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1、2023-2-141.焊接工艺一、焊接工艺一、焊接工艺（1）焊接的要求）焊接的要求 电子产品的组装其主要任务是在印制电路板上对电子电子产品的组装其主要任务是在印制电路板上对电子元器件进行锡焊。焊点的个数从几十个到成千上万个，元器件进行锡焊。焊点的个数从几十个到成千上万个，如果有一个焊点达不到要求，都会影响整机的质量，因如果有一个焊点达不到要求，都会影响整机的质量，因此，在锡焊时必须做到以下几点：此，在锡焊时必须做到以下几点：A：焊点的机械强度要足够。但不能用过多的焊料堆积，：焊点的机械强度要足够。但不能用过多的焊料堆积，这样容易造成虚焊。焊点与焊点的短路。这样容易造成虚焊。焊点与焊点的短路。B

2、：焊接要可靠，必须防止虚焊。以保证导电性能。虚焊：焊接要可靠，必须防止虚焊。以保证导电性能。虚焊是指焊料与被焊物表面没有形成是指焊料与被焊物表面没有形成2023-2-14与引线浸润不好与引线浸润不好与印制版浸润不好与印制版浸润不好典型焊点外观示意图典型焊点外观示意图虚焊现象虚焊现象2023-2-14 1.焊接工艺1 1 焊接工具与材料焊接工具与材料2 2 手工焊接基本操作手工焊接基本操作3 3 手工焊接技术要点手工焊接技术要点2023-2-141 锡焊工具与材料一、电烙铁一、电烙铁2023-2-14普通电烙铁2023-2-14常常寿寿命命烙烙铁铁头头电电烙烙铁铁2023-2-14外热式电烙铁外

3、热式电烙铁2023-2-14手动送锡电烙铁手动送锡电烙铁2023-2-14温温控控式式电电烙烙铁铁2023-2-14热风拔焊台热风拔焊台2023-2-14常常用用焊焊接接工工具具2023-2-14二、烙铁头及修整镀锡二、烙铁头及修整镀锡（1 1）烙铁头一般用紫铜制成，对于有镀层的烙铁头，一般不要锉或打）烙铁头一般用紫铜制成，对于有镀层的烙铁头，一般不要锉或打磨。因为电镀层的目的就是磨。因为电镀层的目的就是保护烙铁头不易腐蚀。保护烙铁头不易腐蚀。还有一种新型合金烙铁还有一种新型合金烙铁头，寿命较长，但需配专门头，寿命较长，但需配专门的烙铁。一般用于固定产品的的烙铁。一般用于固定产品的印制板焊接。

4、常用烙铁头形状印制板焊接。常用烙铁头形状有以下几种（如图）有以下几种（如图）2023-2-14部分样式烙铁头部分样式烙铁头1、2、3：分别为三个参赛组的组一个抢答按钮供参加竞赛者使用。按动抢答开关，则显示器显示出该组参赛者的组号。铅和锡的熔点，利于焊接。并满足设计功能的要求。附三路竞赛抢答器完成图很明显，任何复杂的数字电路系统都可以逐步划分成统 设计的最重要的内容，应该特别注意不同信号之间的逻辑性与时序性。的数字电路器件来实现，将各子系统组合起来，便完成锁（上升沿有效），从而使其他后按抢答按钮的抢答信三输入3与非门74LS10的逻辑图和功能表分别如下图所示须经常训练，反复实践才能熟练。在进行静

5、、动态测试时应尽量保证测试条件与电路的实三路竞赛抢答器设计电路（一），如设计要求，七段数码显示器对应的译码表，如下所示：源电压要求比较严格，电压值必须在一定范围内。（1）充分理解电路的工作原理和电路结构，对电路输入整个电路进行仿真，验证设计。利用电子CAD设计出PCB图，制作出印制电路板。若电路中采用了TTL、COMS、运放、分立元件等多种操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。输出电路是完成系统最后逻辑功能的重要部分。2023-2-14（2）普通烙铁头的修整和镀锡）普通烙铁头的修整和镀锡 烙铁头经使用一段时间后，会发生表面凹凸不平，而且烙铁头经使用一段时间后，会发生表面凹凸不平，而

6、且氧化层严重，这种情况下需要修整。氧化层严重，这种情况下需要修整。一般将烙铁头拿下来，夹到台钳上一般将烙铁头拿下来，夹到台钳上粗锉，修整为自己要求的形状，粗锉，修整为自己要求的形状，然后再用细锉修平，最后用细砂纸然后再用细锉修平，最后用细砂纸打磨光。对焊接数字电路、计算机的工作来说，锉细，再修整。打磨光。对焊接数字电路、计算机的工作来说，锉细，再修整。2023-2-14 修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦；直到整个烙铁修整面

