电子产品装配与调试实训方案.

电子产品装配与调试实训方案

实训班级：一（8）班

实训时间： 5.23 ~ 6.15

指导老师：

电子产品装配与调试实训方案

一、实训目的

1.学习并掌握超外差收音机的工作原理

2.了解常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关

的电子器件图书。能够正确识别和选用常用的电子器件。

3.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理，基本掌握手工电烙铁的

焊接技术。

4.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。初步学习调试电子产品的方法，

提高动手能力。本方案旨在提高学生在专业知识应用中理论联系实际，观察问题，分析问题，以及解决问题的能力和方法，进一步提高其专业实践技能，为顺利完成专业学习打下良好的基础。

二、实验器材

1.电烙铁、焊锡丝、支架

2.螺丝刀、镊子、钳子等必备工具

3.万用表

4.中夏牌S66E型袖珍收音机实验套件、声控灯套件、贴片收音机套件、

自动寻迹小车套件

5.五号电池两节

三、实训地点

手机主板维修实训室

四、实训方式

本次实训采取老师示范，学生单独进行练习。

五、实训项目及时间安排

考虑到专业课时比较多、全天制实训师生容易疲惫，本次实训时间全部为专业课时间，这样学生实训既不容易疲惫，又不影响素质课的整体进度！

实训项目一：声控灯工作原理及装配工艺要求

声光控延时开关原理与制作

用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合广大电子爱好者自制。

一、电路的工作原理

声光控延时开关的电路原理图见图1所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011，其内部含有4个独立的与非门D1～D4，使电路结构简单，工作可靠性高。

顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动关闭"。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。明

确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图2所示的方框图。

结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(D1)的2脚，R4、R7是VT偏置电阻，C2是电源滤波电容。

为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻RG等元件组成光控电路，R5和RG组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，即为高电平间T=2πR8C3，改变R8或C3的值，可改变延时时间，满足不同目的。D3和D4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当C3充电到一定电平时，信号经与非门D3、D4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；C3充满电后只向R8放电，当放电到一定电平时，经与非门D3、D4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管VD1～VD4将交流220V进行桥式整流，变成脉动直流电，又经R1降压，C2滤波后即为电路的直流电源，为BM、VT、IC等供电。

二、元器件的选择

IC选用CMOS数字集成电路CD4011，其里面含有四个独立的与非门电路。内部结构见图3，VSS是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用1A/400V的进口单向可控硅MCR100-6型，如负载电流大可选用3A、6A、10A等规格的单向可控硅，单向可控硅的外形如图4所示，它的测量方法是：用R×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极(如印制板图所示)，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极k，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极K这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用R×100档将红表笔接外壳的S、黑表笔接D，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20k以下，无光时电阻值大于100MA，说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1N4001～1N4007。

总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。其它元件按图1所示的标注即可。

三、安装制作

准备好全套元件后，用万用表粗略地(因出厂前已测量过)测量一下各元件的质量，做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。印刷电路图如图5所示。

四、调试

调试前，先将焊好的电路板对照印刷电路图认真核对一遍，不要有错焊、漏焊、短路、元件相碰等现象发生。通电后，人体不允许接触电路板的任一部分，防止触电，注意安全。如用万用表检测时，只用将万用表两表笔接触电路板相应处即可。

本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住，将ab分别接在电灯的开关位上，用手轻拍驻极体，这时灯应亮，若用光照射光敏电阻，再用手重拍驻极体，这时灯不亮，说明光敏电阻完好，这时即告本套件制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。

实训项目二：收音机工作原理及装配工艺要求

一、实验原理

1.收音机工作原理

超外差收音机的工作原理过程将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率（在我国为465KHz），然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频作用产生的。如果我们在收音机内制造—个振荡电波(通常称为本机振荡)，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。采用了这种电路的收音机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。外差作用产生出来的差频，习惯上我们采用易于控制的一种频率，它比高频较低，但比音频高，这就是常说的中间频率，简称中频。任何电台的频率，由于都变成了中频，放大起来就能得到相同的放大量。调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的音频信号。经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。通常将这个过程(混频和本振的作用)叫做变频。变频仅仅是载波频率变低了，并且无论输入信号频率如何变化最终都变为465KHz，而音频信号(包络线的形状)没变。混频器输出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中频放大，从而使得到达二极管检波器的中频信号振幅足够大。二极管将中频信号振幅的包络检波出来，这个包络就是我们需要的音频信号。音频信号最后交给低放级放大到我们需要的电平强度，然后推动扬声器发出足够的音量。若要求超外差式收音机得到更高的灵敏度，在调谐回路与混频之间还可以加入高频放大级然后再去混频。根据超外差收音机的原理，我们可以将附录所示的电路分成以下几个模块：调谐回路、变频回路（包括本振电路、混频电路和选频电路）、中频放大（中放）回路、检波及AGC回路、低放级回路、功放级回路。其大致过程见下图：

