重庆邮电大学通信学院电装实习报告

先进制造技术工程实训中心

一、实训目的

电装实训是面向通信工程、电子信息工程、计算机科学及技术、自动化、测控技术及仪器、电气工程、光电信息工程、生物医学工程等电子信息类本科专业学生开设的一门综合性实践类必修课程。该课程是为更好地学习后续课程，特别是相关的实验课程、课程设计、毕业设计等积累初步知识和技能，为今后从事相关电子技术工作奠定良好的基础。

通过实训使学生初步了解电子产品设计、制作、调试、维护过程及相关知识，掌握基本电子装配工艺知识和技能；培养细致、科学、严谨的工作作风和一定的动手能力及解决实际问题的能力。

本课程主要讲述电子产品的元器件基本知识、印刷电路板设计基础、印刷电路板的生产方法及工艺、电路板的焊接方法及便携式单口集线器、网络通信模块、无线通信模块的基本原理等。本课程从基础实践入手，要求学生选择其中之一进行设计、制作和调试，实现如下实训目标：

1.认识和学会使用常用电子元器件。

2.了解电子产品生产的一般工艺过程。

3.掌握印刷电路板设计的基本方法。

4.了解印刷电路板生产的工艺过程和主要设备。

5.掌握电路板的基本焊接方法。

6.掌握SMT贴装、焊接、返修、检测的基本技能

7.学习电子产品的安装调试和维护的一般方法。

二、实训内容及实验步骤

1.对电装实训课程教学的性质、要求、内容、进度安排及实训室安全制度的介绍。

2.常用电子元器件的识别

其中包含电阻、电容、电感、变压器、半导体分立元件（二极管、三极管、场效应管）、电位器、光耦、光电管、光敏电阻、机电元件、集成电路、微处理器（常用单片机、ARM系列、看门狗电路、晶振）等常用电子元器件的分类、命名、型号、规格、特性参数、检测等内容。

3.常用电子测试仪器的使用

包括对万用表、示波器、信号发生器的基本结构、原理及使用方法的介绍。

4.原理图及PCB板的绘制

包含对Protel 99SE软件的介绍，原理图的设计和仿真，PCB板的设计；PCB设计的一般原则，设计中应注意的问题和抗干扰措施；PCB制版工艺，PCB发展历史、种类、制造原理、方法及小工业制版流程；元器件的封装形式，protel元器件封装库的总结。

5.PCB制版工艺

包含对PCB制版工艺的介绍，物理制版、化学制版流程，单面板、双面板和小工业制版工艺和步骤，典型制版设备介绍。

6.SMT工艺流程

典型的SMT工艺过程包括焊膏印刷、贴片、焊接、清洗、检测和返修几个个阶段。7.元器件焊装的基本方法

包含元器件手工焊接的基本原理、技术和步骤；SMT流程，SMT生产中的静电防护技术；常用元器件和PCB板的装配工艺。

电路板制作可以用机械雕刻方法也可以用化学蚀刻方法，本实训采用化学方法生产双面电路板，其生产流程为：

⑴裁板，⑵打孔，⑶刷板，⑷孔金属化，⑸出片，⑹涂曝光油墨，⑺烘干，⑻加正片曝光，⑼显影，⑽镀铅，⑾脱膜，⑿碱性腐蚀，⒀褪铅，⒁涂阻焊油墨，⒂烘干，⒃加焊盘片曝光，⒄显影，⒅镀锡，⒆做字符丝网，⒇涂字符油墨，(21)烘干。

电路板做好后经检验若没有质量问题就可以进行元器件的焊装，本实训对于贴片（SMT）元件，采用自动焊接。采用回流焊工艺的SMT焊接流程为：

焊膏印刷→贴片→回流焊接

对于插件，采用手工焊接，手工焊接最常用的工具是电烙铁。一般来说，电烙铁的功率越大，热量越大，烙铁头的温度也就越高。一般的晶体管、集成电路电子元器件焊接选用20W的内热式电烙铁足够了，功率过大容易烧坏元件，因为二极管、三极管结点温度超过200℃就会烧坏。

