模拟自动洗车控制器任务书

1、 重庆市中等职业学校电子技能竞赛考题（学生组）考题名称：模拟自动下车控制器完成时间：4小时目录一、电路说明部分1.1电路原理简介1.2电路主要元器件介绍1.3装配及调试说明二、考题答卷部分2.1电子产品装配30分2.2参数测试25分2.3电子产品功能测试30分三、电路设计软件Portel DXP 2004应用部分15分备注：请参赛选手仔细审题后，再开始组装。 考 号： 工 位 号： 一、功能说明自动洗车控制器主要由车辆检测电路、光线检测电路、单片机控制电路、显示电路、指示电路组成。自动洗车控制器可以实现自动洗车，并有三档洗车速度可供选择。二、电路功能简介 按键说明：S1慢速洗车按键S2中速洗车

2、按键S3快速洗车按键S4开始/强制结束洗车按键 模拟功能简介：1）数码管开机默认显示，当检查到有车，LED2点亮，蜂鸣器发出“滴滴”两声提示。在LED2亮的情况下，先按下S1S3中任意一按键选择洗车速度（S1：慢速洗车、S2：中速洗车、S3：快速洗车，如选择的是S1慢速洗车，数码管显示；如选择的是S2中速洗车，数码管显示；如选择的是S3快速洗车，数码管显示；若未按下S1S3中任意一按键（即未选择洗车速度），数码管将显示，默洗车时间为25s），如果再按下S4开始模拟洗车，同时继电器吸合，数码管的时间将依次递减。LED3LED6的动作代表刷车状态：LED3LED6向下流水（正刷），LED7点亮，L

3、ED8熄灭，LED3LED6向下流水两次后，LED3LED6开始向上流水（反刷），LED7熄灭，LED8点亮，LED3LED6向上再流水两次，如此交替往复。当洗车完成时，时间减到0，此时数码管显示，同时继电器松开， LED3LED8全部点亮，接着按一定规律闪烁，蜂鸣器发出二次“嘀滴滴”的声音，提示洗车完成。然后又回到初始状态，等待下次洗车。2）如果在洗车过程中，车突然离开，则LED3LED6停止流水，同时继电器松开，蜂鸣器将发出“嘀”的警报声，记录时间停止递减，洗车中断。当车回来时，可恢复中断，继续洗车；若车未回来，可按S4恢复初始状态。3）在洗车过程中，按S4键可以强制结束洗车，此时数码管显

4、示，同时LED3LED6停止流水，并全部点亮，继电器松开，蜂鸣器报警，恢复初始状态。4）若检测到有车，且环境光线较弱，此时数码管显示，同时继电器吸合，LED3LED8将交叉交替闪烁一小段时间，然后LED3LED8全部熄灭，继电器松开，恢复初始状态。5）在洗车过程中可以变更洗车速度：先选择相应的速度键，再按S4，实现变更。6）注意：按键均应在蜂鸣器声音结束之后按下才有效。三、电路原理图 附录2 自选件四、元器件介绍 1、集成电路LM567LM567 是通用音调译码器，当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由I 与Q 检波器构成，由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接元件独

5、立设定中心频率带宽和输出延迟。LM567 管脚图和内部原理图分别如图1、图2 所示。图 1 LM567 管脚图 图2 LM567 内部原理图LM567 主要性能参数如下： 逻辑兼容输出具有吸收 100mA 电流吸收能力。 可调带宽从 0%至14% ； 中心频率调节从 0.01Hz 到500kHz； 电源电压 5V15V。 2、集成电路NE555NE555为8脚时基集成电路，管脚如图3所示。可以组成的电路：1）单稳态：用于定（延）时、消抖动、分（倍）频、脉冲输出、速率检测等。 2）双稳态：用于比较器、锁存器、反相器、方波输出及整形等。 3）无稳态：用于方波输出、电源变换、音响报警、电控测量、定时