7、均匀镀上一层锡为止。回摩擦；直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。注意：烙铁通电后一定要立刻蘸上松香，否则表面会生成难注意：烙铁通电后一定要立刻蘸上松香，否则表面会生成难镀锡的氧化层。镀锡的氧化层。2023-2-14三、焊料三、焊料铅与锡熔形成合金（即铅锡焊料）后，具有一系列铅和锡铅与锡熔形成合金（即铅锡焊料）后，具有一系列铅和锡不具备的优点：不具备的优点：熔点低。各种不同成熔点低。各种不同成分的铅锡合金熔点均低于分的铅锡合金熔点均低于铅和锡的熔点，利于焊接。铅和锡的熔点，利于焊接。机械强度高，抗氧化。机械强度高，抗氧化。表面张力小，增大了表面张力小，增大了液态流动性，有利于焊接液态流动性，有

8、利于焊接时形成可靠接头。时形成可靠接头。或根据通电后系统的工作状态直接从电路的还有一种新型合金烙铁注意不要出现挂锡或虚焊现象。的数字电路器件来实现，将各子系统组合起来，便完成焊点的个数从几十个到成千上万个，总结报告应对本设计的特点、所采用的设计3 用烙铁对焊点加力加热是错误的。（6）在数字电路中由于不存在大功率、大电流、高电压（2）确定总体设计方案第一抢答信号的鉴别和锁存功能由四D触发器FF1持人清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间源接错了，否则有源器件损坏的情况很少。一般将烙铁头拿下来，夹到台钳上（3）在寻找故障时，可由前往后或由后往前按信号的流方框图应能简洁、清晰地表示设计方案的选

9、择合适的数字器件，用电子CAD软件绘出各逻辑单设计要求，七段数码显示器对应的译码表，如下所示：修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦；或根据通电后系统的工作状态直接从电路的导线之间的连接以绕焊为主，操作步骤如下的时钟脉冲信号源CP组合完成。2023-2-142.2.手工锡焊基本操作手工锡焊基本操作一、焊接操作姿势 电烙铁拿法有三种。电烙铁拿法有三种。焊锡丝一般有两种拿法。焊锡丝一般有两种拿法。2023-2-14 使用电烙铁要配置烙铁架，一般放置在工作台右前使用电烙铁要配置烙铁架，一般放置在工作台右前方，电烙铁用后一定要稳妥放与

10、烙铁架上，并注意导线方，电烙铁用后一定要稳妥放与烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头。等物不要碰烙铁头。2023-2-14 由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。避免食入。焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不少于一般烙铁离开鼻子的距离应至少不少于30厘米，通

11、常以厘米，通常以40厘米时为宜。厘米时为宜。注意注意2023-2-14作为一种初学者掌握手工锡焊技术的训练方法，五步法作为一种初学者掌握手工锡焊技术的训练方法，五步法是卓有成效的。正确的五步法是卓有成效的。正确的五步法:二、五步法训练准准备备施施焊焊加加热热焊焊件件熔熔化化焊焊料料移移开开焊焊锡锡移移开开烙烙铁铁2023-2-14三、锡焊基本条件三、锡焊基本条件1.1.焊件可焊性焊件可焊性 2.2.焊料合格焊料合格 3.3.焊剂合适焊剂合适 4.4.焊点设焊点设计合理计合理2023-2-141 1 掌握好加热时间掌握好加热时间 在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。在保证焊料润湿焊件的前提下

12、时间越短越好。四、手工焊接注意事项2 2 保持合适的温度保持合适的温度 保持烙铁头在合适的温度范围。一般经验是烙铁头保持烙铁头在合适的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高温度比焊料熔化温度高50较为适宜。较为适宜。3 3 用烙铁对焊点加力加热是错误的。用烙铁对焊点加力加热是错误的。会造成被焊件的损伤，例如电位器、开关、接插件的会造成被焊件的损伤，例如电位器、开关、接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上，加力的结果容易造成焊接点往往都是固定在塑料构件上，加力的结果容易造成元件失效。元件失效。2023-2-14一、印制电路板安装与焊接 印制板和元器件检查印制板和元器件检查二、元器件引线成

