电子工艺实训报告_最新电子工艺实训报告
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电子工艺实训报告
实训课题
智力竞赛抢答器的制作与调试
一．实训目的(1)学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
(2)学习并掌握智力竞赛抢答器的工作原理。
(3)按照图纸焊接元件，智力竞赛抢答器的制作，并掌握其调试方法。
二．实训器材
(1)电烙铁：由于焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁。(2)螺丝刀、镊子等必备工具。
(3)焊锡丝，由于锡它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。(4)三节5号电池。
（5）器件：74LS175 四正沿触发D触发器 1片 74LS74 双正沿触发D触发器 1片 74LS20 双4输入与非门 1片 74LS00 四2输入与非门 1片
电容 0.1μF 1个
开关 5个
滑动变阻器 1个
三．实训概要
（1）电路元件，掌握烙笔的使用方法
（2）发智力竞赛抢答器制作器件，检查和熟悉各种器件
老师让我们多次熟悉智力竞赛抢答器的电路图和熟悉电路元件，并调试元器件的好坏。
这一天的工作是相对轻松的，仅仅是熟悉电路图和学习使用常用电子仪器仪表，和识别检测常用的电子元件。
阻、电容、发光二极管。电阻上的色带是就是电阻的色环标记法，通过色环来表示电阻的大小，有效数字、倍率和允许误差。现在见到的电阻的色环有四道和五道的，四道环的有效数字是前两道环所代表，而五道环是由前三道所代表。接着识别电容器，电容用于交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和组成振荡电路等，电容的标注分为直接标注和色标法。通过学习，我明白了直接标注的电容是用数字直接表示电容量，不标单位。标注1～4位整数时，其单位是pF，标注为小数时，其单位是µF。也有用三位数字表示容量大小，默认单位是pF，前两位是有效数字，第三位是有效倍率（10m），当第三位是9时，则对有效数字乘以0.1。而色标法则同电阻器的标注。检测电容的方法是利用电容的充放电特性，一般用万用表电阻档测试电容的充放电现象，两只表笔触及被测电容的两条引线时，电容将被充电，表针偏转后返回，再将两表笔调换一次测量，表针将再次偏转并返回。用相同的量程测不同的电容器时，表针偏转幅度越大说明容量越大。测试过程中，万用表指针偏转表示充放电正常，指针能回到∞，说明电容没短路，可视为电容完好。现在说明在模拟电路中常见的二极管，通常二极管有整流、检波、稳压、发光、发电、变容、和开关二极管等。检测二极管我们利用的是二极管的正向导电性，正向导通反向截止，可以判断管子的好坏。以上就是我对常用电子元件的识别和检测方法。
(3)熟悉力竞赛抢答器的焊接电路图
我们在实验里认真熟悉竞赛抢答器的焊接电路图。(4)焊接各种器件并交焊接完的电路板
这一天，我们就真正进入到电子技术实习的操作中去了，以前虽然接触过电烙铁，但毕竟没有实际操作过，总是怀有几分敬畏之心。而电子电路主要是基于电路板的，元器件的连接都需要焊接在电路板上，所以焊接质量的好坏直接关系到以后制作抢答器的成败。因此对电烙铁这一关我们是不敢掉以轻心的。
影响焊接质量主要取决于焊接工具、焊锡丝和焊接技术。对焊接工具和焊锡丝这样的物品我们是没任何办法的，唯一可以改善的就是我们的焊接技术，所以焊接技术就直接决定了我们实习的成败。焊接时虽然胆战心惊，但还是总结出了心得，就是焊锡要用一点点下去，电烙铁要在锡水熔化后产生光亮就拿开，这样就能焊出光亮圆滑的焊点了。
接下来就是安装电池，调试抢答器了。因为前期安装焊接时谨慎小心，所以安装完电池后，调试基本成功。
四．实训原理
图1 智力竞赛抢答器综合电路设计原理图
图中F1为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端；F3、F4组成抢答电路的CP时钟脉冲源。抢答开始时，由主持人消除信号，按下复位开关S，74LS175的输出Q1‐Q4全为0，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不在接受其它信号，直到支持人再次消除信号为止
1.电路设计
