电子电路装调与应用 课件 项目三 抢答器的装配与调试

项目三抢答器的装配与调试

在没有抢答器之前，我们经常看到一些电视节目有一些抢答环节，举办方采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。人们于是开始寻求一种能不依人的主观意识来判断的设备来规范比赛。进入21世纪越来越多的电子产品出现在人们的日常生活中，抢答器的出现克服了这种现象，如图3-1所示。从最初简单的按钮控制、单一的功能，到后来的可以显示选手号码，其功能也在逐渐趋于完善。一、项目介绍

在各种竞赛场合，抢答器是必不可少的最公正的用具。本项目采用基于数字电路实现的八路声光实用型竞赛抢答器。抢答器设置一个控制开关，由主持人来控制系统的清零和抢答的开始。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，在LED数码管上显示出选手的编号，并发出声音。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。电路主要由集成编码器、集成译码器、集成触发器和提供发声功能的555时基电路等组成。1.掌握蜂鸣器、74LS148、74LS279、CD4511的使用方法及检测方法。2.掌握触发电路的工作原理。1.抢答器电路的工作原理。2.抢答器的电路结构。3.电路参数测量。4.电路功能调试1.抢答器电路的检修流程。2.抢答器典型故障分析。3.万用表部分功能使用。二、项目实施任务一抢答器的装配图3-2本项目抢答器外形（一）来料检查根据图3-3《抢答器电路原理图》以及表3-1《抢答器元器件清单》认真清点元器件并对主要元器件进行检测，将结果记录到《抢答器元器件清单》检测结果一栏中，“√”代表合格，“×”代表不合格，如果不合格在备注处写出判断依据。序号标称名称规格检测结果备注1R1-R9电阻10k

2R10电阻15k

3R11、R14电阻1K

4R12电阻470

5R13电阻68K

6C1-C2电容100uF

7C3-C6、C9电容瓷片电容104

8C7-C8电容瓷片电容103

9S0-S7抢答按键开关轻触按钮

10S8控制按键开关带自锁

11S9电源按键开关带自锁

12Q1三极管9013

13U1集成电路74LS148

14U2集成电路74LS279

15U3集成电路CD4511

16U4集成电路NE555

17DS数码管0.56共阴

18B无源蜂鸣器5V

19JP1电源插座2P

20IC插座16P

21IC插座8P

22短接线多股铜丝

表3-1抢答器元器件清单（二）电路装配根据元器件的外观按照先小后大、先低后高、先里后外的原则将元器件正确焊接在电路板上，注意元器件的极性、参数正确，集成电路要按照管脚的编号不能装错。装配要求及不合格焊点图例如下：评价内容评价标准时间30之内分钟，延时不能超过10分钟工艺元器件极性正确，管脚成型合理，同一类型元器件保持同一高度焊接焊点可靠、圆润，无连焊、漏焊现象操作规范按照电子产品装配相关规范进行操作，注意防止人身及元器件损坏表3-2抢答器装配要求

名称图例造成原因合格焊点1.焊接温度适中。2.焊接时间始终。3.焊接方法得当。冷焊合格焊点示例以及不合格焊点成因1.焊点凝固时，受到不当震动。2.焊接物(引脚、焊盘)氧化。3.润焊时间不足。针孔1.PCB受潮。2.零件引脚受污染(如油污)。3.导通孔中空气受零件阻塞，不易逸出。短路1.板面预热温度不足。2.助焊剂活化不足。3.零件间距过近。漏焊1.PCB变形。2.零件脚受污染。3.PCB氧化、受污染或防焊漆沾附。

锡多1.焊接温度过低或焊接时间过短。2.预热温度不足，助焊剂未完全达到活化及清洁的作用。3.助焊剂少。4.焊盘太小。锡尖1.较大之金属零件吸热，造成零件局部吸热不均。2.零件引脚过长。3.锡温不足或过炉时间太快、预热不够。4.手焊烙铁温度传导不均。

锡珠1.助焊剂含水量过高。2.PCB受潮。3.助焊剂未完全活化。锡渣1.焊接时间太短。2.焊锡温度受热不均勻。3.电路板面不清洁。

表3-3手工元器件装联规范：练一练：完成以下装配工艺卡片中的空项：图样旧底图总号更改标记数量更改单号签名日期

签名日期第

页

拟制

审核

共

页底图总号

标准化

第

册

第

页

（三）焊接后续工作继续内化职业素养1.手工焊接完成后，先检查一遍所焊元器件有无错误，有无焊接质量缺陷，确保焊接质量。2.将未用完的材料或元器件分类放回原位，将桌面上残余的锡渣或杂物扫入指定的周转盒中；将工具归位放好；保持台面整洁。3.关掉电源，按照电烙铁使用要求放好电烙铁，并做好防氧化保护工作。4.焊接人员应先洗净手后才能喝水或吃饭，以防锡残留对人体的危害。知识链接1蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”表示，电路符号为“”。

知识链接2集成芯片74LS14874LS148为8线－3线优先编码器，它允许同时输入两个以上编码信号，但是在设计优先编码器时已经将所有的输入信号按优先级顺序进行了规定，当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。图3-774LS148实物

