第一屆全國技能大賽河南省選拔賽 第一屆全國技能大賽河南省選拔賽電子技術項目電子技術項目樣題A模塊電子電路設計與裝調姓名姓名：工位號：Date:2020.8第IE一屆全國技能大賽河南省選拔賽PAGE安檢門控制系統設計目錄一、簡介二、任務描述三、配分情況四、附件電路設計元件清單 簡介1、設計要求：安檢門控制系統由紅外編碼發(fā)射電路（紅外發(fā)射板）和紅外（解碼）接收電路、控制部分及各單元電路組成。編碼和解碼芯片分別采用PT2262IR和PT2272-M4，發(fā)射和接收地址編碼設置必須完全一致才能配對使用。紅外發(fā)射電路將編碼后的地址碼、數據碼、同步碼隨同38KHz紅外載波一起發(fā)射出去；接收電路接收到有效信號，經過解碼、處理后變成所需的電信號（當接收到發(fā)送過來的信號時，解碼芯片PT2272-M4的VT腳輸出一個正脈沖，與此同時，相應的數據管腳輸出高電平），控制運放波形發(fā)生報警電路、聲光控燈電路、金屬檢測報警電路、開關門指示電路幾個單元電路。2、功能要求：用紅外發(fā)射板發(fā)射紅外信號，按下紅外編碼發(fā)射電路的不同按鍵（Sl、S2、S3、S4）主板接收到相應的信號后，實現相應功能：按下Sl鍵：開關門指示電路用發(fā)光二極管LED5和LED6指示門的狀態(tài)：綠燈亮代表門開，紅燈亮代表門關閉。（2）按下S2鍵：金屬檢測報警電路工作，實時檢測有沒有金屬，如有金屬則發(fā)出音樂報警聲。再次按下S2鍵盤可以消除報警。（3）按下S3鍵：振動檢測報警電路工作，實時檢測有沒有振動，如有振動則控制電路給運放波形發(fā)生報警電路供電發(fā)出報警聲。再次按下S3鍵盤可以消除報警。（4）按下S4鍵：控制LED2燈亮并延時一段時間模擬門燈的亮滅。聲光控燈電路也可控制LED2的亮滅，但只有在光暗的情況下才能通過聲音控制LED2燈亮。二、任務描述1、本硬件設計項目考察參賽者的以下技能：1）、按要求在一個小時內完成四個模塊電路的設計，使用Eagle軟件設計，根據要求使用元器件；2）、按照給定的原理圖和任務書，使用Eagle工具設計產品電路。3）、使用Eagle工具設計印制電路板，兩個小時內完成。4）、完成設計后，選手以“工位號”命名文件夾上交電子文檔（注意：文檔內不出現選手姓名和所在學校等信息），由工作人員用賽場指定U盤進行拷貝及傳遞，設計成果由工作人員打印并由選手確認簽字。電路原理圖設計及印制電路板設計（1+23小時）1的該項不得分。然后領取組委會提供的參考原理圖進行下一步工作。原理圖設計內容相關要求：●原理圖使用水平橫向A4模板；●輸入信號方向符合電子技術標準；●電源符合放置方向符合電子技術標準；●旁路電容符合電子技術標準；●原理圖布局合理符合電子技術標準；●元件編號符合電子技術標準?！裨O計1根據賽場提供的元件清單中的元件和電路原理圖中部分連線,設計一個標準的+5V電源?！裨O計2根據賽場提供的元件清單中的元件和電路原理圖中部分連線,設計開關門指示電路用發(fā)光二極管LED5和LED6指示門的狀態(tài)?！裨O計3根據賽場提供的元件清單中的元件和電路原理圖中部分連線，設計方波信號發(fā)生電路?！裨O計4根據賽場提供的元件清單中的元件和電路原理圖中部分連線，設計振蕩檢測電路。3、PCB設計內容1）、單面底層布線PCB，其外形按圖5所示尺寸設計。2）、根據JK的實物，制作該元件的封裝，命名為JK。3）、所有信號線寬要大于等于0.3mm，電源線線寬大于等于0.5mm，跳線數不超過10。線間安全距離要大于等于0.3mm。安裝孔直徑3.5mm，且離板邊距為5mm。4）、按圖5完成以下元件布局：S1及X1等相對參考位置如圖5，其余元件參賽者自行布局，IC電源去耦電容須擺放在其引腳附近。5）、自制元件封裝，根據所給的元件實物JK進行測量，畫封裝。6）、布線層（底層）實體接地敷銅。