图1.调幅收音机原理框图

2.元件说明及清单

图2.元器件外形

电阻

本次课程设计中可以根据色差法对11个电阻进行分类。

棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银分别对应12345678905%10%

电解电容和瓷片电容

在安装电解电容时要求电容的管脚长度要适中，要正确判断管脚的正，负极，否则不能完成实现收音功能。并且电解电容要紧贴电路板立式安装焊接，太高就会影响后盖的安装。瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适。在实物图所标的数字

中，第一二位数字代表电容值，第三位数字代表“0”的个数。在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。

三极管

在这次课程设计所组装的S66E收音机有两种三极管。VT5，VT6为9013属于中功率三极管，VT1-VT4为3DG201或9014属于高频小功率三极管，在安装时，VT1选用低值（绿点或黄点）的三极管，VT2和VT3选用中值（兰点或紫点）的三极管，VT4选用高值（紫点或灰点）的三极管，否则装出来的效果不好。同时，要求电容和三极管管脚的长度要适中，不要剪的太短，也不要留的太长，使它们不要超过中周的高度。三极管管脚排列图见图2所示。

中周及磁棒线圈

中频变压器（简称中周）三只为一套。T2为振荡线圈的中周型号为LF10-1（红色），T3为第一级中放用的中周型号为TF10-1（白色），T4为第二级中放的中周型号为TF10-1（黑色）。这三只中周在出厂前均已调在规定的频率上，装好后只需微调甚至不调，不要乱调。中周外壳除了起屏蔽作用外，还起导线的作用，所以中周外壳必须接地。磁棒线圈的四根引线头可以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动镀上锡，四个线头的接在对应的印制板的焊盘上，即a、b、c、d点，线头的判断由附录可知。焊接前要仔细辨别b、c引脚，切不可弄反。

双连拨盘

由于调谐用的双连拨盘安装时离电路板很近，所以在它的圆周内的高出部分的元件引脚在焊接前先用剪刀剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚以及接地焊片，双连的三个引出脚，电位器的开关脚和一个引脚。

耳机插座

先将插座的靠尾部下面的一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后再用剪下来的一个引脚的一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时的速度一定要快以免烫坏插座的塑料部分，影响电路的导通。

变压器

T5为输入变压器，线圈骨架上有突点标记的为初级，印制版上也有圆点作为标记。

安装时不要装反（还可以配合万用表测量进行分辨）。

发光二极管和喇叭

发光二极管主要用来进行收音机开关的指示，当开关打开时发光二极管亮，反之则不亮。它的接法弯曲成型，然后直接插到电路板上焊接即可，安装时要注意二极管的正负极。把喇叭放好后，如果挪动，可用电烙铁将其周围的三个塑料桩靠近喇叭的边缘烫下去，把喇叭压紧，以免其松动不稳。

电位器

调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小，电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。

元件清单：

二、收音机的焊接组装

焊接在装配工作中，焊接技术很重要，收音机元件的安装，主要利用锡焊，它不但能固定零件，而且能保证可靠的电流通路，焊接质量的好坏，将直接影响收音机质量。

1.烙铁的使用

烙铁是焊接的主要工具之一，焊接收音机应选用30W-35W电烙铁。当接通电源，在温度渐渐上升的过程中，给烙铁头部上锡，使烙铁头上沾附一层光亮的锡，烙铁就可以使用了。

2.使用要求

烙铁温度和焊接时间要适当焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡熔点，并掌握正确的焊接时间。一般不超过3秒钟。时间过长会使印刷板铜铂中翘起，损坏电路板及电子元器件。

3.焊接方法

焊接一般采用直径1.2-1.5mm的焊锡丝。焊接时左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。在烙铁接触焊点的同时送上焊锡，焊锡的量要适量。太多易引起搭焊短路，太少元件有不牢固。焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压，要想焊得快焊得好，应加大烙铁和焊点的接触面。增大传热面积，焊接也快。另需要注意的是温度过低烙铁与焊接点触的时间太短，热量供应不足，焊点锡面不光滑，结晶粗脆，像豆腐渣一样，那就不牢固，形成虚焊和假焊。反之焊锡易流散，使焊点锡量不足，也容易不牢，还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板。总之焊锡量要适中，即将焊点零件脚全部浸没，其轮廓又隐约可见。见图4-1 图4-1 焊点焊好后，拿开烙铁，焊锡还不会立即凝固，应稍停片刻等焊锡凝固，如未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成砂装，造成附着不牢固而引起假焊。