电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路、显示电路组成、和复位模块。
2.单元电路分析 1）选手开关
此电路由4个开关组成，四位抢答者通过开断各自的开关开关实现抢答，给编码器输入高低电平，其中低电平为有效抢答信号。）主持人开关
此电路由1个开关，主持人通过开断开关控制整个电路开合。3）触发锁存电路
此电路由4D触发器74LS175组成。它具有以下功能：1.清零功能(用集成触发器清除端实现，由主持人输入脉冲控制)。2.四个抢答键控制功能(有按键实现)3．显示功能(用数字逻辑实验箱中的发光二极管实现。4.脉冲信号控制功能(由主持人输入手动正脉冲控制)。
其内部结构如下图所示：
其功能表如下：
4）时间脉冲电路
抢答电路中的CP时钟脉冲源由74LS00组成的多谐振荡器和74LS74组成的4分频电路组成。
74LS00的结构图：
74LS74的结构图
5）抢答鉴别电路
电路由双4输入与非门74LS20组成 74LS20结构如下图：
真值表如下：
6）显示电路
此电路由四个发光二极管LE组成，当哪个选手抢答到，则其对应的发光二极管亮。
(7)复位模块
复位清零需要由主持人按钮控制。要接到各触发器的复位端，和计数器的清零端。如附录原理图所示，开关默认接在高电平，当主持人按下开关时，接低电平，给各个芯片的清零端一个有效电平，完成复位。
五．电路调试
这次设计的抢答器电路图简单，很多芯片的逻辑功能也都很清楚所以在调试时可以前判断该电路会是怎样的结果，对于这个抢答器,它涉及的大多都是数字电路的问题.所需要调试的值并不多.首先将各个模块连接到一起后,注意检查各个部分是否连接正确, 还得仔细地看一下所用器件的型号是不是我们要的那种,在确保连接无误的情况下，按动各个按键，看看各管脚的电平变化是不是正确的，同时观察各个集成器件的各个管脚的电平变化情况，以及数码显示器的显示是否正确.如有不正确的就将其逐个问题解决了再进行后面的调试，直到所有问题都解决了为止。
检测调试步骤： 1.检测
装电池前的准备工作。
2.自检，互检，注意各电阻阻值是否与图纸相同，各二极管是否有极性焊错，位置装错以及电路板铜箔线条断线或短路，焊接时有无焊锡造成电路短路现象。
3.装电池前必须检查电源有无输出电压（5V）和引出线正负极是否正确。4.当连接好所有电路后，自己当主持人测试。首先我断开控制开关，宣布抢答开始，当有选手抢答时,该选手的指示灯不亮。
另外也测试了当主持人合拢抢答开关时，看能否抢答。结果和预测的一样是不能抢答的。抢答器的抢答功能，它能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者信息 用光指示。
六．心得体会
总的来说，我对这门课是热情高涨的。当测试抢答器抢答成功时，很有“成就感”。电工电子实习，是以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神。作为信息时代的大学生，作为国家重点培育的高技能人才，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。
通过本次课程设计，把我们在课堂上学到的数字电路知识运用到实际当中。如各种常见芯片的功能，各种组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计，在此次设计中，当然也遇到了许多问题，毕竟这是第一次设计一个很实际的硬件的器件。要注意的是，在做四路抢答器的时候，安装电路时一定要把线布的有条理，尽量做到横平竖直，以便在出错的时候，容易找错误。还有就是保证线与面包板接触充分，这样就可以减少犯错的机会，提高成功率;在进行一个综合性的硬件设计时，要全面考虑问题，如想用其他信号来控制一个信号，就要考虑到和这个信号直接或间接关系的信号，必须是最重要相关的信号，然后用真值表来解决他们的关系，通过门电路来实现。这一个星期的课程设计，让我真正理解了书本上知识，也让我知道我们课本上的知识在实际中怎么应用，理论联系实际。通过此次设计，我对理论知识的学习有了很大的兴趣，现在我可以主动的去学习，我明白自己该学习那个方面，重点是什么。我也掌握的了在理论中遇到问题，应该怎样去解决，在实际中遇到迷团应该怎样去检查调试。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向，增进专业知识的强化。
