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实习名称
电子工艺实习
学 院
信息与通信工程学院
学生姓名
班 级
学 号
实习时间
2023\9\1-2023\9\7
实习地点
实
习
内
容
掌握电烙铁的对的使用方法、基本的焊接技术和万用表等常用电子仪表的使用方法;了解常用电子元器件的性能特点、命名、辨认及其安装方法。了解和掌握表面贴装工艺(SMT)的基本知识、工艺流程以及各种常用的EDA工具。
掌握机器狗的工作原理,学会辨认电路原理图与印刷图;学会半导体二极管、电解电容等有极性元件正负极性的区分,色环(四色或五色)电阻、电感标称数值的读取等,并进一步纯熟焊接技术。
了解并初步掌握一般电子产品的生产制作、调试与装配的基本技能与方法。
整机调试与验收,写实习总结报告。
学生
实习
总结
(附页,不少于2023字)
见附页
实
习
成
绩
评
定
遵照实习大纲并根据以下三方面按百分制综合评估成绩:
1、思想品德、实习态度、实习纪律等
2、技术业务考核、笔试、口试、实际操作等
3、实习报告、分析问题、解决问题的能力
实习评语:
实习成绩:
指导教师署名: 实习单位公章
年 月 日
焊接工艺
焊接工艺的基本知识
焊接是使金属连接的一种方法。它运用加热手段,在两种金属的接触面,通过高温条件下
焊接材料的原子或分子的互相扩散作用,使两种金属间形成永结牢固的结合面而结合成整体。
焊接的过程有浸润、扩散、冷却凝固三个阶段的变化。运用焊接的方法进行连接而形成的接点叫焊点。
焊接工艺是指焊接过程中的一整套技术规定。涉及焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接
设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热解决等。
我们实验中重要是PCB板的焊接。
焊接工具、焊料、焊剂的类别与作用
焊接工具有烙铁、镊子、螺丝刀、钳子等。
电烙铁的作用是加热焊料和被焊接金属,最终形成焊点。按加热方式可分为内热式、外热式等,按功能分为防静电式、吸锡式、恒温式等。本实验使用外热式电烙铁。
焊料是焊接时用于填加到焊缝、堆焊层和钎缝中的金属合金材料的总称。涉及焊丝、焊条、
钎料等。焊料分软焊料和硬焊料两种,软焊料熔点较低,质软,也叫焊镴,如焊锡;硬焊料熔
点较高,质硬,如铜锌合金。本次实习使用的焊料为焊锡(铅锡合金)。
焊剂是指焊接时,可以熔化形成熔渣和(或)气体,对熔化金属起保护和冶金物理化学作
用的一种物质,又称助焊剂或阻焊剂,一般由活化剂、树脂、扩散剂、溶剂四部分组成。一般
可划分为酸性焊剂和碱性焊剂两种。作用:清除焊件表面的氧化膜,保证焊锡浸润。本实验的焊料是松香。
下面分列各工具及材料的作用。
电烙铁:熔化焊锡;
电烙铁架:放置电烙铁;
镊子:夹持焊锡或去除导线皮;
螺丝刀:拆组机器狗;
钳子:裁剪导线或焊锡;
焊锡(锡铅合金):固定焊脚,电路板和器件电气连接;
助焊剂(松香):加速焊锡融化,去除氧化膜,防止氧化等;
阻焊剂(光固树脂):板上和板层间的绝缘材料。
焊接方法
手工焊接重要为五步焊接法:
,检查焊件、焊锡丝、烙铁,保持焊件和烙铁头的干净;
,用烙铁头加热焊件各部分,加热时不要施压;
,焊锡丝从烙铁对面接触焊件,将焊丝至于焊点,是焊料融化并润湿焊点;
,当融化的焊料在焊点上堆积一定量后,移开锡丝;
