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机器狗实习报告

北京邮电大学实习报告
1.焊接工艺
1.1 焊接工艺的基本知识
焊接是使金属连接的一种方法。

它利用加热手段,在两种金属的接触面,通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用,使两种金属间形成一种永久的牢固结合。

利用焊接的方法进行连接而形成的接点叫焊点。

我们实验中主要是PCB板的焊接。

PCB板焊接工艺从大类上可以分为机器焊接和手工焊接。

机器焊接不是我们学习的重点,仅作了解,机器焊接可使用波峰焊机来进行。

如图
1.2 焊接工具、焊料、焊剂的类别与作用
如图为手工焊接的基本工具示意图,主要工具和材料是烙铁、镊子、螺丝刀、钳子等。

本实验采用的烙铁为外热式。

如图为焊接材料分类示意图,焊接材料分为焊料和焊剂,焊料主要是焊锡(内含助焊剂),焊剂主要是助焊剂和阻焊剂。

下面以列表的形式给出各项材料的作用。

项目作用
焊接工具烙铁焊接主要工具,用于熔化焊锡
吸锡器焊接错误进行拆焊时吸除焊点的焊锡螺丝刀拆装机器狗
焊盘放置烙铁和焊锡
镊子焊接时夹持焊锡
钳子剪裁导线或焊锡等
焊接材料焊锡(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
1.3焊接方法
实验主要是手工焊接所示的六项基本操作。

其中元件的插放主要有卧式和立式两种方式,如图所示。

加热焊接推荐的是五步焊接法,所示,实际熟练之后可不必完全遵循。

元件插放的两种方式加热焊接五步法
可以按照如图所示的焊接错误示意图检查焊点缺陷。

当焊接出现错误时,就需要用到拆焊技术,拆焊的主要步骤如图所示。

2.原理图设计与仿真2.1 Multisim仿真电路
2.2 电路仿真波形
3.印制板设计3.1 电路原理图
3.2 机器狗的印制板图
4.机器狗的焊接、安装及调试
4.1 机器狗的基本工作原理
如图13所示,机器狗主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、电机驱动电路和开关组成。

声控、光控、磁控检测电路分别由麦克、光敏三极管、干簧管够成,将声、光、磁信号转变为电信号,为单稳态电路提供触发信号。

信号经功放放大后驱动电机运转,带动机器狗运动。

下面着重分析声控电路的工作原理。

当没有声音刺激时,声敏元件麦克呈高阻抗,使得1Q 反向截止,电源通过4R 加在2Q 的基极上使之截至,1IC 的2脚输入高电平,处于复位状态,3脚输出低电平,电机不工作,机器狗保持静止状态。

当有声音刺激时,麦克内部会产生电子密度变化,其电阻变得很小。

此时,耦合到1Q 的基极上而导通,经过两级放大,使得1IC 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,1IC 触发翻转,3脚输出高电平,电动机开始工作,机器狗开始运动,其行走的时间为单稳态触发器的延时时间,可参看图10的仿真波形。

当1IC 的3脚输出高电平带动电机工作的同时,1D 导通,将直接加到5Q 的基极上使其导通,2Q 基极电位变为低电位进而被截止,1IC 的2脚输入由低电平跳为高电平。

1IC 处于复位。

以上即为声控电路的详细工作原理,光控和磁控检测输出端同声控一样耦合到1IC 的2脚,不同点在于,由于光控和磁控输出足够驱动1IC ,故没有两级放大电路,其余的工作原理与声控相同。

4.2 元器件的识别与测试
元器件名称
器件识别 器件说明与测试
电阻
注意阻值读数是否正确
二极管
有白色色环的引脚为负极
三极管
注意极性,判断NPN 和PNP ,注意引脚封装
电解电容
判断极性是否接错
光敏三极管
两个PN 结组成,但基极没有引线;当遇到光照时,C 、E 两极导通,测量时红表笔接C
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;舌簧磁化,当磁场作用时舌簧被吸引力作用接触导通,即电路闭合
麦克风
注意接外壳的引脚为负极性
4.3 机器狗的焊接
首先,按照说明和印制板上的标识,焊接各个器件到印制板上。

然后,将焊接好基本器件的印制板与机器狗内部的电路进行连接。

符号说明如下: 名 称 代表字符
名 称 代表字符
名 称
代表字符
电动机 M 麦克风 S
红外接收
I
电 源
V
干簧管
R
具体的连接如下:
1.电动机:打开机壳,改装电路,将电动机连在电池负极的一端改接至M -,由电动机正端引线1J 到印制板上的M +。

音乐芯片连电池负极的端改接至M -,使狗发声。

2.:由电池负极引根线2J 到印制板上的V -。

V +与M +相连,不用单独再接。

3.:由R +、R -引两根线3J 、4J ,分别焊接在干簧管两脚,干簧管没有极性。

4.接收管:由I +、I -引两根线5J 、6J 焊接红外接收管,使用热缩管防短路。

注意红外接收管的长腿应接在I -上。

5.部分:屏蔽线两头脱线,用于焊接S +、S -和麦克风的两个焊点。

4.4 机器狗的组装
电路板和各感应部件的放置遵循以下思路: 1.在狗后部,贴紧机壳,便于磁感应 2.接收管通过钻孔放在狗胸前,便于感受光照 3.的放置要求不多,这点由声音的传导性质决定
北京邮电大学电子工艺实习报告附页
完成了上述步骤后,不能先通电,应先检查元器件焊接及连线是否有误,以免造成短路。

检测通过之后,方可进行封装。

4.5 机器狗的调试
简单测试完成后再组装机壳。

装好后,分别进行声控、光控、磁控测试,均有“走—停”过程即测试通过。

如某部分功能不正常,可拆开机壳,有针对性地检查电路和焊接。

一般来讲,基本器件的焊接只要细心仔细不会出现错误,最可能的错误来自于导线连接的错位和器件极性倒置,应重点检查。

检查时可使用万用表探测电位加速诊断。

5.实习的总结与心得体会
本次实习是我的第一次实习,也是本学期的第一门课程。

我怀着很大的期待进行了实习学习。

在实习过程中我首先基本掌握了焊接的一些方法及技巧,这是我第一次正式的进行焊接学习,并做了大量练习。

在老师课件的指导下,我每一次的焊接都较前一次有进步,变得越来越好。

这也从我的练习板上体现出来。

其次,对于机器狗的电路原理有了基本的了解。

首先我在手册上对电路整体上有了把握,经过用软件仿真和老师细致耐心的讲解后,对电路各部分的作用也大概了解。

这对我真正进行电路焊接时有很大的帮助。

在这过程中,我新接触了Client99se软件,并用它做出了自己的PCB电路板。

这让我非常开心。

也对工程上设计电路板的流程做了基本的学习。

之后我们发放了实习材料,进行焊接。

由于电子元件数量有限,在焊接时我格外小心谨慎,并认真分析了PCB板的各个引脚的对应关系。

尽管如此,在第一次的焊接中仍然出现了一些小错误,导致第一次的结果为“死狗”。

于是我又重新进行了细致的排查,终于发现错误成功完成了任务。

当看着自己的成果能够成功运行时,心里觉得很高兴。

经过本次实习,我觉得自己的动手能力得到加强,并且能够将以前学过的知识试着带入到现实的电路分析中去,这让我不仅对知识有了更深的了解,更能将知识与实际联系起来,真正做到学以致用。

历时七天的实习结束了,我觉得自己收获了很多,也更希望今后能够参与更多的实习中去。

10。

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