6、等。 图 3 NE555 管脚图 图4 LM324 管脚图 3、集成电路LM324LM324 是四运放集成电路，管脚图如图4 所示。11 脚接负电源，4 脚接正电源。 4、集成电路MAX232CPEMAX232引脚如图5所示，引脚功能说明如下： 1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成电荷泵电路，功能为产生12V电源。 13、12、11、14 第一数据通道 ；8、9、10、7 第二数据通道。C1+、C1- ：电荷泵电容器阳极 ；C2+、C2-：电荷泵电容器阴极。T1OUT、T2OUT：RS-232驱动输出；T1IN、T2IN：RS-232驱动输入。R1IN、R2IN：RS-232接收器输入 ；R

7、1OUT、R2OUT：RS-232接收器输出。 Vs+（2脚）：2倍VCC所产生的电荷泵；Vs-（6脚）：2倍VCC所产生的电荷泵。GND（15脚）：接地端 ；VCC（16脚）：电源端+5V。 5、单片机STC90C52RC引脚如图6所示，其引脚功能说明如下： （1）输入/输出引脚（I/O口线）P0.0P0.7:P0口8位双向I/O口， 占3932脚；P1.0P1.7:P1口8位准双向I/O口，占18脚；P2.0P2.7:P2口8位准双向I/O口，占2128脚；P3.0P3.7:P3口8位准双向I/O口，占1017脚； （2）控制口线PSEN (29脚)：外部程序存储器读选通信号。ALE/ P

8、ROG (30脚)：地址锁存允许/编程信号。EA /VPP(31:) 外部程序存储器地址允许/固化编程电压输入端。RST/VPD(9脚)RST是复位信号输入端,VPD是备用电源输入端。 （3）电源及其它Vcc(40脚)：电源端+5V。GND(20脚)：接地端。XTALl、XTAL2(1918脚 )： 时钟电路引脚。当使用内部时钟时，这两个引脚端外接石英晶体和微调电容。当使用外部时钟时，用于外接外部时钟源。 图5 MAX232管脚图 图6 STC90C52RC管脚图五、电子产品装配（45分）1、元件参数测试（10分）将下表中涉及元器件检测结果填入表中。注意：质量判定填写“可用”、“断路”、“短路

9、”、“漏电”。所使用的万用表型号为:_元 器 件识别及检测内容配分评分标准得分电阻器R7标称值(含误差)测量值测量档位每支1分错1项，该电阻不得分。电容器C5标称值(F)介质质量判定每支1分错1项，该电容不得分。红外线接收管VP1亮电阻暗电阻测量档位质量判定每支1分错1项，该二极管不得分。光敏电阻RG1亮电阻暗电阻电路符号质量判定每支1分错1项，该三极管不得分。可调电阻R38画外形示意图标出管脚名称电路符号质量判定每支1分错1项，该可调电阻不得分。晶振Y1电路符号电阻值质量判断每支1分错1项，该蜂鸣器不得分。6脚继电器KS1画外形示意图标出管脚名称线圈阻值2分检查电路板上安装的元件，装错、漏装

10、或操作损坏元件扣0.5分/件。蜂鸣器LS1直流电阻测量档位质量判断2分各项操作方法不当及错误操作手法扣0.5分/项2、电路板焊接（25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；引脚加工尺寸及成形符合工艺要求；导线长度、剥头长度符合工艺要求，芯线完好，捻头镀锡。疵点： 少于5处扣1分；510处扣5分；1015处扣10分；1520处扣15分；2025处扣20分；25处以上扣25分。3、产品装配（10分）要求印制板插件位置正确，元器件极性正确，元器件、导线安装及字标方向均应符合工艺要求；接插件、紧固件安装可靠牢固，印制板安装对位；无烫伤和划伤处，整机清洁无污物