,当焊锡完全润湿后,迅速移开烙铁,在焊锡凝固前保持焊件为静止状态。
元件重要有卧式和立式两种。
原理图设计与仿真
Multisim仿真电路
电路仿真波形
印制板设计
电路原理图
机器狗的印制板图
机器狗的焊接、安装及调试
机器狗的基本工作原理
我们实验中所设计的机器狗是可以声控、光控、磁控的玩具。其核心是一个由555定期器构成的单稳态触发器。在三种不同的控制方法下,均以低电平触发,促使电机转动,从而达成了机器狗停走的目的。
光敏三极管
电机转动
单稳态触发器
声敏传感器
放大电路
磁敏传感器
声控工作原理
当声敏元件麦克风(Multisim仿真电路为J1代替)没有声音激发时,其导电率很低,且呈高阻抗,使得Q1反偏截止,电源通过R10加在Q2的基极上Q2截至,LM555的2脚输入高电平,处在复位状态,3脚输出低电平,则电机(Multisim仿真电路为灯泡X1代替)无法工作,机器狗静止。当声敏元件麦克风接受到一定的声波,电阻会变得很小。这时,声波检测信号通过C1直接耦合到Q1的基极上而导通,并且反向,再通过C3直接耦合到Q2的基极,与通过R10的电压叠加变成高电平,Q2导通,使得LM555等元件组成的单稳态电路2脚输入从高电平跳变为低电平,LM555被触发翻转,3脚输出高电平,电动机开始工作,机器狗开始行走,行走的时间为单稳态触发器的延时时间。当LM555的3脚输出高电平可以带动电机工作的同时,D2被导通,将直接加到Q3的基极上,Q3被导通,进而Q2被截止,IC1的2脚输入由低电平跳为高电平,LM555复位,机器狗停止行走。
光控、磁控工作原理
当光敏三极管(Multisim仿真电路为J3代替)或干簧管(Multisim仿真电路为J2代替)被激发时,可以直接将光信号、磁信号转变为电信号,使LM555等元件组成的单稳态电路2脚由高电平跳变为低电平,从而LM555被触发翻转,3脚输出高电平,电动机开始工作,机器狗开始行走,行走的时间为单稳态触发器的延时时间
。当LM555的3脚输出高电平可以带动电机工作的同时,D2被导通,将直接加到Q3的基极上,Q3被导通,进而Q2被截止,LM555的2脚输入由低电平跳为高电平,LM555复位,机器狗停止行走。
元器件的辨认与测试
电阻:本实验使用五色环电阻,1到9,0分别相应棕红 橙黄绿蓝紫灰白黑,前三位为有效阻值,第四位为有效位数,第五位为允许偏差。按上述原则对电阻进行读数并做好标记。
二极管:注意区分正负极,有色环的一边为负极。
三极管:类型有8050,9014(D),注意区分。
电解电容:用万用表检查是否漏电、极性是否对的。
光敏三极管:由两个PN结组成,它的发射极具有光敏特性。它的集电极则与普通晶体管同样, 可以获得电流增益,但基极一般没有引线。光敏三极管有放大作用。当碰到光照时,C、E两极导通。测量时红表笔接。
干簧管:由一对磁性材料制造的弹性舌簧组成,密封于玻璃管中,舌簧端面互有一
条细间隙,触点镀有一层贵金属,使开关具有稳定的特性和延长使用寿命
当恒磁铁或线圈产生的磁场施加于开关上时,开关两个舌簧磁化,若生成
的磁场吸引力克服了舌簧的弹性产生的阻力,舌簧被吸引力作用接触导
通,即电路闭合。一旦磁场力消除,舌簧因弹力作用又重新分开,即电路
断开。我们所用的干簧管属常开型。
麦克风:是把外界胜场中的声信号转换成电信号 的传感器。用万用表电阻档黑表笔
接麦克风正极,红表笔接负极,给予声信号,电阻应有明显变化。用屏蔽
线能有效减小噪声.
