1、第三部分 實訓板的焊接與調試第三部分 實訓板的焊接與調試i； THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書MF W. lajlilhlb ll實訓一搶答器電路的制作.2實訓二LED 數字電子鐘的制作 . 5實訓三全硅管超外差式六管收音機的制作 .10第 3 頁共 12 頁.Hi； THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書WTRw. Hnnliu nn-u.cii第三部分實訓板的焊接與調試實訓一搶答器電路的制作一、 實訓目的：1、 掌握由 CD4511 CD4068 74LS02 組成的九路數顯搶答器和工作原理2、 進一步鍛煉元器件的裝配工藝和 PCB 板的焊接水平。二、實訓所需儀器

2、1、THDAF061.PCB 搶答器電路2、THETZP-1 型電子焊接裝配生產線3、數字式萬用表4、常用焊接工具5、元件包序號名稱型號與規格數量備注1線路板THDAF061.PCB1 塊2電阻RJ-0.25W-68 Q 士 1%1 個R93RJ-0.25W-100 Q 士 1%7 個R10R164RJ-0.25W-330 Q 士 1%1 個R85RJ-0.25W-2K 士 1%1 個R56RJ-0.25W-3K 士 1%4 個R1、R2、R3、R47RJ-0.25W-10K 士 1%2 個R6、R78CBB 電容0.01UF2 個C1、C29二極管1N414815 個D1-D1510發光二極

3、管$ 51 個紅色11蜂鳴器（有源）1 個5V12三極管90132 個VT1、VT213數碼管5011AS1 個共陰紅14音樂片1 個15微動按鈕12 X 12 X 4.310 個S1-S1016集成芯片CD45111 個17CD40681 個1874LS021 個19芯片插座14P2 個2016P1 個21防轉柱（慈溪）10mm2 個紅、黑各 1 個4第 4 頁共 12 頁三、工作原理S1S9 為 9 個搶答器按鍵，CD4511 是 BCD 碼 7 段譯碼器，CD4068 是八輸入與 非門，74LS02 為四路二輸入或非門，D1D15 起對輕觸按鍵進行 BCD 編碼的作用。 初始狀態下，CD

4、4511 驅動 LED 數碼管顯示為 0,即 A B C D E、F 這六個筆畫 為 1，G 筆畫為 0。現將 G 筆畫信號用三極管反相，把 0 對應的筆畫信號變為全是 1， 然后將這些筆畫信號送給八輸入與非門CD4068 根據與非門的邏輯關系可知CD4068 的輸出為 0,這樣 7 段譯碼器 CD4511 就處在了譯碼狀態。因為除了 0 外的 其他數字對應的筆畫信號不全為1，不能使 CD4068 輸出 1，也不能使 7 段譯碼器CD4511 處于譯碼狀態。所以當有按鍵按下時，CD4068 就輸出鎖存信號 0,致使 7段譯碼器 CD4511 把所鍵入的數字鎖存顯示，這樣后按下的鍵就不起作用了。

5、數碼 管上就只顯示最先按下的鍵號，起到了搶答的作用。R1 和 C1 組成積分電路對鎖存信號做非常短暫的延時，其作用是讓數字電路有 足夠的響應時間，使之鎖存穩定，不致于顯示亂碼。CD4068 的輸出信號經過 74LS02 或非門后輸出高電平，驅動聲光報警電路。S10 鍵為復位鍵，該鍵可在主持人喊“開 始”前按下，若 S10 鍵按下后數碼管不顯示 0,而且有聲光報警指示，則說明有人 在作弊，所顯示的是哪個數字就是哪個人在作弊。四、實訓步驟4.1 裝前檢查：根據圖紙核對所用元器件規格、型號及數量；對印刷板按 圖作線路檢查和外觀檢查。4.2 元器件測試：用萬用表或專用的測量儀器對所用到的元器件進行測量

6、，將不合格的元器件篩選出來。4.3 按元件裝配圖進行裝配焊接：線路板上元件排列整齊、成形美觀、 線路板清潔；焊點光滑無虛焊和漏焊；焊接過程中，不損壞元件。注意集 成塊、二極管、三極管的安裝方向4.4 音樂集成塊的安裝和焊接：音樂集成塊用 502 膠水固定在 PCB 板的 背面，固22不銹鋼螺絲M3X 84 個23平墊$ 34 個24彈墊$ 34 個25支架23 長4 個26軟線紅色20cm12 芯第 5 頁共 12 頁i； THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書MF W. lajlilhlb ll表 1-1 兀器件清單定的位置要方便各個點的引線，集成塊上標有 C B E 的三點用 1