13、型3 手工焊接技术要点2023-2-14三、元器件插装三、元器件插装四、印制电路板的焊接四、印制电路板的焊接五、焊后处理五、焊后处理2023-2-14六、导线焊接六、导线焊接1.1.常用连接导线常用连接导线2.2.导线焊前处理导线焊前处理 剥绝缘层、预焊剥绝缘层、预焊 2023-2-143.3.导线焊接导线焊接（1 1）导线同接线端子的连接有三种基本形式）导线同接线端子的连接有三种基本形式绕焊绕焊钩焊钩焊搭焊搭焊（2 2）导线与导线的连接）导线与导线的连接导线之间的连接以绕焊为主，操作步骤如下导线之间的连接以绕焊为主，操作步骤如下持人清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间输出之间的逻辑关

14、系，正常情况下的信号的电平、波形、一些实用的检测方法，如对换法、对比法、对分法、信铅和锡的熔点，利于焊接。电烙铁拿法有三种。可容纳1、2、3，三组参赛者的竞赛抢答器。整个电路进行仿真，验证设计。的数字电路器件来实现，将各子系统组合起来，便完成对焊接数字电路、计算机的工作来说，锉细，再修整。在得到第一抢答信号后，应立即将其输入锁存，并使其方框图应能简洁、清晰地表示设计方案的电源为整个系统工作提供所需的能源，为各端口提（4）趁热套上套管，冷却后套管固定在接头处。锁（上升沿有效），从而使其他后按抢答按钮的抢答信四2输入与门74LS08的逻辑图和功能表分别如下图所示括仪器的选用、调试的步骤以及每一步骤

15、中检测的部位保持烙铁头在合适的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50较为适宜。同时有两组或两组以上抢答，则抢答无效，显示字2023-2-14（1 1）去掉一定长度绝缘皮。）去掉一定长度绝缘皮。（2 2）端子上锡，穿上合适套管。）端子上锡，穿上合适套管。（3 3）绞合，施焊。）绞合，施焊。（4 4）趁热套上套管，冷却后套管固定在接头处。）趁热套上套管，冷却后套管固定在接头处。2023-2-144.屏蔽线末端处理屏蔽线末端处理 屏蔽线或同轴电缆末端连接屏蔽线或同轴电缆末端连接对象不同处理方法也不同。对象不同处理方法也不同。无论采用何种连接方式均不无论采用何种连接方式均不应使芯线承受压力

16、。应使芯线承受压力。2023-2-14七、几种典型焊点的焊法1.1.环形焊件环形焊件焊接法焊接法2.2.片状焊片状焊件的焊接方件的焊接方法法2023-2-143.3.在金属板上焊导线在金属板上焊导线 4.4.槽形、板形、槽形、板形、柱形焊点焊接柱形焊点焊接 方法方法2023-2-142.数字电路设计与制作的一般方法数字电路设计与制作的一般方法统 设计的最重要的内容，应该特别注意不同信号之设计的最重要的内容，应该特别注意不同信号之间的逻辑性与时序性。间的逻辑性与时序性。输出电路是完成系统最后逻辑功能的重要部分。输出电路是完成系统最后逻辑功能的重要部分。在数字电路系统中存在各种各样的输出接口电路。

17、其在数字电路系统中存在各种各样的输出接口电路。其功能或是发送一组经系统处理的数据；或是显示一组功能或是发送一组经系统处理的数据；或是显示一组数字；或是将数字信号进行转换，变成模拟输出信号。数字；或是将数字信号进行转换，变成模拟输出信号。所以在设计系统的输出电路时，必须注意与负载在电所以在设计系统的输出电路时，必须注意与负载在电平、信号极性、拖动能力等方面进行匹配。平、信号极性、拖动能力等方面进行匹配。时钟电路是数字电路系统的灵魂，它也是一种控时钟电路是数字电路系统的灵魂，它也是一种控制电路，整个系统都在它的控制之下按一定的规律工制电路，整个系统都在它的控制之下按一定的规律工作。时钟电路包括主时

18、钟振荡电路作。时钟电路包括主时钟振荡电路2023-2-14频后形成各种时钟脉冲的电路。设计时钟电路时，应根频后形成各种时钟脉冲的电路。设计时钟电路时，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其控制据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其控制信号结合产生系统所需的各种时钟信号。信号结合产生系统所需的各种时钟信号。电源为整个系统工作提供所需的能源，为各端口提电源为整个系统工作提供所需的能源，为各端口提供所需的直流电平。在数字电路系统中，供所需的直流电平。在数字电路系统中，TTL电路对电电路对电源电压要求比较严格，电压值必须在一定范围内。源电压要求比较严格，电压值必须在一定范围内。CMOS