4.元件安装

安装时请先装低矮或耐热的元件(如电阻)，然后再装大一点的元件(如中周、变压器)，最后装怕热的元件(如三极管)。

1)电阻的安装：请将电阻的阻值(参照本说明书的“色环电阻色标数”)选择好后根据两孔

的距离弯曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。

2)瓷片电容和三极管的脚剪的长度要适中，不要剪的太短，也不要留得太长，它们不要超

过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式安装焊接，太高会影响后盖的安装。

3)磁棒线圈(系采用进口的自焊线生产的，可以不用刀子刮或砂纸砂线头)的四根引线头可

以直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。

4)由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很近，所以在它的圆周内的高出部分在焊接前

先用斜口钳剪去，以免安装或调谐时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚及接地焊片、双连的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚。

5)耳机插座的安装。先将插座的靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板

上，然后再用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分。

6)发光管的安装弯曲成型，直接插在电路板上焊接，最后请将跨线J1连接。

7)喇叭安放挪位后再用电烙铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去后把喇叭压紧

以免喇叭松动。

三、调试及故障排除

一台不经过调整的收音机可能收不到电台或声音很小，要提高收音机的灵敏度、选择性和收听频率范围，还必须经过调整。在通电调试之前，要对照印刷电路图认真检查元器件有无错漏的地方，焊点之间有没有短路现象，元器件引线之间有无相碰现象等。

1.调整各级晶体三极管的静态工作点。晶体三极管的工作状态是否合适，会直

接影响整机的性能，严重时甚至使整机不能工作。所谓工作状态的调整主要是指集电极电流的调整。图1中有“X”的地方为电流表接入处，线路板上留有四个测量电流的缺口，分别是A、B、C、D四个点，将电位器的开关打开(音量旋至最小即测量静态电流)，用万用表的10mA档测量各点的三极管静态电流是Icl≈0．3mA，Ic2≈0．5mA，Ic4≈2mA，Ic5，Ic6≈1．5mA，测量值与上述值差不多时可用。电烙铁将这四个缺口依次连接，再把音量开到最大，调双连拨盘即可收到电台声音。如果遇到某一级电流太大

或太小时首先重点检查这一级三极管的极性和质量，然后检查三极管周围元件是否有问题。

2.调整中频频率。就是通过调整中周的磁帽，使它谐振在465KHz上。调中周的工具应该使用无感起子，调中周最好使用高频信号发生器，使高频信号发生器输出465KHz的中频信号，用1KHz音频调制，调制度选30％。调整的方法是：首先，将本机振荡回路用导线短路，使它停振，以避免造成对中频调试工作的干扰。然后，将双连可变电容器调到最大值(逆时针旋到底)。打开收音机的电源开关K，将音量电位器RP旋到最大，信号发生器的输出头碰触VT2的基极，调整T4，使扬声器发出1KHz 的响声最响。然后由后级往前级，从基级输入信号，仅调整T3、T4，使扬声器中声音最响，中频就调整好了。如果没有高频信号发生器，也可以利用一台成品收音机做信号源。从成品收音机的第二中周的次级(检波之前)焊出一根导线，串联一个0.01 uF的电容器作为中频输出端头，成品收音机调准一个电台，音量电位器旋到最小位置，测试调整方法同上。这步调试完成后，将使本机振荡器停振的短路线去掉，以便进行下一步的调试工作。

3.调整频率范围调整频率范围也叫做调整频率覆盖。它是通过调整本机振荡线圈T2和振荡回路的补偿电容来实现。在中波波段，规定接收频率范围是535KHz到1605KHz，也就是要求双连可变电容器全部旋入时能接收535KHz的信号，全部旋也时能接收1605KHz的信号。首先在低端收一个广播电台，例如武汉交通广播电台603KHz 的广播。如果刻度盘指针位置比603KHz低，说明振荡线圈的电感量小了，可以把振荡线圈的磁帽旋进一点。反之，可以把振荡线圈的磁棒旋出一点，直到指针的位置在603KHz处收到这个广播电台。然后在高端收一个广播电台，例如武汉楚天广播电台1179KHz，如果指针的位置不在1179KHz处，要调整补偿电容器(双连背后)，直到指针的位置在1179KHz处收到这个电台为止。在调整的过程中，高低端相互存在影响，需要来回调整几次。