7、2 芯的線引到 PCB 板上 C、B E 對應的焊盤上，集成塊上剩余的兩個點短i； THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書MF W. lajlilhlb ll接引線到 PCB 板上 E 點右邊的焊點上。4.5 裝配和焊接好后，大致的檢查和測量所焊接的板子有無短路或漏焊現 象，一切正常后，將+5V 電源接入，則數碼管顯示為 0,按下相應的搶答鍵 后，數碼管顯示相應的數字，同時并帶有聲光報警功能，然后按下其它的 鍵后不起作用，按 S10 鍵進行復位。4.6 功能正常后，可以用萬用表或示波器對信號進行測量，進一步掌握搶答的工 作原理。第 6 頁共 12 頁一、 實訓目的：1、 了解 LED

8、 數字電子鐘的結構及各個功能模塊的工作原理2、進一步熟悉組合邏輯電路和時序電路。二、 實訓所需儀器1、THDAF141.PCB LE 數 字電子鐘2、THETZP-1 型電子焊接裝配生產線3、實訓掛箱（DY-03 直流電源單元）4、雙蹤示波器、數字式萬用表5、常用焊接工具6、元件包序號名稱型號與規格數量備注1線路板THDAF141.PCB1 塊2電阻RJ-0.25W-100 Q 士 1%44 個R1-R443RJ-0.25W-1K 士 1%1 個R534RJ-0.25W-10K 士 1%4 個R45、R46、R49、R505RJ-0.25W-1M 士 1%4 個R47、R4& R51、

9、R526RJ-0.25W-10M 士 1%1 個R547獨石電容33pF2 個C1、C28發光二極管$ 5 紅色4 個D1-D49二極管1N41486 個D5-D1010三極管90121 個VT111數碼管5011AS6 個共陰紅12集成芯片CD45116 個U1-U613CD45183 個U7-U914CD40601 個U1015CD40401 個U1116集成插座16P11 個17微動按鈕6 X 6X 54 個S1-S418晶振32.768KHZ1 個19防轉柱（慈溪）10mm2 個紅、黑各 1 個20不銹鋼螺絲M3X 84 個實訓二 LED 數字電子鐘的制作.Hi； THETZP-1 型

10、電子產品工藝實訓臺實訓指導書WTRw. Hnnliu nn-u.cii第 7 頁共 12 頁21平墊$ 34 個7三、工作原理數字鐘是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比 具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了 廣泛的使用。數字鐘從原理上講是一種典型的數字電路， 其中包括了組合邏輯電路和時序電路。目前，數字鐘的功能越來越強，并且有多種專門的大規模集成電路可供選擇。從有利于學習的角度考慮，這里主要介紹以中小規模集成電路和 PLD 器件設計 數字鐘的方法。3.1 數字鐘的構成數字鐘實際上是一個對標準頻率（1HZ 進行計數的計數電路。由于計數

11、的起 始時間不可能與標準時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路， 同時標準的 1HZ時間信號必須做到準確穩定。通常使用石英晶體振蕩器電路構成數 字鐘。圖 2-1 所示為數字鐘的一般構成框圖。3.1.1 晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數字鐘提供一個頻率穩定準確的32768Hz 的方波信號，可保證數字鐘的走時準確及穩定。 不管是指針式的電子鐘還是數字顯示的電子鐘都使 用了晶體振蕩器電路。3.1.2 分頻器電路分頻器電路將 32768Hz 的高頻方波信號經 32768 （ 215）次分頻后得到 1Hz 的 方波信號供秒計數器進行計數。分頻器實際上也就是計數器。3.1.3 時間計數器電路

12、時間計數電路由秒個位和秒十位計數器、分個位和分十位計數器及時個位和時 十位計數器電路構成，其中秒個位和秒十位計數器、分個位和分十位計數器為60進制計數器，而根據設計要求，時個位和時十位計數器為24 進制計數器。3.1.4 譯碼驅動電路譯碼驅動電路將計數器輸出的 8421BCD 碼轉換為數碼管需要的邏輯狀態，并且 為保證數碼管正常工作提供足夠的工作電流。3.1.5 數碼管顯示單元22彈墊$ 34 個23支架23 長4 個第 8 頁共 12 頁i； THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書MF W. lajlilhlb ll表 2-1 兀器件清單數碼管通常有發光二極管（LED 數碼管和液晶