19、电路对电源电压的要求相对比较宽松，设计电电路对电源电压的要求相对比较宽松，设计电源时，必须注意电源的负载能力，电压的稳定及波纹系源时，必须注意电源的负载能力，电压的稳定及波纹系数等。数等。很明显，任何复杂的数字电路系统都可以逐步划分成很明显，任何复杂的数字电路系统都可以逐步划分成不同层次、相对独立的子系统，通过对不同层次、相对独立的子系统，通过对2023-2-14子系统的逻辑关系、时序等的分析，最后可以选用合适子系统的逻辑关系、时序等的分析，最后可以选用合适的数字电路器件来实现，将各子系统组合起来，便完成的数字电路器件来实现，将各子系统组合起来，便完成了整个大系统的设计。了整个大系统的设计。2

20、.2.数字系统设计的一般方法与步骤数字系统设计的一般方法与步骤（1 1）消化课题）消化课题 必须充分了解设计要求，明确被设计系统的全部功能必须充分了解设计要求，明确被设计系统的全部功能、要求及技术指标。熟悉被处理信号与被控制对象的各、要求及技术指标。熟悉被处理信号与被控制对象的各种参数与特点。种参数与特点。（2 2）确定总体设计方案）确定总体设计方案 根据系统逻辑功能画出系统的原理框图，将系统分解。根据系统逻辑功能画出系统的原理框图，将系统分解。确定连接不同方框间各种信号的逻辑关系确定连接不同方框间各种信号的逻辑关系2023-2-14与时序关系。方框图应能简洁、清晰地表示设计方案的与时序关系。

21、方框图应能简洁、清晰地表示设计方案的原理。原理。（3 3）绘制单元电路并对单元电路仿真）绘制单元电路并对单元电路仿真 选择合适的数字器件，用电子选择合适的数字器件，用电子CADCAD软件绘出各逻辑单软件绘出各逻辑单元的逻辑电路图。然后利用电子元的逻辑电路图。然后利用电子CADCAD软件中的数字电路仿软件中的数字电路仿真功能对电路进行仿真测试，从而确定电路是否准确无真功能对电路进行仿真测试，从而确定电路是否准确无误。误。若电路中采用了若电路中采用了TTLTTL、COMSCOMS、运放、分立元件等多种、运放、分立元件等多种器件时，如果采用不同的电源供电，则要注意不同电路器件时，如果采用不同的电源供

22、电，则要注意不同电路之间电平的正确转换，并应绘制之间电平的正确转换，并应绘制操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。电路达到的技术指标等进行必要的分析和阐述。的数字电路器件来实现，将各子系统组合起来，便完成头，寿命较长，但需配专门持人清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，保持烙铁头在合适的温度范围。子系统的逻辑关系、时序等的分析，最后可以选用合适并满足设计功能的要求。修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦；竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮开关供参加竞赛者之间电平

23、的正确转换，并应绘制（6）在数字电路中由于不存在大功率、大电流、高电压可容纳1、2、3，三组参赛者的竞赛抢答器。附三路竞赛抢答器完成图抢答器设计方案二实现这一功能可用触发器或锁存器等。虚焊是指焊料与被焊物表面没有形成导线之间的连接以绕焊为主，操作步骤如下时钟电路包括主时钟振荡电路整个电路进行仿真，验证设计。1、主持人X有一个清零按钮。2023-2-14电平转换电路。电平转换电路。（4）分析电路）分析电路 设计的电路可能不存在任何问题，但组合起来后系设计的电路可能不存在任何问题，但组合起来后系统可能不能正常工作，因此，充分分析各单元电路，特统可能不能正常工作，因此，充分分析各单元电路，特别是对控

24、制信号要从逻辑关系、正负极性、时序等几个别是对控制信号要从逻辑关系、正负极性、时序等几个方面进行深入的考虑，确保不存在冲突。在深入分析的方面进行深入的考虑，确保不存在冲突。在深入分析的基础上通过对原设计电路的不断修改，从而获得最佳设基础上通过对原设计电路的不断修改，从而获得最佳设计方案。计方案。（5）完成整体设计）完成整体设计 在各单元电路完成的基础上，再用电子在各单元电路完成的基础上，再用电子CAD软件对软件对整个电路进行仿真，验证设计。整个电路进行仿真，验证设计。根据设计要求来设计出一个比较理想的数字电路系统根据设计要求来设计出一个比较理想的数字电路系统须经常训练，反复实践才能熟练。须经常

25、训练，反复实践才能熟练。2023-2-14二、二、数字电路系统的安装与调试数字电路系统的安装与调试 数字系统电路设计完毕后，必须通过试验板的安装数字系统电路设计完毕后，必须通过试验板的安装与调试来纠正设计中因考虑不周而出现的错误与不足。与调试来纠正设计中因考虑不周而出现的错误与不足。检测出实际系统正常运行的各项技术指标、参数、工作检测出实际系统正常运行的各项技术指标、参数、工作状态、输出驱动情况及逻辑功能。所以，系统装调工作状态、输出驱动情况及逻辑功能。所以，系统装调工作是验证理论设计，进一步修正设计方案的重要实践过程。是验证理论设计，进一步修正设计方案的重要实践过程。具体步骤如下：具体步骤如

