 开关 S11 错 1 项 该电 位器测试项不 得分 画出外形示意图 标注管脚名称 电路符号质量判定 数码管 DS12 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 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 检查成品 不符合 要求的 每处每件 扣 3 分 件 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 一 电路检修 本项分 2 小项 每小项 9 分 共 18 分 要求 在模拟电梯电路线路板上 已经设置了两个故障 请您根据电路原理图加以排 除 故障排除后电路才能正常工作 可参看本项目的第 二 项电路功能 并请完成以下 的电路检修报告 1 故障一 电路检修报告 故障 现象 1 分 故障 检测 4 分 故障点 2 分 故障 排除 2 分 2 故障二 电路检修报告 故障 现象 1 分 故障 检测 4 分 故障点 2 分 故障 排除 2 分 2 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 74HC573 的一脚作用是 若将此引脚接高电平 则 74HC573 的数据 输出引脚将呈现 状态 3 电阻 R12 R21 的作用是 4 DS1 DS2 是共 阴 阳 数码管 5 若需要 DS2 显示数字 1