1、模拟电梯系统精彩试题问题详解2电子产品装配与调试试题题 目：模拟电梯系统 完成时间：4小时 工 位 号： 日 期：_第一部分 电路说明部分一、 电路功能概述模拟电梯系统总共分为三个模块，中枢控制，显示模块，电机模块，键盘输入，电梯门安全检测模块。中枢控制为STC89C52RC单片机，完成电梯的逻辑判断，按键读取，显示功能。显示模块由两位数码管和LED指示灯组成。数码管DS1显示当前电梯状态，有停止，上行，下行三种状态，分别如下图所示：数码管DS2显示当前楼层。“当前楼层”标志下的一列LED（LED2，LED5LED23）指示当前电梯所处的楼层，例如电梯在2楼，则LED20点亮，在5楼，则LED
2、11点亮。“电梯按钮”标志下的一列LED（LED1，LED4LED22）指示电梯内部按钮状态，例如电梯内部有人需要到5楼，则LED10点亮，有人需要到8楼，则LED1点亮。“楼层按钮”标志下的一列LED（LED25，LED27LED33）指示电梯外部按钮状态，也就是每层楼的呼叫按钮指示，例如1楼有人需要乘电梯，则LED33点亮， 5楼有人需要乘电梯，则LED29点亮。贴片LED（LED3，LED6LED24）为电梯门指示，关门时，LED从两旁向中间依次点亮，开门时，LED从中间向两旁依次熄灭。 “电梯按钮”标志下的按钮K(K1，K2K8)为电梯内部的按钮，例如电梯内部有人想上5楼，则需要按下K
3、4（从下往上的第5个按键），上8楼，则需要按下K1。 “楼层按钮”标志下的按钮K(K9，K10K16)为每层楼的呼叫按钮，例如5楼有人想乘电梯，则按下K12。 电机模块有两个电机，一个是拖动电机，一个是门控电机，拖动电机正反转代表电梯上下行，门控电机正反转代表开关门。电梯门安全检测模块采用红外线对管，检测电梯门关闭时是否有人或物体在门中央，若检测到，电梯门会打开，防止发生危险。二、 电路原理图及PCB图三、元件清单序号名称规格数量位置1电机（DZ-310BA）5V2B1, B22电解电容（插件）10uf1C13贴片电容（0805）27p 2C2, C3, 4贴片电容（0805）0.1uf6C4
4、, C5, C6, C7, C9, C115电解电容（插件）100uf2C8, C106贴片电容（0805）1043C12, C13, C187二极管 （贴片）IN400712D1, D2, D3, D4,D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D128数码管1位红色共阴2DS1, DS29红外发射（插件）红外发射1IR110轻触按键6*6*516K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K8, K9, K10, K11, K12, K13, K14, K15, K1611LED（插件）5MM24LED1, LED2, LED4, LED5, LED7, LE
5、D8, LED10, LED11, LED13, LED14, LED16, LED17, LED19, LED20, LED22, LED23, LED25, LED27, LED28, LED29, LED30, LED31, LED32, LED3312LED（贴片）LED08059LED3, LED6, LED9, LED12, LED15, LED18, LED21, LED24，LED26132位接线端子CON21P114三极管（贴片）90145Q3, Q4, Q5, Q9, Q1015三极管（贴片）85504Q6, Q7, Q8, Q11160805电阻（贴片）10k9R3, R
6、4, R5, R7, R8, R9, R10, R11,R14，R34，R35170805电阻（贴片）510R40R6, R12, R13，R15, R16, R17，R19, R20, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29, R30, R31, R32, R33，R36, R37, R38, R39, R40, R41, R42, R43, R44，R47, R48, R49，R56, R57, R58, R59, R60, R61, R62,180805电阻（贴片）1k9R18,R46，R50,R51，R52,R53，R54,R55,R63