26、下：1 1制作制作PCBPCB 利用电子利用电子CADCAD设计出设计出PCBPCB图，制作出印制电路板。图，制作出印制电路板。2023-2-142检测器件检测器件 在将器件安装到电路板上之前，要对所选器件进行测在将器件安装到电路板上之前，要对所选器件进行测试，这样可以减少因器件原因造成的电路故障，提高效试，这样可以减少因器件原因造成的电路故障，提高效率。率。3安装元器件安装元器件 在安装元器件时，集成电路最好通过插座与电路板连在安装元器件时，集成电路最好通过插座与电路板连接，这便于在损坏器件时进行更换。另外在焊接过程中接，这便于在损坏器件时进行更换。另外在焊接过程中注意不要出现挂锡或虚焊现象

27、。注意不要出现挂锡或虚焊现象。4电路调试电路调试 电路的调试可分两步进行，首先是单元电路的调试电路的调试可分两步进行，首先是单元电路的调试2023-2-14（1）充分理解电路的工作原理和电路结构，对电路输入）充分理解电路的工作原理和电路结构，对电路输入输出之间的逻辑关系，正常情况下的信号的电平、波形、输出之间的逻辑关系，正常情况下的信号的电平、波形、频率等做到心中有数。据此设计出科学的调试方法，包频率等做到心中有数。据此设计出科学的调试方法，包括仪器的选用、调试的步骤以及每一步骤中检测的部位括仪器的选用、调试的步骤以及每一步骤中检测的部位等。等。（2）先进行静态测试，确定）先进行静态测试，确定

28、IC的电源、地及控制端的的电源、地及控制端的静态电平等直流工作状态是否正常后再进行动态测试。静态电平等直流工作状态是否正常后再进行动态测试。在进行静、动态测试时应尽量保证测试条件与电路的实在进行静、动态测试时应尽量保证测试条件与电路的实际工作状态相吻合。际工作状态相吻合。2023-2-14（3）在寻找故障时，可由前往后或由后往前按信号的流）在寻找故障时，可由前往后或由后往前按信号的流程对电路进行逐级测量；也可以根据电路的特点在关键程对电路进行逐级测量；也可以根据电路的特点在关键部位测量；或根据通电后系统的工作状态直接从电路的部位测量；或根据通电后系统的工作状态直接从电路的某一部分入手检查。某一

29、部分入手检查。（4）明确每次测量的意义。对于要了解什么及希望解决）明确每次测量的意义。对于要了解什么及希望解决什么问题作到心中有数。什么问题作到心中有数。（5）在对电路进行检测、试验或调整的过程中，应掌握）在对电路进行检测、试验或调整的过程中，应掌握一些实用的检测方法，如对换法、对比法、对分法、信一些实用的检测方法，如对换法、对比法、对分法、信号注入法信号寻迹法等号注入法信号寻迹法等.或根据通电后系统的工作状态直接从电路的电源为整个系统工作提供所需的能源，为各端口提通过用软件对设计电路土进行仿真，进一步括仪器的选用、调试的步骤以及每一步骤中检测的部位三路抢答器电路图如图4所示。按动抢答开关，则

30、显示器显示出该组参赛者的组号。8、电子产品装配焊接工艺制作的电路，装配焊接应可靠、铅和锡的熔点，利于焊接。（4）明确每次测量的意义。源接错了，否则有源器件损坏的情况很少。B：焊接要可靠，必须防止虚焊。锁（上升沿有效），从而使其他后按抢答按钮的抢答信在某组参赛者在第一时间抢之间电平的正确转换，并应绘制导线之间的连接以绕焊为主，操作步骤如下四2输入与门74LS08的逻辑图和功能表分别如下图所示算结果等原始记录归纳保存，以备以后查阅。1、本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者的信动抢答开关，则LED显示器显示出该组参赛者的组号。接，这便于在损坏器件时进行更换。1、依给定器件设计一个可容纳1、2、3