13、（LCD 數碼管，本設計提供的 為 LED 數碼管。第 9 頁共 12 頁挽時控制 電 路T楂分用制- r電路13276ffHz .2Hz1Hz分頻器仆 梅器器.電賂坯路電.1.護圖 2-1 LED 數字電子鐘的組成框圖3.2 數字鐘的工作原理3.2.1 晶體振蕩器電路晶體振蕩器是構成數字式時鐘的核心，它保證了時鐘的走時準確及穩定。一般輸出為方波的數字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用 TTL 門電路構成；另一類是通過 CMOSE 門構成的電路，如圖 2-2 所示，從圖上可以看出其結構 非常簡單。該電路廣泛使用于各種需要頻率穩定及準確的數字電路，如數字鐘、電 子計算機、數字通信電路等。P 池

14、f ： THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書WTRw. QQiqC1廠沂L-J1敷JSi； THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書MF W. lajlilhlb ll圖 2-2 CMOS 晶體振蕩器圖 14-2 所示電路中，CMOSE 門 U1 與晶體、電容和電阻構成晶體振蕩器電路， U2實現整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉換為較理想的方波。輸出反饋電阻Rf為非門提供偏置，使電路工作于放大區域，即非門的功能近似于一個 高增益的反相放大器。電容Ci、C2與晶體構成一個諧振型網絡，完成對振蕩頻率 的控制功能，同時提供了一個 180 度相移，從而和非門構成一個正反饋

15、網絡，實現 了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩定性及準確性，從而保證了輸出頻率 的穩定和準確。3.2.2 分頻器電路通常，數字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1Hz 的秒信號輸入，需要對振蕩器的輸出信號進行分頻。通常實現分頻器的電路是計數器電路，一般采用多級 2 進制計數器來實現。例 如，將 32768Hz 的振蕩信號分頻為 1HZ 的分頻倍數為 32768 ( 215)，即實現該分 頻功能的計數器相當于 15 級 2 進制計數器。常用的 2 進制計數器有 74HC393 等。實際上， 從盡量減少元器件數量的角度來考慮， 這里可選多極2進制計數電路 CD4060和 CD4040 來構

16、成分頻電路。CD4060 和 CD4040 在數字集成電路中可實現的 分頻次數最高，而且 CD4060 還包含振蕩電路所需的非門，使用更為方便。CD4060 計數為14級2進制計數器，可以將 32768Hz 的信號分頻為2Hz， 其內部框圖如圖 2-3 所示，從圖中可以看出，CD4060 的時鐘輸入端兩個串接的非 門，因此可以直接實現振蕩和分頻的功能。第 10 頁共 12 頁11i； THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書MF W. lajlilhlb ll圖 2-3 CD4046 內部框圖圖 2-4 CD4040 內部框圖CD4040 計數器的計數模數為 4096 ( 212)，其

17、邏輯框圖如圖 2-4 所示。 如將 32768Hz信號分頻為 1Hz,則需外加一個 8 分頻計數器，故一般較少使用CD4040 來實現分頻。綜上所述，可選擇 CD4060 同時構成振蕩電路和分頻電路。照圖 14-3，在 CP0和CP。之間接入振蕩器外接元件可實現振蕩， 并利用時計數電路中多一個 2 分頻器(后 述)可實現15 級 2 分頻，即可得 1Hz 信號。3.2.3 時間計數單元時間計數單元有時計數、分計數和秒計數等幾個部分。時計數單元一般為 12 進制計數器或 24 進制計數器， 其輸出為兩位 8421BCD 碼 形式；分計數和秒計數單元為 60 進制計數器，其輸出也為 8421BCD

18、 碼。3.2.4 譯碼驅動及顯示單元計數器實現了對時間的累計以8421BCD 碼形式輸出，為了將計數器輸出的8421BCD 碼顯示出來，需用顯示譯碼電路將計數器的輸出數碼轉換為數碼顯示器件 所需要的輸出邏輯和一定的電流，一般這種譯碼器通常稱為7 段譯碼顯示驅動器。常用的 7 段譯碼顯示驅動器有 CD45113.2.5 校時電源電路當重新接通電源或走時出現誤差時都需要對時間進行校正。通常，校正時間的方法是：首先截斷正常的計數通路，然后再進行人工出觸發計數或將頻率較高的方 波信號加到需要校正的計數單元的輸入端，校正好后，再轉入正常計時狀態即可。四、實訓步驟第 11 頁共 12 頁4.1 裝前檢查：根據圖紙核對所用元器件規格、型號及數量；對印刷板按 圖作線路檢查和外觀檢查。11i； THETZP-1 型電子產品工藝實訓臺實訓指導書MF W. lajlilhlb ll4.2 元器件測試：用萬用表或專用的測量儀器對所用到的元器件進行測 量，將不合格的元器件篩選出來。4.3 按元件裝配圖進行裝配焊接：線路板上元件排列整齊、成形美觀、 線路