7、190805电阻（贴片）200R1R4520串口卧插串口母座1RS121自锁开关6*61S122红外接收（插件） 红外接收1T_123集成块（插件）STC89C521U124集成块（插件）L293D1U225集成块（贴片）74AC5731#REF!26集成块（贴片）MAX2321U427集成块（插件）L7805CV1U528晶振（插件）16M1Y129U1座芯片座1DIP16座30U2座芯片座1DIP40座31散热片1注：在表格中“名称”旁边有符号的元器件，表示该元器件为贴片元器件四、主要元件功能介绍1、L293电机驱动芯片功能： 五、D锁存器74HC573功能: 74HC573特点： 三态总
8、线驱动输出 置数全并行存取 缓冲控制输入 使能输入有改善抗扰度的滞后作用 原理说明： 74HC573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（G）为高时，Q 输出 将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时， 新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。HC573引脚功能表： PIN No 引脚号SYMBOL符号NAME AND FUNCTION名称及功能1OE3 Stat
9、e output Enable Input (Active LOW)3态输出使能（低电平）2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9D0 to D7Data Inputs数据12,13,14,15,16,17,18,19Q0 to Q73 State Latch Outputs 3态锁存输出11LELatch Enable Input 锁存使能输入10GNDGround接地(0V)20VCCPositive Supply Voltage电源电压红外线发射/接收二极管功能：红外发射/接收二极管与普通5发光二极管外形相同，他们的区别在于红外发射二极管为透明封装（见图4），红外接收二极管采用黑胶封
10、装（见图5）。红外发射二极管的电路符号见图4，红外发射二极管工作于正向导通状态，电流流过发射二极管时，发射二极管发出红外线；红外接收二极管的电路符号见图5，接收二极管工作于反向状态，当没有接收到红外线时，接收二极管时高阻状态，当接收到红外线时，接收二极管电阻减小。 图4 红外发射二极管 图5 红外接收二极管五、装配及调试说明 1、装配 根据电路原理图、PCB图和材料清单表，将元件安装焊接到PCB板上，安装焊接要求详见试题部分第二题（电子产品装配）。 2、调试 电路通电前应仔细检查所有元件焊接是否正确，例如：是否出现虚焊、连焊、极性装反和元件错焊等常见问题。检查无误后用万用表测量电源输入端是否有
11、短路，若是一切正常方可根据下面的程序进行调试。 调试步骤： 电路板上电后，数码管DS1显示停止标志，数码管DS2显示“1”，此状态表示电梯正停止于一楼，拖动电机和门控电机均静止，LED23点亮。 此时按下K4，LED10点亮，拖动电机开始转动，楼层指示数码管DS2显示当前楼层，楼层指示LED向上流动点亮，到达五楼后，拖动电机停止，门控电机先正转，后反转，同时开关门指示LED会按照功能概述中的描述被点亮，然后电梯停止于此楼层，此时，LED11点亮，DS1显示停止标志，DS2显示“5”。 若运行正常，说明电梯运行正常，然后调试电梯门安全检测模块。 先按下K16，此时电梯下行，在到达一楼后，电梯门打
12、开时，将手指放在红外发射管T1和红外接收管IR1之间，此时电梯门将保持打开状态，不会关闭，将手拿开，电梯门关闭。 若运行正常，说明安全检测模块正常。注意：红外发射管和接收管上需要分别套上1.5CM的热缩管。 此时全部电路已调试完毕，若能完成全部功能，说明调试成功。第二部分 考试答卷部分一、元器件识别与检测（15分）1、 元件识别（3分）清点套件中的元件，其中共有三极管_只，二极管_只，此外还包括_等原件。2、 元件测试（12 分） 将下表涉及的元件检测结果填入表中。质量判定填写“可用”、“短路”、“断路”、“漏电”等。所使用的万用表为：_元器件识别及检测内容配分评分标准得分电阻R4标称值测量值