4.跟踪统调统调的目的是使本机振荡频率同天线回路频率始终相差465KHz。当然这两个频率要处处保持相差465KHz是困难的。但是可以做到高、低二点相差465KHz。先在低端接收一个广播电台，例如603KHz的广播，移动磁性天线线圈T1在磁棒上的位置，使扬声器的声音最响，低端统调就算初步完成了。再在高端接收一个广播电台，例如1179KHz的广播，调整天线回路中的补偿电容器(双连的背后)，使扬声器的声音最响，高端统调就初步完成了。由于高、低端相互影响，因此要反复调整几次。

实训项目三：自动寻迹小车工作原理及装配工艺要求

一、实训项目背景：

随着素质教育的越来越被重视，很多学校都把制作智能小车作为首选课题，智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识，学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力，而且智能小车还是一个很好的硬件平台，只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。

在白色的场地上有一条16毫米宽的黑色跑道，我们的循迹小车能沿着黑色跑道自动行驶，不管是跑道如何弯曲小车都能自动行驶真是太神奇了！大家知道当光源射到白色物体和黑色物体上时的反光率是不同的，我们这里用红色的LED作为光源，光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上，如果检测到是黑色跑道，说明小车跑偏，这一侧的电机就会减速甚至停转这一侧的绿色的LED熄灭，驱动小车向相反方向行驶，这样小车就能始终沿着跑道行驶了。

二、核心元件工作原理

本着从简到繁的原则，我们首先来制作一款由数字电路来控制的智能循迹小车，在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到：光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。

1、光敏电阻器件

这就是光敏电阻，它能够检测外界光线的强弱，外界光线越强光敏电阻的阻值越小，外界光线越弱阻值越大，当红色LED光投射到白色区域和黑色跑道时因为反光率的不同，光敏电阻的阻值会发生明显区别，便于后续电路进行控制。

2、LM393比较器集成电路

LM393是双路电压比较器集成电路，由两个独立的精密电压比较器构成。它的作用是比较两个输入电压，根据两路输入电压的高低改变输出电压的高低。输出有两种状态：接近开路或者下拉接近低电平，LM393采用集电极开路输出，所以必须加上拉电阻才能输出高电平。

3、带减速齿轮的直流电机

直流电机驱动小车的话必须要减速，否则转速过高的话小车跑得太快根本也来不及控制，而且未经减速的话转矩太小甚至跑不起来，我们专门定做的这种电机已经集成了减速齿轮大大降低了制作难度非常适合我们使用。

LM393随时比较着两路光敏电阻的大小，当出现不平衡时（例如一侧压黑色跑道）立即控制一侧电机停转，另一侧电机加速旋转，从而使小车修正方向，恢复到正确的方向上，整个过程是一个闭环控制，因此能快速灵敏地控制。

三、组装步骤：

第一步：电路部分基本焊接

电路焊接部分比较简单，焊接顺序按照元件高度从低到高的原则，首先焊接8个电阻，焊接时务必用万用表确认阻值是否正确，焊接有极性的元件如三极管、绿色指示灯、电解电容务必分清楚极性尽量参考我们图片的元件方向焊接，焊接电容时引脚短的是负极插入PCB丝印上阴影的一侧，焊接绿色LED时注意引脚长的是正极，并且焊接时间不能太长否则容易焊坏，D4 D5 R13 R14 可以暂时不焊，集成电路芯片可以不插，初步焊接完成后请务必细心核对，防止粗心大意。

第二步：机械组装

将万向轮螺丝穿入PCB孔中，并旋入万向轮螺母和万向轮。电池盒通过双面胶贴在PCB上，引出线穿过PCB预留孔焊接到PCB上，红线接3V正电源，黄线接地，多余的引线可以用于电机连线。

机械部分组装可以先组装轮子，轮子由三片黑色亚克力轮片组成，装配前请将保护膜揭去，最内侧的轮片中心孔是长园孔，中间的轮片直径比较小，外侧的轮片中心孔是园的，用两个螺丝螺母固定好三片轮片，并用黑色的自攻螺丝固定在电机的转轴上，最后将硅胶轮胎套在车轮上。用引线连接好电机引线，最后将车轮组件用不干胶粘贴在PCB制定位置，注意车轮