机器狗的焊接
根据PBC板将各种元件依次焊接在电路板上,焊接过程中需要注意以下问题:1、按照先低后高的原则焊接元件;2、电阻、二极管均采用卧式焊接法,电容、三极管均采用立式焊接法,尽量贴近电路板;3、怕热元件,如LM555集成芯片、三极管、二极管、电解电容等焊接要靠后,且焊接时间要短;4、焊接时要注意区分电阻大小,电容的类型,三极管的型号,有极性元件的正负;5、焊接完毕后用钳子剪去多余的线,避免短路。
打开机器狗壳,电动机已固定在机壳底部,把电动机已连接电池负极断开(焊下电动
机端)接电路板V-端,自断开的电动机端引一根J1线至电路板M-,自电动机另一端
引一根J2线至电路板M+,使其完毕通过电路板控制的闭合回路。音乐电路正负极并联
至电动机两级(注意极性);
板上M+与V+相连,故不再单独连线;
3、 磁控:由印制板上的“磁控+、-”(R+、R-)引两根线J3、J4,分别搭焊在干簧管 (磁敏传感器)两腿,放在狗后部,应贴紧机壳,便于控制。干簧管没有极性;
4、 红外接受管(白色):由印制板上的“光控+、-”(I+、I-)引两根线J5、J6搭焊
到红外接受管的两个管腿上,其中一条管腿套上热缩管,以免短路,导致打开开关后狗一直走个不断。红外接受管放在猫眼睛的一侧并固定住。应注意的是:红外接受管的长腿应接在“I-”上;
5、 声控部分:屏蔽线两头脱线,一端分正负(中间为正,外围为负)焊到印制板上的S +、S-;另一端分别贴焊在麦克风(声敏传感器)的两个焊点上,但要注意极性,且麦克易损坏,焊接时间不要过长。焊接完后麦克安在狗前胸;
6、 通电前检查元器件焊接及连线是否有误,以免导致短路,烧毁电机发生危险。特别注旨在装入电池前测量“电源-”(V-)。“电源+”间是否短路,并注意电池极性。
机器狗的组装
将电路板装入机器狗内部,用电烙铁在狗颈部烫一个洞,将光敏三极管放入,同时将麦克风放在上部远离电机,将干簧管放在后部。测试后拧上螺丝(松紧适宜)将狗组装好。
机器狗的调试
装好后按入4节5号电池,分别进行声控、光控、磁控测试,均有“走——停”过程即算合格。
假如不合格,可拆开机壳,有针对性地检查电路和焊接。重点检查导线和元件极性的正负连接。检查时可使用万用表探测电位加速诊断。
实习的总结与心得体会
通过七天的电子工业实习,我更加进一步了解到实际中的电子工艺的设计,结识到一个电子
工艺的产品从原理图的设计到multisim软件仿真纠错,再用protel软件设计PCB板打印,用电烙铁在PCB板上焊接每一个元件,实现完整的板子再焊接到电机上,调测组装成一个具有声、光、磁控的机器狗的全过程,在这个过程中有犯错,有探索,有反复,通过反复的测试、查资料,最终实现了最初的设计。其中,我了解了设计实践的全过程,极大地提高了动手能力,也可以纯熟地掌握multisim和protel 99se的使用,对此后再进行同类型或其他电子产品的设计打下了基础。现在将实验中在不同环节具体碰到的问题及感受陈述如下。
第一天一方面是焊接知识的掌握,老师介绍了焊接的种类发展,电烙铁的分类,焊剂和焊料,以及我们目前焊接的五步法,老师还强调了焊接过程中要注意的问题,如不能虚焊,焊剂也不能太多,注意安全等。但在实际焊接板子时,还是有许多问题。最初,我总是焊不全,把握不好焊剂熔化的时机,还险些被烙铁烫到,后来逐渐积累经验,观测同学的方法,慢慢找到了感觉,可以焊接得比较完整,速度也提高了。我也更加细心小心,动手能力也提高了。
接下来是用multisim软件进行电路原理图的仿真,这个软件比较简朴,但也碰到了一些问题。如元件的查找,摆放,如何旋转等问题,我积极地上网查资料与同学交流,顺利解决。由于在选元件时我没有区分电容的类型(有无极性),使仿真出现问题,示波器显示出的每一个触发的时间延长,通过排查,修改了电容类型,获得了抱负的结果。
用protel99se进行PCB板的设计就比较复杂了,这个软件的使用很难。先按照老师的规定建立ddb文献,在document文献中建立Sch、PCB、Lib三项,在Sch中画电路原理图,按照老师给的资料查找元件,并且实现元件封装。对于封装起初我不理解,在网上查了好多资料才明白了封装的含义,是元件的实际形式,可以自己根据实际元件大小设计。尚有一个困难就是元件库的添加,虽然老师给了具体的过程,但还是反复了多次才成功。最大的问题是如何由Sch生成PCB,对于这个过程运作不清楚,也很头疼。于是上网查了好多资料,用不同的方法实验,终于摸索出来,现在Sch中生成NET文献,