FM收音机和机器猫的焊接与改装
摘要
收音机和机器猫电子元件的安装、焊接及调试 ,让我们了解电子产品的装配过 程;掌握电
子元器件的识别及质量检验;学习整机的装配工艺; 培养动手能力及 严谨的工作作风。焊接
就是用熔化的焊锡把金属连接起来。它是装收音机的一道 重要工序,焊接技术的好坏,关系着
收音机质量的高低。手工焊接是传统的焊接方 法,虽然批量电子产品生产已较少采用手工焊接了,但对电子产品的维修、 调试中不可避免地还会用到手工焊接。手工焊接是一项实践性很强的技能 ,在了解一般方法后,要多练;多实践,才能有较好的焊接品质。机器猫具有机、电、声、光、磁结合的特点,通过制作本产品完成EDA实践的全程训练过程,由学生完成从电路原理仿真验证、印制电路板设计制造直到元器件检测、焊接、安装、调试的产品设计制造全过程,达到培养同学们工程实践能力的目的。
关键词:收音机、机器猫的安装、焊接、测试、工作原理。
目录
第1章绪论
1.1实习目的
1.2产品简介
1.3工作原理
1.4555 构成的单稳态触发电路的工作原理
第2章印制板的制作
2.1原理图设计与仿真.
2.2印制板制作
2.3 印制板的安装
第 3 章实习产品安装工艺 3.1 安装步骤及要求
3.2SMT 工艺流程
3.3安装THT分立元件
第4章焊接技术 10
4.1焊接工具与材料 10
4.2手工焊接基本操作. 10
4.3手工焊接技术要点. 10
第5章实习产品的安装与调试 . 12
5.1 收音机的安装与调试过程 .
12
5.2机器猫的整机装配与调试 13
15
参考文献 | 、 | 17 | 16 |
白 |
丄
谢
第1章绪论
1.1实习目的
熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 接技术,能够的完成简单电子产品的安装与焊接。 的生产流
基本掌握手工电烙铁的焊熟悉电子产品的安装工艺 能
程, 印制电路板设计的步骤和方法, 手工制作印制电板的工艺
流程, 够根据电路原理图,元器件实物。了解常用电子器件的
类别、型号、规格、性能 及其使用范围, 能查阅有关的电子器件图书。 能够正确识别和选用常用的电子器 件,并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。 了解电子产品的焊接、 调试与 维修方法。 通过收音机的通电监测调试, 了解一般电子产品的生产调试过程, 初 步学习调试电子产品的方法,培养检测能力及一丝不苟的科学作风。
1.2 产品简介
1、FM收音机简介
1) | 采用电调谐单片FM收音机集成电路,调谐方便准确接收频率为 87MHZ— 108MHZ 外形小巧,便于随身携带 |
2、机器猫简介
1
如图1所示为机器猫的电路图,具。磁控机电一体化的电动玩
2
1.3工作原理与工作条件
1、FM收音机的工作原理
电路的核心是单片收音机集成电路 围电路省去了中频变压器和陶瓷滤波器, 音机的原理图。
SC1088它采用特殊的低中频技术,外使电路简单可靠,调试方便。图2是收
3
——C&
332
CIS | IB | sciess | C7 H Iflf | U1 | RS | U2 | LI |
| SP | |||||
11 | ||||||||||||||
丄d B C1<T33P |
| |||||||||||||
閔1 | ||||||||||||||
13 | CB |
| C18 | |||||||||||
221 | ||||||||||||||
irau | ||||||||||||||
C12 | 1 | |||||||||||||
C16 104 | 14 | Cll | XS | U4 | ||||||||||
3 | 223 II_ | |||||||||||||
15 | Bl 2Z3 | [''I | LZ | |||||||||||
p | ||||||||||||||
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C9 H 683 | 222 | B3 122 — | ||||||||||||
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C10 | Sf | |||||||||||||
1& | i RF L N crIH | |||||||||||||
S2 , —o o— | ||||||||||||||
|
