西南交通大学电子工艺实习报告

电子工艺实习报告

题目：球赛积分显示屏

院系：电气工程学院

班级：*******

姓名：******

学号: *******

指导老师: *******

日期: ********

目 录

第一章 Prote I99SE 项目实习……………………………………………1

第一节 原理图……………………………………………………………1

一、原理图设计………………………………………………1

二、原理图元件库……………………………………………2

第二节 PCB图………………………………………………………………3

一、PCB元件设计……………………………………………3

二、PCB元件库………………………………………………3

第三节 问题及解决方法………………………………………………4

第二章 电子电路制作…………………………………………………………5

第一节 元器件……………………………………………………………5

第二节 焊接技术…………………………………………………………6

一、电烙铁的使用…………………………………………………6

二、手工焊接技术…………………………………………………6

三、焊点质量检查办法……………………………………………7

第三节 电子电路原理、整机组装和调试……………………………8

一、电子电路原理…………………………………………………8

二、元器件安装的技术要求………………………………………8

三、挑食的定义、目的、内容、故障产生的原因、查找即排除方法与调试结果分析……………………………………………9

第三章 实习体会、不足及感谢……………………………………………11

附录

第一章 Prote I99SE 项目实习

第一节 原理图

一、 原理图设计

1、以“学号+姓名”建立工程：选择File>>New>>Project>>PCB Project，将工程以“学号+姓名”命名保存在以自己学号命名的文件夹中；

2、以“学号+姓名”建立原理图：打开Project面板，右击工程文件名，选择Add Existing to Project>>Schematic选项，在工程文件下创建一个新的原理图，以“姓名+学号”命名。

3、相关操作：

寻找元件：在Libraries中通过器件名称寻找或通过Search功能在所需库中查找相关元件；

放置元件：在Libraries面板中双击所需元件的文件名；在放置前可按下TAB键编辑元件相关属性；移动元件至相应处，单击放置元件；右击退出放置。

放置网络标记：选择Place>>Net Label，通过TAB键设置后放置标号至连线，右击退出；

编译工程：选择Project>>Compile PCB Project，点击Messages查看错误，修正至无错。 保存电路图：单击File>>Save，完成原理图绘制，如图所示。

二、 原理图库

1、以“姓名+学号”新建元件库：在Project面板中右击工程文件名，选择Add Existing to Project>>Schematic L选项，在工程文件下创建一个原理图库文件，以“姓名+学号”命名；

图

2、绘制原理图：

【1】 按元器件属性放置选项中的矩形框，通过鼠标左键控制大小；

【2】 按元器件属性绘制元器件外框、管脚，可以通过按tab键修改相关数值；

【3】 按元器件的信息为其所绘制元件命名，添加注释与属性。

【4】 画好自定义元件后点击Place导入原理图中。

IEEE符号中有三角形，反相器，与门等符号；

元件图

第二节 PCB图

一、 PCB元件设计及PCB库

1、以“姓名+学号”新建PCB库：在Project面板中右击工程文件名，选择Add Existing to Project>> PCB Library选项，在工程文件下创建一个PCB库文件，以“姓名+学号”命名。

2、绘制自定义封装

【1】手动绘制封装时，根据芯片确定焊盘的个数、尺寸，焊盘之间的距离，将1号引脚放置在原点处，并将形状更改为方形。

【2】利用封装向导，在PCB Library面板中选择Tool>>Component 根据器件选择封装，在我们实习中主要涉及DIP封装，在向导中按原理图设置焊盘个数、尺寸、距离等属性；

【3】为元件 PCB 图命名，双击器件修改name 和 Description；

【4】回到SCH Library面板，单击Edit为元器件添加封装，如果元器件有原始封装则需要将原始封装删除再添加新的封装

二、 PCB设计

1、以“姓名+学号”新建PCB：在Project面板中右击工程文件名，选择Add

Existing to Project>> PCB选项，在工程文件下创建一个PCB文件，以“姓名+学号”命名；

2、在Project面板中选择Design>>Updata PCB Document>>Validata

changes>>Execule changes得到PCB图；

3、布局：对元器件进行布局，元件布局要求均衡，疏密有序；

4、在Keep-Out Layer层设置合适的电气边界；

5、自动布线：按照地线、电源线及其他线的布线要求设定布线规则然后自动布线。

6、滴泪和覆铜：在工具中选择滴泪，在底层和顶层分别进行覆铜，要求接到GND,去除死铜；

.7、添加自己的学号、姓名。

PCB图

第三节 问题及解决方法

在学习DXP这款软件的过程中我遇到了许多的困难，很多问题通过问指导老师我得到了解答，主要的问题包括以下方面：

1、在使用总线的时候没有正确添加网络标号，此时应该仔细核对各个管脚，为其添加。

2、芯片的Input和Output管脚会出现警告，应该将管脚属性改为Passive。 3、在使用网络标号的时候没能与被标号导线建立联系，应挪动标号至于线路上，直至标号文字变红。

4、在设置隐藏管脚的时候出现警告：通过组件道具>>编辑pin>>展示，将隐藏管脚显示，并分别接VCC和GND，警告消失。但这两个警告在实际操作中可忽略。

第二章 电子电路制作

第一节 元器件

一、 七段数码显示器

我们使用的为共阴极七段数码管显示，七段码a～g的每一段输出为三极管驱动电路。A～G显示部分每段由多个发光二极管并联构成，可根据屏幕大小来确定每段发光二极管个数，一般取十个左右。只要a～g输入端为高电平，相应的A～G显示段就会发光。