11、。装配不符合工艺要求：少于5处扣1分；510处扣3分；1020处扣5分；20处以上扣10分。六、电路调试（40分）1、调试实现“自动洗车控制器”的各项功能（10分）（1）电源电路工作正常（2分）（2）显示电路工作正常（2分）（3）车辆检测电路工作正常（3分）（4）光线检测电路工作正常（3分）2、调试好电路，使各电路工作正常（30分）（1）请根据模拟自动洗车控制器原理图画出电路的方框原理图。（3分）（2）在车辆检测电路中U2B在电路中起 （反向放大器/同向放大器/比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器）作用，U2A和U2C分别组成了 （反向放大器/同向放大器/比较器/积分器/

12、微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器）。在U2D组成的 （反向放大器/同向放大器/比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器）中D3、D4起 作用。（4分）（3）在光线检测电路中，U7B和U7C是作 （反向放大器/同向放大器/比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器/跟随器）使用；U7A和U7D等其它阻容元件组成了 （反向放大器/同向放大器/比较器/窗口比较器/积分器/微分器/低通滤波器/带通滤波器/高通滤波器）。（2分）调试电路完成后测试T16、T17的电压值：T16的电压为_V，T17的电压为_V。（1分）（4）在光线检测电路中U6和其它阻容元件组成

13、了_电路（单稳态/双稳态/无稳态），其作用是_（延时/倍频/方波输出/比较器）。（2分）（5）在显示电路中，R20R27在电路中起 作用；在光线检测电路中，Q9工作在_状态，Q10工作在_状态；在车辆检测电路中，R14起_作用（2分）（6）电阻值的选择，从多余件中自选（4分）（7）利用仪器设备检测各测试点的信号，记录波形参数并填写下表（12分）接通电源测试测试点T5、T9的波形并记录参数。接通电源当红外感应检测电路检测到信号时，测试测试点T4、T6脚的波形并记录参数。七、原理图与PCB板图设计（15分）要求：（总分15分）1 考生在指定目录下建立一个文件夹，文件夹名称为ST+工位号。考生的所有

14、文件均保存在该文件夹下。各文件的主文件名：工程文件：工位号原理图文件：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。2 在自己建的原理图元件库文件中绘制以下元件符号（4分）（1）SC8207A4KS（2分） 元件轮廓： 40（高）200（宽）图7.1 SC8207A4KS元件图形（2）扬声器符号（2分）图7.2 扬声器图形注：只有将元件符号应用到原理图中该项才有成绩。3 绘制原理图（图6.5所示）（4分）要求：（1）将比赛提供的原理图09zzsch2.schdoc文件导入到

15、自己所建的工程文件中，并将其主文件名改名为sch+工位号保存。（2）按照图6.5所示原理图补齐09zzsch2.schdoc文件中没有的元件，并进行连接。要求将R10R14与元件U1之间的连线改为总线连接。注：元件属性列表见附录。4 在自己建的元件封装库文件中，绘制以下元件封装（4分）（1）晶振元件封装（2分）要求： 焊盘的间距以元件两个引脚之间的距离为准。图7.3 晶振元件封装注：只有将元件封装应用到PCB图中该项才有成绩。 （2）发光二极管元件封装（2分）要求： 焊盘的间距以元件两个引脚之间的距离为准。 图7.4 发光二极管元件封装5 绘制双面电路板图（3分）要求：（1）电路板尺寸为不大于

16、：4000mil（宽）2800mil（高）；（2）信号线宽10mil，接地线宽50mil；（3）将接地端用焊盘引出，并进行标注。第 16 页 共 16 页图7.5 电路原理图附录 图7.6元件属性列表LibRefDesignatorCommentFootprintXTALXLXTAL自制自制U1SC8207A4KSDIP20自制BUZSPST-2Res2R7220CR2012-0805Res2R8220CR2012-0805Res2R9220CR2012-0805CapC6104CR2012-0805CapC10100pCR2012-0805CapC9100pCR2012-0805Cap Pol1C547uCAPPR1.5-4x5Res2R1047kCR2012-0805Res2R1147kCR2012-0805Res2R1247kCR2012-0805Res2R1347kCR2012-0805Res2R1447kCR2012-0805Res2R110kCR2012-0805Res2R210kCR2012-0805Res2R310kCR2012-0805Res2R410kCR