电子工艺实习_机器狗

北京邮电大学实习报告 实习名称 电子工艺实习 学 院 信息与通信工程学院 学生姓名 ABC 班 级 2012211103 学号 2012212661 实习时间 2014.9.1-2014.9.7 实习地点 学九301教室

实 习 内 容 一、掌握电烙铁的正确使用方法、基本的焊接技术和万用表等常用电子仪表的使用方法；了解常用电子元器件的性能特点、命名、识别及其安装方法。了解和掌握表面贴装工艺（SMT）的基本知识、工艺流程以及各种常用的EDA工具。 二、掌握机器狗的工作原理，学会识别电路原理图与印刷图；学会半导体二极管、电解电容等有极性元件正负极性的区分，色环（四色或五色）电阻、电感标称数值的读取等，并进一步熟练焊接技术。 三、了解并初步掌握一般电子产品的生产制作、调试与装配的基本技能与方法。 四、整机调试与验收，写实习总结报告。

学生 实习 总结 （附页，不少于2000字）

见附页

实 习 成 绩 评 定

遵照实习大纲并根据以下三方面按百分制综合评定成绩： 1、思想品德、实习态度、实习纪律等 2、技术业务考核、笔试、口试、实际操作等 3、实习报告、分析问题、解决问题的能力

实习评语:

实习成绩: 指导教师签名： 实习单位公章 年 月 日 北京邮电大学电子工艺实习报告附页 1 1. 焊接工艺 1.1 焊接工艺的基本知识 焊接是使金属连接的一种方法。它利用加热手段，在两种金属的接触面，通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用，使两种金属间形成一种永久的牢固结合。利用焊接的方法进行连接而形成的接点叫焊点。我们实验中主要是PCB板的焊接。 PCB板焊接工艺从大类上可以分为机器焊接和手工焊接。机器焊接不是我们学习的重点，仅作了解，机器焊接可使用波峰焊机来进行。如图1所示为波峰焊接工艺基本流程图。

我们着重学习和实践如何手工焊接电路。 1.2 焊接工具、焊料、焊剂的类别与作用 如图2为手工焊接的基本工具示意图，主要工具和材料是烙铁、镊子、螺丝刀、钳子等。本实验采用的烙铁为外热式。

如图3为焊接材料分类示意图，焊接材料分为焊料和焊剂，焊料主要是焊锡（内含助焊剂），焊剂主要是助焊剂和阻焊剂。

图1. 波峰焊机原理图示意 图2. 手工焊接工具 图3. 焊接材料分类示意图 北京邮电大学电子工艺实习报告附页

2 下面以列表的形式给出各项材料的作用。 项目 作用

焊接工具 烙铁 焊接主要工具，用于熔化焊锡 吸锡器 焊接错误进行拆焊时吸除焊点的焊锡 螺丝刀 拆装机器狗 焊盘 放置烙铁和焊锡 镊子 焊接时夹持焊锡 钳子 剪裁导线或焊锡等

焊接材料 焊锡（锡铅合金） 固定焊脚，电路板和器件电气连接 助焊剂（松香） 加速焊锡融化，去除氧化膜，防止氧化等 阻焊剂（光固树脂） 板上和板层间的绝缘材料

1.3 焊接方法 实验主要是手工焊接，有图4所示的六项基本操作。

其中元件的插放主要有卧式和立式两种方式，如图5所示。加热焊接推荐的是五步焊接法，如图6所示，实际熟练之后可不必完全遵循。

图4. 焊接的六个基本操作

图5. 元件插放的两种方式 图6. 加热焊接五步法 北京邮电大学电子工艺实习报告附页

3 可以按照如图7所示的焊接错误示意图检查焊点缺陷。

当焊接出现错误时，就需要用到拆焊技术，拆焊的主要步骤如图8所示。 1.4 焊接技巧和注意事项 ❖ 焊接技巧  焊接顺序：按照先难后易，先低后高，先贴片后插装的顺序进行焊接。  板面布局：焊接时尽量使元件贴合板子表面，同类元件高度尽量一致，使之美观。  烙铁使用：烙铁使用前应上锡；焊接时间不宜过长，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热；焊接完成后，可用酒精清洗残余助焊剂。

❖ 注意事项  注意电烙铁的正确使用，尤其避免烫坏导线发生触电事故。  焊接时间不可太长，不可用力使覆铜拱起。  注意区分有极性元器件的极性。  尽量避免重复焊接。