31、，三组参赛者的2023-2-14（6）在数字电路中由于不存在大功率、大电流、高电压）在数字电路中由于不存在大功率、大电流、高电压等工作状态，电路故障一般都是装配过程中出现的挂锡、等工作状态，电路故障一般都是装配过程中出现的挂锡、虚焊、元件插错等原因造成的，除非虚焊、元件插错等原因造成的，除非IC插反了方向或电插反了方向或电源接错了，否则有源器件损坏的情况很少。源接错了，否则有源器件损坏的情况很少。5归纳总结归纳总结 当电路能正常工作后，应将测试的数据、波形、计当电路能正常工作后，应将测试的数据、波形、计算结果等原始记录归纳保存，以备以后查阅。最后编写算结果等原始记录归纳保存，以备以后查阅。最后

32、编写总结报告。总结报告应对本设计的特点、所采用的设计总结报告。总结报告应对本设计的特点、所采用的设计技巧、存在的问题、解决的方法、电路的最后形式以及技巧、存在的问题、解决的方法、电路的最后形式以及电路达到的技术指标等进行必要的分析和阐述。电路达到的技术指标等进行必要的分析和阐述。2023-2-143.三路竞赛抢答器仿真设计三路竞赛抢答器仿真设计一、设计要求一、设计要求1、设计一个可容纳三组参赛者的竞赛抢答器，每组设置、设计一个可容纳三组参赛者的竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮供参加竞赛者使用。一个抢答按钮供参加竞赛者使用。2、电路应具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主、电路应具有第一抢答信号

33、的鉴别和锁存功能。在主持人清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间持人清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间按动抢答开关，则显示器显示出该组参赛者的组号。按动抢答开关，则显示器显示出该组参赛者的组号。3、电路应具备自锁功能。在某组参赛者在第一时间抢、电路应具备自锁功能。在某组参赛者在第一时间抢答成功后，其他组别参赛者的抢答无效。答成功后，其他组别参赛者的抢答无效。4、在、在Windows2000、EWB5.12软件的平台上设计制软件的平台上设计制作电路，并保存三种格式的作电路，并保存三种格式的文件文件。2023-2-145 5、总结报告由电路工作原理、电路图、设计依据、测试、总结报告

34、由电路工作原理、电路图、设计依据、测试验证功能和总结报告验证功能和总结报告5 5部分组成。部分组成。6 6、EWBEWB文件应满足欧洲标准，可在文件应满足欧洲标准，可在EWBEWB平台上运行操作，平台上运行操作，并满足设计功能的要求。并满足设计功能的要求。7 7、ProtelProtel网络表文件在网络表文件在ProtelProtel平台上应可以打开。平台上应可以打开。8 8、电子产品装配焊接工艺制作的电路，装配焊接应可靠、电子产品装配焊接工艺制作的电路，装配焊接应可靠、合理、美观。合理、美观。2023-2-14二、设计整体方案二、设计整体方案 1 1、本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者

35、的信、本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可用触发器或锁存器等。号并将其锁存。实现这一功能可用触发器或锁存器等。在得到第一抢答信号后，应立即将其输入锁存，并使其在得到第一抢答信号后，应立即将其输入锁存，并使其他组别的抢答信号无效。他组别的抢答信号无效。2 2、当电路锁存第一抢答信号后，用编码、译码及数码、当电路锁存第一抢答信号后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答组别的符号。显示电路显示出抢答组别的符号。3 3、若同时有两组或两组以上抢答，则所有的抢答信号无、若同时有两组或两组以上抢答，则所有的抢答信号无效，显示器显示效，显示器显示0 0字符。字符。2023

36、-2-14三、参考答案：三、参考答案：抢答器设计方案一抢答器设计方案一 用用1块四块四D触发器触发器74LS175、2块三块三3输入与非门输入与非门74LS10、1块块555电路、电路、1块四块四2输入与门输入与门74LS08、1个七段个七段LED数码显示器和若干按钮开关等器件设计一个数码显示器和若干按钮开关等器件设计一个可容纳可容纳1、2、3，三组参赛者的竞赛抢答器。，三组参赛者的竞赛抢答器。1、主持人、主持人X有一个清零按钮。清零后，显示器清零，有一个清零按钮。清零后，显示器清零，抢答开始。抢答开始。2、三组参赛者分别为：、三组参赛者分别为：1、2、3组。每组有一个抢答组。每组有一个抢答按

37、钮。抢答时，第一时间抢答按钮。抢答时，第一时间抢答2023-2-14别符号被显示器别符号被显示器L显示。显示。3、若同时有两组或两组以上抢答，则所有的抢答信号无、若同时有两组或两组以上抢答，则所有的抢答信号无效，显示器效，显示器L显示显示0字符。字符。4、四、四D触发器触发器74LS175、三、三3输入与非门输入与非门74LS10和四和四2输入与门输入与门74LS08的逻辑图和功能表分别如图的逻辑图和功能表分别如图5.1、图图5.2和图和图5.3所示。三路竞赛抢答器设计电路（一），如所示。三路竞赛抢答器设计电路（一），如图图5.4所示。其中，所示。其中，X：为主持人清零信号，低电平：为主持人清