圖5PCB布局示意圖4、上交的任務清單注意：以下任務放在以“工位號”命名的文件夾中1）、4個原理圖設計，以“原理圖設計+工位號”命名，里面放4個設計文件，分別命名為：設計1，……，設計4；2)、工程文件，命名為“工位號”，（含原理圖、PCB文件和自制封裝庫）；3）、元件頂層視圖PDF，命名為“元件頂層視圖”，包含以下信息；TopLayer PadsLayer ViasLayer DimensionLayer tPlaceLayer tNameLayer MeasuresLayer tDocuLayer4）、元件底層視圖PDF，必須出現鏡像，命名為“元件底層視圖”，包含以下信息； PadsLayer ViasLayer DimensionLayer bPlaceLayer bNameLayer MeasuresLayer DrillLayer5）、底層視圖PDF，必須出現鏡像，命名為“底層視圖”，包含以下信息； BottomLayer PadsLayer ViasLayer DimensionLayer MeasuresLayer6）、BOM的元件清單CSV格式的excel表格，命名為“BOM”。要求：類型Values；輸出格式，CSV。7）、創(chuàng)建Gerber和NC鉆文件，命名為“Gerber”。三、配分情況配分情況評分標準配分四個電路設計15PCB電路板設計15合計30四、附件電路設計元件清單序號名稱封裝數量1駐極話筒BM若干21040805若干310uFCD0.1-0.180若干447uFCD0.1-0.180若干5100uFCD1.0-0.220若干6103CD0.100若干7222CD0.100若干81N4148DIODE4148若干91N4007DIODE0.315若干106.2v穩(wěn)壓管DIODE4148若干11T73繼電器JDQ-3F若干12輕觸開關SW-0606若干13LED發(fā)光二極管LED#3若干14LED發(fā)光二極管LED#5若干15紅外接收一體頭HWJS若干16無源蜂鳴器BELL若干179015TO92若干188050TO92若干199014TO92若干209013TO92若干219012TO92若干229018TO92若干233.3AXIAL0.35若干2410k0805若干2515MAXIAL0.35若干261MAXIAL0.35若干274.7KAXIAL0.35若干28330KAXIAL0.35若干29150歐姆AXIAL0.35若干30100KAXIAL0.35若干311.5KAXIAL0.35若干32470歐姆AXIAL0.35若干3382KAXIAL0.35若干34120KAXIAL0.35若干352MAXIAL0.35若干3622KAXIAL0.35若干37200KAXIAL0.35若干382KAXIAL0.35若干39光敏電阻CC0.200若干4010K電位器VR3296若干411K電位器VR3296若干42六腳自鎖開關K_DIP6若干43LM358(帶坐)dip18若干44CD4013BP（帶坐）DIP-14若干45CD4011PE(帶坐)DIP-14若干46PT2272-M4(帶坐)DIP18若干47PX88A音樂芯片C002_TS088若干48L9805TO-220-0若干4915mm蜂鳴片C002C若干50自選電阻若干51漆包線若干焊接與調試要求請參照IPC-A-610E標準焊接組裝線路板。調試要求調試步驟如下：按下紅外編碼發(fā)射電路的不同按鍵（Sl、S2、S3、S4）主板接收到相應的信號后，實現相應功能：（1）按下Sl鍵盤：開關門指示電路用發(fā)光二極管LED5和LED6指示門的狀態(tài)：綠燈亮代表門開，紅燈亮代表門關閉。（2）按下S2鍵盤：調RP2使金屬檢測報警電路工作，實時檢測有沒有金屬，如有金屬則發(fā)出音樂報警聲。再次按下K2鍵盤可以消除報警。（3）按下S3鍵盤：調RP1使振動檢測報警電路工作，實時檢測有沒有振動，如有振動則控制電路給運放波形發(fā)生報警電路供電發(fā)出報警聲。再次按下K3鍵盤可以消除報警。（4）按下S4鍵盤：控制LED2燈亮并延時一段時間模擬門燈的亮滅。聲光控燈電路也可控制LED2的亮滅，但只有在光暗的情況下才能通過聲音控制LED2燈亮。調試記錄1、按下發(fā)射板上按鍵S1，觀察主板測試點T5的波形并記錄：TP5波形示波器垂直設置：________/div水平設置：________/div頻率：________Hz峰值：________V振動檢測電路、運放波形發(fā)生報警電路正常工作時，觀察測試點TP1、ＴP2的波形并記錄：TP1波形示波器垂直設置：________/div水平設