13、测量档位1错1项，该电阻测试项不得分电容C6标称值介质质量判定1错1项，该电容测试项不得分二极管D1正向电阻反向电阻测量档位质量判定1错1项，该二极管测试项不得分三极管Q8画出外形示意图标注管脚名称电路符号质量判定2错1项，该三极管测试项不得分开关S1画出顶视图，对应原理图标出脚号电路符号质量判定1错1项，该电位器测试项不得分数码管DS1画出外形示意图标注管脚名称电路符号质量判定2错1项，该数码管测试项不得分元件挑选全部元器件元器件应用正确2元件装错、漏或损坏1分/件万用表的使用和维护万用表正常使用和维护操作全过程无失误2各项操作方法不当及失误扣0.5分/项二、电子产品装配（50分）工艺要求：
14、元件安装整齐、焊点美观内容技术要求配分评分标准得分元器件安装1、 元件引脚加工尺寸及成型符合相关装配工艺要求。2、 元件安装应横平竖直。3、 元件字符方向应与PCB的字符方向一致。4、 红外发射和接收管在安装时，管头与管头应对准，发射和接收管都为卧式安装。10检查成品，不符合要求的，每处每件扣3分/件。焊点质量1、 焊点大小适中，无漏、虚、连、假焊点，焊点光滑、圆润、干净、无毛刺。2、 焊盘不应脱落。3、 修剪管脚长度合适、一致、美观。15安装质量1、 集成电路，二、三极管及导线安装应符合工艺要求。2、 元器件安装牢固，排列整齐。3、 无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。10工具的使用和维护1、
15、电烙铁的正确使用和维护。2、 万用表的正确使用和维护。3、 螺丝刀、斜口钳等工艺的正确使用。7根据监考记录，工具的不正确操作，每次扣3分。工作环境1、 工作过程中应保证工作台的整洁。2、 工作完成后应降工作台和测试设备清理干净，测试设备应归位。8根据监考记录和结束时的现场环境每次扣3分1、（一）电路检修（本项分2小项，每小项9分，共18分）要求： 在模拟电梯电路线路板上，已经设置了两个故障。请您根据电路原理图加以排除，故障排除后电路才能正常工作（可参看本项目的第（二）项电路功能）。并请完成以下的电路检修报告。1故障一电路检修报告故障现象（1分）P1口接入9V交流电源后，电源上电后，显示正常，但
16、是按楼层键后，就立刻复位故障检测（4分）上电后显示正常，说明单片机写入了程序。一般单片机复位，主要是单片机电源电压过低造成，当有电机运行时，会产生反向的电动势，会拉低单片机电源。测量单片机的40脚，发现电压不到5V，再测量7805输入端，电压不足，只有8V，重点检测电源的整流桥部分。故障点（2分）VD2的阴极断路故障排除（2分）对照电路图，连接VD2阴极和VD1的阴极，重新上电，单片机正常。2故障二电路检修报告故障现象（1分）楼层上下正常，但是开关门不正常，但开关门不正常，无法检测到关门故障检测（4分）检测红外对射二极管，测量发现二极管接收不到信号进一步检查，发现接收管焊反，电路板丝印画反故障
17、点（2分）接收二极管丝印画反故障排除（2分）把RE1二极管重新按原理图焊接2、完成检测报告分析（1）刚上电时，STC89C52RC的9脚的电平变化情况是：先_高_电平，然后保持_低_电平不变。 （2）74HC573的一脚作用是_输出使能_，若将此引脚接高电平，则74HC573的数据输出引脚将呈现_高阻_状态。（3）电阻R12R21的作用是_限流_。（4）DS1，DS2是共_阴_（阴/阳）数码管。（5）若需要DS2显示数字“1”，则单片机P0.0P0.7口应该输出的数据是_01100000_（二进制方式表示），BIT1控制端应该置_低电平_（低电平/高电平）。（6）假设红外发射管IR1的管压降为1.5V，则流过它的电流是_17.5_(mA)。（7）红外接收管后级的三极管Q10的作用是_开关_。2、电路原理分析。（6分）（1）分析下图电路若P1口输入50HZ，峰值10V的交流信号，画出C8正端的波形若P1口1脚接9V电池的负极，2脚接9V电池的正极，C8正端电压为多少？ 若P1口2脚接9V电池的负极，1脚接9V电池的正极，C8正端电压为多少？3、 绘制电路图根据元器件封装尺寸画出封装图根据电路原理图画出PCB版图，要求布局合理，走线清晰。电路原理图： 元件封装尺寸：三极管（引脚排列为E,B,C） 单位（mm） 电容，电阻，可调电阻封装尺寸