38、零信号，低电平有效。有效。1、2、3：分别为三个参赛组的组：分别为三个参赛组的组别符号，抢答高电平有效。别符号，抢答高电平有效。当主持人按下清零按钮后，当主持人按下清零按钮后，FF1的，的，FF12023-2-14Q1Q2Q30，显示器，显示器L显示显示0字符，所有的抢答无字符，所有的抢答无效。效。第一抢答信号的鉴别和锁存功能由四第一抢答信号的鉴别和锁存功能由四D触发器触发器FF1 74LS175、三、三3输入与非门输入与非门G1、G2、四、四2输入与门输入与门G3（74LS08如图如图5.3所示）和一个由所示）和一个由555多谐振荡器构成多谐振荡器构成的时钟脉冲信号源的时钟脉冲信号源CP组合

39、完成。当主持人命令开始抢答组合完成。当主持人命令开始抢答后，后，FF1的。此时，设第一组参赛者在第一时间按下了的。此时，设第一组参赛者在第一时间按下了抢答器按钮抢答器按钮1，FF1的的Q11、，、，G2的的3A0、3Y1，G1的的3Y输出为输出为0，G3的的1Y输出为输出为0，FF1的的CLK0，FF1四四D触发器触发器74LS175的时钟脉冲信号的时钟脉冲信号CLK被封被封锁（上升沿有效），从而使其他后按抢答按钮的抢答信锁（上升沿有效），从而使其他后按抢答按钮的抢答信号无效。号无效。2023-2-145、按设计要求，七段数码显示器、按设计要求，七段数码显示器L对应的译码表，如下对应的译码表，

40、如下表所示。表所示。2023-2-14注：设计要求注：设计要求1、依给定器件设计一个可容纳、依给定器件设计一个可容纳1、2、3，三组参赛者的，三组参赛者的竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮开关供参加竞赛者竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮开关供参加竞赛者使用。使用。2、电路应具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持、电路应具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间按人清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间按动抢答开关，则动抢答开关，则LED显示器显示出该组参赛者的组号。显示器显示出该组参赛者的组号。3、电路应具备自锁功能。在某组参赛者在第一时间抢答

41、、电路应具备自锁功能。在某组参赛者在第一时间抢答成功后，其他组别参赛成功后，其他组别参赛2023-2-14抢答器设计方案二抢答器设计方案二 用用2块双块双JK触发器触发器74LS107、2块三块三3输入与非门输入与非门74LS10和和1块四块四2输入与非门输入与非门74LS00，1块块CC14547七段译码显示器和若干按钮开关等器件设计一个可容纳七段译码显示器和若干按钮开关等器件设计一个可容纳1、2、3，三组参赛者的竞赛抢答器。电原理图如下图，三组参赛者的竞赛抢答器。电原理图如下图2023-2-14图图 5.15.12023-2-14图图 5.25.22023-2-14图图 5.35.3202

42、3-2-14附：三路竞赛抢答器设计报告附：三路竞赛抢答器设计报告一总体设计方案一总体设计方案.本设计重在能够第一时间鉴别奖答者的信号并将其锁本设计重在能够第一时间鉴别奖答者的信号并将其锁存和显示出相应的组别数，且要在主持人宣布抢答开始存和显示出相应的组别数，且要在主持人宣布抢答开始后才能开始。后才能开始。2.一组抢答完成后其他组抢答无效。一组抢答完成后其他组抢答无效。3.同时有两组或两组以上抢答，则抢答无效，显示字同时有两组或两组以上抢答，则抢答无效，显示字符。符。二设计原理及依据二设计原理及依据1.主持人有一按钮，具有数显清零作用，同时主持人有一按钮，具有数显清零作用，同时抢答开始。抢答开始

43、。2023-2-142.其他三个按钮分别表示三组参赛者、，第一其他三个按钮分别表示三组参赛者、，第一抢答着的组号显示在数码管上，其他组抢答无效。抢答着的组号显示在数码管上，其他组抢答无效。3.同时有两组或两组以上抢答，则抢答无效，上显示同时有两组或两组以上抢答，则抢答无效，上显示字符。字符。4.四触发器四触发器74LS175的时钟脉冲有的时钟脉冲有555定时器以及一定时器以及一些外围元件构成，产生的时钟脉冲频率的计算公式为：些外围元件构成，产生的时钟脉冲频率的计算公式为：并满足设计功能的要求。接，这便于在损坏器件时进行更换。电源为整个系统工作提供所需的能源，为各端口提铅与锡熔形成合金（即铅锡焊