线路焊接时，时间不能太长也不能太短，时间过长也容易损坏，而时间太短焊锡则不能充分融化，造成焊点不光滑不牢固，还可能产生虚焊，一般来说最恰当的时间必须在1.5s～4s内完成。

三、原理说明，必须有详尽的原理图（器件参数，型号等）和PCB图

依据IEEE 802．3协议，集线器功能是随机选出某一端口的设备，并让它独占全部带宽，

及集线器的上联设备(交换机、路由器或服务器等)进行通信。

在计算机网络中，以太网是非常典型的广播式共享局域网，所以集线器的基本工作原理是广播（Broadcast）技术。在集线器传输过程中，无论从哪一个端口收到一个数据包时，都将此数据包广播到其他端口。而集线器不具有寻址功能，所以它并不记忆每个端口所连接网卡的MAC地址。

当集线器将数据包以广播方式发出时，连接在集线器端口上的网卡将判断这个包是否是发送给自己的，如果是，则根据以太网数据包所要求的功能执行相应的动作，如果不是则丢掉。集线器对数据包中的内容不进行处理，它只负责将从一个端口上收到的数据广播到所有其他端口。

1.通信电路

它以TC3097-8芯片为核心。其电路图如图5-2所示。高功率以太网供电集线器的数据通信功能主要由以太网帧转发控制器TC3097-8加上一些外围电路来实现。TC3097-8是多端口的10Base-T以太网帧转发控制器，它符合IEEE802.3规范，包含有9个网络连接口，其中一个是AUI端口（提供最大50m的AUI驱动能力），其它8个是TP端口（提供最大100m 的TP驱动能力）。本

产品只用到其中两个TP端口，由于TC3097-8集成度比较高，许多功能如编码、译码等功能都由芯片内部硬件来实现，所以外围电路比较简单。

图5-2通信电路图

TC3097-8具有以下一些主要特点：

⑴片内集成的弹性缓冲区、曼彻斯特编码器及译码器；

⑵每个端口具有独立的状态机；

⑶片内集成有对应于每个端口数据通信状态及冲突指示的LED驱动电路；

⑷集成的复位电路；

⑸集成的链路测试使能/失效功能，符合IEEE802.3规范；

⑹低的功率消耗，小于900mW；

⑺CMOS器件，＋5V的工作电源。

2.电压调理电路

图5-3电压调理电路

如图5-3所示，电压调理电路主要由一些电容、电阻、二极管、三极管等组成的一模拟电路，它主要实现一个滤波稳压的作用。上图供电调理电路中，F7为PTC自恢复保险丝，提供过电流及过热保护功能，串接在电路中，它的优点是异常大电流出现后可自动恢复，不需要人工复原或更换；F15是压敏电阻，并联在电路中，起过压保护、浪涌吸收及漏电保护等作用，在这里F15也可以用一个参数相近的瞬态电压抑制器（TVS）来替代。

3.网络隔离电路

图5-4 网络隔离电路

电路图如图5-4所示，网络隔离电路主要由HR612040和几个简单的电容电阻构成，一个HR612040可以隔离两路RJ-45的通信通道，隔断信号中的直流分量，保护DTE不受潜在危险电压的损害，也起到防雷感应保护的作用。由于便携式单口集线器只用到了两个TP 端口，所以只需要一个HR612040就能实现功能。

（一）原理图

（二）PCB图

四、安装调试结果的对比说明及其解释

产品的调试及测试主要分两个环节，一就是软件的调试及测试；二就是硬件的调试及测试，由于单口集线器不需要软件平台来支持，所以在这里，就简要的对硬件的调试及测试作个介绍。硬件测试一般包括以下几个步骤：焊点测试、局部功能测试、整机功能测试、系统功能测试、例行试验测试、破坏性抽测、技术指标抽测。