图7. 焊接的典型错误图示 图8. 拆焊的主要步骤图示 北京邮电大学电子工艺实习报告附页

4 2. 原理图设计与仿真 2.1 Multisim仿真电路

2.2 电路仿真波形 图9. Multisim 仿真电路图

图10. Multisim 仿真波形图 北京邮电大学电子工艺实习报告附页

5 3. 印制板设计 3.1 电路原理图

3.2 机器狗的印制板图 图12. PCB印制板图 图11. Protel 电路原理图 北京邮电大学电子工艺实习报告附页

6 4. 机器狗的焊接、安装及调试 4.1 机器狗的基本工作原理 如图13所示，机器狗主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、单稳态触发电路、电机驱动电路组成。声控、光控、磁控检测电路分别由麦克、光敏三极管、干簧管来实现，将声、光、磁信号转变为电信号，为单稳态电路提供触发信号。信号经功率放大后驱动电机运转，带动机器狗运动。 讲解前理解：

讲解后理解： 图13. 机器狗基本工作原理 机器狗 电动机

功率 放大 声敏 传感器 两级

放大

光敏传感器

磁敏传感器 单稳态触发器

图14. 机器狗基本工作原理 磁控电路 光控电路 声控电路 单稳态触发电路 电机驱动电路 机器狗 北京邮电大学电子工艺实习报告附页

7 下面着重分析声控电路的工作原理。所用原理图如图14所示。 声控电路由麦克和两级放大电路构成：当没有声音刺激时，声敏元件麦克呈高阻抗，使得1

Q

反向截止，电源通过4R加在2Q的基极上使之截至，1IC的2脚输入高电平，处于复位状态，3

由LED发射管，S2光接收管，S3干簧管组成的光控、磁控触发电路

Q4，Q5组成的电机驱动电路

555,R6,C2,C5组成的单稳态触发电路

麦克风，Q1，Q2等组成的声控触发电路

图15. 机器狗声控电路工作原理 北京邮电大学电子工艺实习报告附页

8 脚输出低电平，电机不工作，机器狗保持静止状态。当有声音刺激时，麦克内部会产生电子密度变化，其电阻变得很小。此时，耦合到1Q的基极上而导通，经过两级放大，使得1IC等元件组成的单稳态电路2脚输入从高电平跳变为低电平，1IC触发翻转，3脚输出高电平，电动机开始工作，机器狗开始运动，其行走的时间为单稳态触发器的延时时间，可参看图10的仿真波形。 当1IC的3脚输出高电平带动电机工作的同时，1D导通，将直接加到5Q的基极上使其导通，

2Q基极电位变为低电位进而被截止，1IC的2脚输入由低电平跳为高电平。1IC处于复位。

以上即为声控电路的详细工作原理，光控和磁控检测输出端同声控一样耦合到1IC的2脚，不同点在于，由于光控和磁控输出足够驱动1IC，故没有两级放大电路，其余的工作原理与声控相同。 4.2 元器件的识别与测试

元器件名称 器件识别 器件说明与测试 电阻 注意阻值读数是否正确 二极管 有白色色环的引脚为负极 三极管 注意极性，判断NPN和PNP，注意引脚封装

电解电容 判断极性是否接错

光敏三极管 两个PN结组成，但基极没有引线；当遇到光照时，C、E两极导通，测量时红表笔接C

干簧管 由一对磁性材料制造的弹性舌簧组成，密封于玻璃管中；舌簧磁化，当磁场作用时舌簧被吸引力作用接触导通，即电路闭合 北京邮电大学电子工艺实习报告附页 9 麦克风 注意接外壳的引脚为负极性 4.3 机器狗的焊接 首先，按照4.2节中的说明和印制板上的标识，焊接各个器件到印制板上。 然后，将焊接好基本器件的印制板与机器狗内部的电路进行连接。符号说明如下： 名 称 代表字符 名 称 代表字符 名 称 代表字符 电动机 M 麦克风 S 红外接收 I

电 源 V 干簧管 R

具体的连接如下：  电动机：打开机壳，改装电路，将电动机连在电池负极的一端改接至M，由电动机正端引线1J到印制板上的M。音乐芯片连电池负极的端改接至M，使狗发声。  电源：由电池负极引根线2J到印制板上的V。V与M相连，不用单独再接。  磁控：由R、R引两根线3J、4J，分别焊接在干簧管两脚，干簧管没有极性。  红外接收管：由I、I引两根线5J、6J焊接红外接收管，使用热缩管防短路。注意红外接收管的长腿应接在I上。  声控部分：屏蔽线两头脱线，用于焊接S、S和麦克风的两个焊点。

4.4 机器狗的组装 电路板和各感应部件的放置遵循以下思路：

 干簧管放在狗后部，贴紧机壳，便于磁感应  红外接收管通过钻孔放在狗胸前，便于感受光照  麦克的放置要求不多，这点由声音的传导性质决定

完成了上述步骤后，不能先通电，应先检查元器件焊接及连线是否有误，以免造成短路。检测通过之后，方可进行封装。

4.5 机器狗的调试 简单测试完成后再组装机壳。装好后，分别进行声控、光控、磁控测试，均有“走—停”