44、料）后，具有一系列铅和锡不具备的优点：若电路中采用了TTL、COMS、运放、分立元件等多种本设计重在能够第一时间鉴别奖答者的信号并将其锁1、本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者的信注意：烙铁通电后一定要立刻蘸上松香，否则表面会生成难镀锡的氧化层。1、本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者的信人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，根据系统逻辑功能画出系统的原理框图，将系统分解。方框图应能简洁、清晰地表示设计方案的由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对虚焊是指焊料与被焊物表面没有形成子系统的逻辑关系、时序等的分析，最后可以选用合适在某组参赛者在第一时间抢由于焊丝成分中，铅占

45、一定比例，众所周知铅是对电路的调试可分两步进行，首先是单元电路的调试存和显示出相应的组别数，且要在主持人宣布抢答开始电烙铁拿法有三种。对焊接数字电路、计算机的工作来说，锉细，再修整。抢答器设计方案二2023-2-145.四触发器四触发器74LS175的逻辑图和功能表分别如下图所示的逻辑图和功能表分别如下图所示 2023-2-14 三输入三输入3与非门与非门74LS10的逻辑图和功能表分别如下图所示的逻辑图和功能表分别如下图所示2023-2-14四四2输入与门输入与门74LS08的逻辑图和功能表分别如下图所示的逻辑图和功能表分别如下图所示2023-2-14三路抢答器电路图如图三路抢答器电路图如图

46、4所示。所示。2023-2-14设计要求，七段数码显示器对应的译码表，如下所示：设计要求，七段数码显示器对应的译码表，如下所示：输入输入输出输出显示字符显示字符abcdefg0001111110001011000010101101101201111111100100111100031011111110011011111100111111111002023-2-14三设计总结三设计总结 通过用软件对设计电路土进行仿真，进一步通过用软件对设计电路土进行仿真，进一步了接了软件的使用，和掌握了电子线路设计的一了接了软件的使用，和掌握了电子线路设计的一般方法，对电子设计中常用的元件也更加了解。般方法，对

47、电子设计中常用的元件也更加了解。2023-2-14附三路竞赛抢答器完成图附三路竞赛抢答器完成图2023-2-14 1.焊接工艺1 1 焊接工具与材料焊接工具与材料2 2 手工焊接基本操作手工焊接基本操作3 3 手工焊接技术要点手工焊接技术要点2023-2-141 锡焊工具与材料一、电烙铁一、电烙铁2023-2-14 由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。避免食入。焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果焊剂加热挥发出的化学物质对人体

48、是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不少于一般烙铁离开鼻子的距离应至少不少于30厘米，通常以厘米，通常以40厘米时为宜。厘米时为宜。注意注意2023-2-14七、几种典型焊点的焊法1.1.环形焊件环形焊件焊接法焊接法2.2.片状焊片状焊件的焊接方件的焊接方法法2023-2-14频后形成各种时钟脉冲的电路。设计时钟电路时，应根频后形成各种时钟脉冲的电路。设计时钟电路时，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其控制据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其控制信号结合产生系统所需的各

49、种时钟信号。信号结合产生系统所需的各种时钟信号。电源为整个系统工作提供所需的能源，为各端口提电源为整个系统工作提供所需的能源，为各端口提供所需的直流电平。在数字电路系统中，供所需的直流电平。在数字电路系统中，TTL电路对电电路对电源电压要求比较严格，电压值必须在一定范围内。源电压要求比较严格，电压值必须在一定范围内。CMOS电路对电源电压的要求相对比较宽松，设计电电路对电源电压的要求相对比较宽松，设计电源时，必须注意电源的负载能力，电压的稳定及波纹系源时，必须注意电源的负载能力，电压的稳定及波纹系数等。数等。很明显，任何复杂的数字电路系统都可以逐步划分成很明显，任何复杂的数字电路系统都可以逐步

50、划分成不同层次、相对独立的子系统，通过对不同层次、相对独立的子系统，通过对2023-2-14二、设计整体方案二、设计整体方案 1 1、本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者的信、本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可用触发器或锁存器等。号并将其锁存。实现这一功能可用触发器或锁存器等。在得到第一抢答信号后，应立即将其输入锁存，并使其在得到第一抢答信号后，应立即将其输入锁存，并使其他组别的抢答信号无效。他组别的抢答信号无效。2 2、当电路锁存第一抢答信号后，用编码、译码及数码、当电路锁存第一抢答信号后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答组别的符号。显示电路显示