二、 四2输入与非门 CD4011

如图所示，其中包括四个与非门。

三、 四位十进制同步加/减计数器 CD40192

功能表如下图，实现加减计数。

四、 4线-七段译码器CD4055

CD4055为单位数字BCD-七段译码器/驱动器电路，具有电平移动功能。此特性允许BCD 输入信号变化范围（VDD～VSS）与七段输出信号（VDD～VEE）相同或不同。七段输出由fDI 输入端控制，可使所选择的段输出为低、高或方波（对于液晶显示）。当fDI 输入为低电平时，由BCD 输入所选择的段输出为高电平；反之，为低电平。

五、 电容器 两个相互靠近的导体的中间夹一层不导电的绝缘介质就组成了电容器。其特点是通交流、隔直流、阻低频、通高频在电子电路中起到耦合、滤波、调谐 、振荡等作用。

六、 电阻元件

主要用作稳定和调节电路中的电流和电压，在电路中起到限流、降压、偏置、取样、调节时间常数、抑制寄生振荡等作用。

第二节 焊接技术

一、 电烙铁的使用

电烙铁在手工锡焊过程中担任着加热焊区各被焊金属，熔化焊料、运载焊料和调节焊料用量的多重任务。

在使用电烙铁时要注意：

1、在焊接前注意清洁电烙铁头部，并在烙铁尖附上一层焊锡；

2、电烙铁不能太靠前对着前排同学；

3、电烙铁长时间不用应拔掉电源，以防烫伤他人以及温度过高缩短烙铁的使用寿命；

4、烙铁尖不清结时应该在湿润的海绵上擦拭，应尽量少用松香以避免电路板表面不清洁；

5、焊锡从左手的手心下面伸出来，用食指与拇指抓紧，焊的过程中可以借助中指使焊锡一点一点伸长，共焊接。

二、手工焊接技术

1、焊接工具的准备，烙铁头部要保持干净。

2、烙铁接触焊接点，保持烙铁加热焊件各部分，保持焊件均匀受热。 3、当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。

4、当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开（垂直离开）。

5、 当焊锡完全润湿焊点后垂直移开移开烙铁，保证焊点表面应该光洁、明亮，不得有拉尖、起皱、鼓气泡、夹渣。

6、焊接时要注意：

【1】焊点牢固、光滑，大小适中（焊锡量要合适）；

【2】不要用过量的焊剂；

【3】焊接时不能将烙铁头长时间接触电路板，那样会烧坏芯片或电路板铜线；

【4】焊锡熔化的不能过多，不然容易将几个点焊在一起；

二、 焊点质量检查办法

良好的焊点如下图所示

焊点检测有以下方法：

1、外观检查：

颜色和光亮：良好的焊点应有特殊的光泽和颜色

润湿角度(θ)：良好焊接的θ角为20°左右，90°为界。如果超过90°则称为润湿不足，就可能产生虚假焊，说明焊接质量不好。

焊锡量：焊点的焊锡量应当适量，焊点以中心为界，左右形状相似，隐约可见芯线轮廓，焊点的下部连线轮廓应为半弓形

2.通电检查：在经过外观检查没问题后通电检查，通电检查可以发现微小的松动接触不良等现象。以及元件的失效，导线是否导通。

第三节 电子电路原理、整机组装和调试

一、 电子电路原理 球赛记分显示屏电路原理图

IC1和IC2为十进制加/减计数器，分别组成分数的个位和十位。IC3和IC4为七段译码电路，它将IC1和IC2的十进制数字信号译成可显示的0～9数字的七段码。IC5显示分数的百位，为JK触发器，在电路中只有两种输出状态，所以本电路可显示最高分199分。S1为加分开关，每按一次产生一个脉冲信号，输入到IC1加法计数器，做加法计数一次。S2为减分开关，每按一次做减法一次。IC1的进位或借位信号会自动传递给IC2使其计数。S3为清零开关，按S3即显示“00”。R1，C1，C2，R2为防止开关抖动而设置。这是因为开关在开或关的瞬间会产生多次抖动，从而是电路误计数。所以增设阻容元件来消除开关的抖动，是计数正常。

二、 元器件安装的技术要求

1、元器件安装时应该遵循先小后大，先低后高，先里后外，先易后难，先一般元件后特殊元件的基本原则；如先安卧式安装元件，IC插座，表面安装元件等小型器件，再安装立式安装元件，中小功率器的安装支架或散热片等，再安装大容量电容、变压器等大体积元器件，最后安装传感器类等敏感元器件、连接导线等等。

2、安装元件的方向应一致，如电阻、电容、电感等无极性的元件，应使标记和色码朝上，以利于辨认。插装方向，建议水平方向安装的元器件的标记读数应从左到右，垂直方向安装的读数应从下到上。

3、元器件引线穿过焊盘后应至少保留2－3mm以上的长度。建议不要先把元器件的引线剪断，待焊接以后再剪断元件引线。

4、高频部分的元器件应尽量靠近，连线与元件引线尽量短，减少分布参数。

5、凡不宜采用自动焊接的元器件，一般在其它元件焊接以后再安装。

6、其他元件在焊接前先折好，对于发热元件，应该与电路板之间留一段空隙，利于散热。二极管、电解电容一定判断清楚其正负极，否则就会使电路无法正常工作，电容有可能会发生爆炸，造成不必要的伤害。