图3-874LS148管脚图与真值表图3-974LS279实物知识链接3集成芯片74LS27974LS279为由4个RS触发器组成，且均为与非门构成的RS触发器，其中1S和3S有两个输入端，1S1和1S2、3S1和3S2均为相与的关系。74LS279为16引脚集成芯片，包含四路R-S触发器，每路R-S触发器有R和S两个输入端和一个输出端Q。74LS279的管脚图如下图3-10所示：图3-1074LS279的管脚图知识链接4集成芯片CD4511CD4511是一片CMOSBCD锁存7段译码、驱动器，用于驱动共阴极LED数码管。具有BCD转换、消隐、锁存控制、七段译码及驱动功能。CMOS电路能提供较大的电流，可直接驱动共阴LED数码管。CD4511实物外形及引脚功能如图3-13所示：图3-13CD4511实物及引脚功能任务二抢答器的调试（一）抢答器电路方框图图3-15抢答器电路框图。任务三抢答器的检修装配完毕的抢答器可能会出现各种不同的故障，就需要我们对抢答器进行检修。（一）抢答器的一般检修流程为：1.从IC插座上拆下74LS148、74LS279、CD4511以及NE555，注意操作时不要用力过猛，以免损伤芯片引脚，如有条件可借助专业的起拔器。2.用万用表检测74LS148、74LS279、CD4511的8脚是否与电源负极相连通，16脚是否与电源正极相连通。NE555的1脚是否与电源负极相连通，8脚是否与电源正极相连通。若有断开处，则立即修复。3.对照原理图用万用表检测74LS148的A2、A1、A0是否与74LS279相应引脚相连通；GS端是否与74LS279的相应引脚相连通。74LS279的3Q、2Q、1Q是否与CD4511的C、B、A相连通。检测CD4511的D端是否与电源负极相连通，CD4511的LT是否与电源正极相连通、CD4511的LE是否与电源负极相连通，CD4511的BI端是否与74LS279的Q4端相连通。74LS148的EI端是否与74LS279的Q4端相连通。若有断开处立即修复。4．把万用表检测共阴数码管是否完好，如某一段不亮则证明数码管已损坏，需更换。

故障编号故障现象故障范围检修步骤A1开机无显示无声音按键失效。电池盒、JP1、74LS1481.检查自锁开关2脚和1脚焊接质量。2.检查JP1两端电压。3.检查电池盒和电源线是否存在断路和接触不良。4.检查74LS148，16脚连接是否正常。A2打开电源一切正常，复位后则无显示、无声音。复位、抢答按键失灵。74LS148、74LS2791.检查74LS148的5脚连接是否可靠。2.74LS279的15脚连接是否可靠。A3蜂鸣器长鸣、数码管显示7，复位按键失灵，抢答按键失灵。74LS148、74LS2791.检查74LS148，16脚电源是否良好。2.检查74LS279，8脚接地是否良好。A4蜂鸣器长鸣，数码管显示0，复位和抢答按键失效。74LS27974LS279的13、14脚连接是否正常。B1蜂鸣器不响，其它一切正常。NE555及其周边元件、蜂鸣器1.检查R10、R12、R13、R14、C1、Q1、蜂鸣器焊接质量。1.分别检查NE555的2、3、4、6、7脚连接是否正常。2.NE555芯片8脚供电是否正常。3.NE555芯片1脚接地是否正常。4.测量NE555的3脚输出波形。5.以上都正常则需更换蜂鸣器。B2蜂鸣器长鸣，其它一切正常。NE555NE555芯片4脚与74LS279的13脚连接是否正常。

C1显示亮度不够其它一切正常。CD45111.CD4511的16脚电源是否正常。2.检查电源电压是否正常C2无显示其它一切正常。数码管检查数码管接地是否正常。C3每次复位后显示0，其他一切正常。CD4511检查CD4511的4脚连接是否正常。C4数码管显示残缺不全。CD4511、数码管1.检查数码管各段是否有损坏。2．检查CD4511的6脚是否可靠接地。3．检查CD4511与数码管连接是否正常。C5数码管显示数字与按键号不符。74LS148、74LS279、CD45111．检查74LS148“8”脚是否良好接地。2．检查电阻R1-R8是否存在连焊，74LS148的1、3．3、4、10、11、12、13脚是否存在连焊。4．检查74LS148与74LS279的连接，主要检查：5．检查74LS279的1、5、10是否可靠连接。6.以上一切正常则需进一步顺序更换芯片检查：74LS148-74LS279-CD4511三、项目评价（一）装配评价评价项目评价细则电路焊接元器件极性是否正确。元器件的装配位置是否正确。元器件装配工艺是否正确。是否存在虚焊.桥接.漏焊.毛刺。是否存在焊盘翘起、脱落。是否存在损坏元器件。是否存在烫伤塑料件、外壳。引脚剪脚高度是否符合要求成品的装配光控元件安装高度是否符合要求。外壳装配位置是否符合标准螺钉装配是否紧固。成品的测试功能一切正常通电后灯一直亮不灭

通电后有光时，有声音灯也亮。灯亮后不延时安全是否有违反操作流程或规范操作（二）调试与检修评价维

修

单产品名称

维修日期

故障电路板号

故障现象