便携式单口集线器的主要功能包括两个，（1）提供稳定的+24V电压；（2）保持实时的数据通信。在这里，就搭建应用平台来对其功能进行测试，平台搭建为便携式单口集线器及温湿度传感器、通信卡等受电设备。

便携式单口集线器的焊点测试、局部功能测试、整机功能测试、系统功能测试、例行试验测试、破坏性抽测、技术指标抽测等测试都在PCB板制成后由专门的测试仪器进行测试，当我们取到PCB板后，这些测试都已经完成，从便携式单口集线器的功能来看，需要学生手工来测试的就是两个方面：（1）线路测试；（2）电压测试。下面就这两个测试，具体的说一下操作步骤：

（1）线路测试

在线路测试中，主要就是测试焊接完成的电路板线路是否短路，焊盘及引脚是否已经连接。这个测试很简单，借助万用表来进行测试，测试方法就是：把万用表调到测试二极管区，利用两表笔分别及要测试线路的起始点和终点相接触，如果存在短路或连接正常，万用表会发出提示音。

（2）电压测试

在一个设计中，电压是很关键的一部分，电压的稳定及否直接影响着整个设计能否正常运行。在这个设计中，包括了两个电压，一就是24V电压，二就是5V电压，在电压测试这一块主要就是对这两个电压进行测试。

测试工具：万用表或是示波器

测试方法：在一般的万用表中，有两根表笔，一红一黑，红色表笔代表正，黑色表笔代表负，在测试过程中，首先把万用表调到测试直流电压区，为了保证测量的精确度，测试24V电压时，万用表上电压打到200V挡，测5V时，打到20V挡，然后把红色表笔及电源脚相接，黑色表笔及地相接，在PCB板的左上脚，设置了三个测试点：24V，5V, GND。通过测试这三点就基本完成了整个电源部分的测试。当使用示波器时刻，测试方法基本一样，示波器测试结果比万用表更加的精确，它能用波形来显示输出电压是否稳定。

五、对结果的讨论

在本设计的调试中，不要就是调试通信是否正常，在调试中必须借助其它设备，一端及EPA产品相连，一端及电脑相连，当通信正常是，网口信号等会显示，并不停的闪烁，证明已经有数据报文在传递。通信正常。

六、实训心得

持续一周的电装实习马上就要降下帷幕了，在这段时间了我收获不少，实习老师的细心指导和深入浅出的讲解让我受益匪浅。

这一次电装实习让我对电路板设计、制作、调试、维护过程及相关知识有了一个大概的了解。第一天我们上的理论课，使我们对这次的实习有了个大概的了解，对在实习的过程和一些注意事项作了解说明；接着开始设计电路，在软件上作出电路原理图，由于在上个学期学过了DXP 2004再加上老师在操作前的讲解，这个步骤难不到我们，不用多久我们就完成了电路图；第二天我们经过老师的讲解和老师的亲身示范，让我们清楚的看到了一个铜板如如何制作成电路的。第三和第四天我们是在SMT试验室中度过，在里面掌握了在PCB板上如何放置电子器件的方法和测试电路是否合格的步骤。最后要做的就是在电路是焊剩余的电子器件，在这个过程中，由于操作不是很熟练，经常会放过多的锡丝导到两个点间连在一起。在焊接时还要注意元件的摆放方向，按照PCB板放好元件的方向，否则，再拆下来会浪费时间和精力。焊完了元器件之后就是调试，调试看电路板能否正常工作。看着自已亲手做出来的作口，心里有一种说不出的兴奋。

通过这次电装实习，我学到了很多在课堂上学不到的东西，知道在制板，放元件，焊板

和调试过程要注意的事项，该怎样去弄等，更多的是提高了我们的动手能力，锻炼了我们分工合作的精神。这次实习提高了我们的认识，做到了理论和实践相结合，把学到的知识付之于实践中，加深了对理论知识的认识。