2、机器猫的工作原理
利用555构成的单稳态触发器,在三种不同的控制方法下,均给以低电平触发,促使电机转
动,从而达到了机器猫停走的目的。即:拍手即走、光照即走、磁铁靠近即走,但都只是持续一
段时间后就会停下,再满足其中一个条件时将继续行走。
1.4555构成的单稳态触发电路的工作原理
555定时器的功能主要由两个比较器C1和C2决定,比较器的参考电压由分压器提供,在电源和地之间加Vcc电压,并让Vm悬空时,上比较器C1的参考电压为2/3VCC,下比较器C2为1/3VCC。图3为555定时器结构框图:
4
Ucc
单稳态触发器电路平时暂态时间结束,电路能自动回到原来状态,从而输出 一个矩形脉
冲,由于这种电路只有一种稳定状态,因而称之为“单稳态触发器”, 简称“单稳”。单稳电
路的暂态状态时间的长短tw,与外界触发脉冲无关,仅由电路本身的耦合元件RC决定,因此称
RC为单稳电路的定时元件。Tw=RCIn3=1.1RC
5
机器猫印制板的制作
2.1原理图设计与仿真
iPi | I K3 R1Z | R3 | ±L« | Rio | Lar LR6 | tLcS DI | CH | L XI | V | ||||
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I'HKMiFT | IC1 | ||||||||||||
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仿真过程中分别用开关K1,K2光耦合器模拟仿真声控、磁控和光控;灯泡代替电动机。每当按下其中一个开关时,灯泡即发光,一段时间后自动熄灭,相当于机器猫的“走一停”过程。可通过调整 C5, R6各自数值的大小改变电动机工作时间的长短。
2.2印制板制作
图5为印制板参考图,可根据电路原理图自行设计印制板。印制板要求自己制作,也可以使用成品电路板。
6
2.3印制板的安装
1、元器件检测
全部元器件安装前必须进行测试,见表 1
2、印制板焊接
按图6所示位置,将元器件全部卧式焊接,注意二极管、三极管及电解电容的极性。
1 |
1 | fc> 一•极管、电阻 |
7
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8 |
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第3章实习产品安装工艺
3.1安装步骤及要求
1、安装前检查
(1) 图形完整,线路有无短路和断路缺陷
(2) 外壳及结构件
按材料表清查元件和零部件,要仔细分辨品种和规格,清点数量。
(3) 分立元器件检测
电位器阻值调节特性
LED线圈、电解电容、插座、开关等元件的质量
判断变容二极管的好坏及极性
3.2SMT工艺流程
Ct eoe | |||||
6 | 压 V3 9014 -OQOH lie o—— | ||||
CIS 104 eg _F CIS C14 33P | V4 901£ | IOLIQ | |||
R3 IKe | R6 103 | ||||
O C4~aai 巴C5 e | |||||
已 | P | ||||
O | S1 | Q | |||
父§崩圖 | IC 1088 | A | je | ||
TT | |||||
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P \ _|| . | |||||
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6
0
图7
(1) 丝印焊膏,并检查印刷情况
(2) 按工序流程贴片
9
注
意:SMC和SMDf得用手拿
(1)用镊子夹持不可夹到引线上
(2)IC1088标记方向
(3)贴片电容表面没有标志,一定要保证准确及时贴到指定位置检查贴片数量及
(4)位置
再流焊机焊接
(5)
检查焊接质量
(6)
3.3安装THT分立元器件(7)
跨接线J1、J2(可用剪下的元件引线)
(1)
安装并焊接电位器Rp,注意电位器与印制板平齐。耳机插座XS(2)
轻触开关S1、S2。
(3)
电感线圈L1〜L4(磁环L1,色环L2,8匝线圈L3,5匝线圈L4)。变容二极管(4)
V1(注意,极性方向标记),R5,C17,cia
(5)
电解电容C18(100u)贴板装。
(6)
(7) 发光二极管V2,注意高度,极性如图8所示。
(8)
11
]
(9) 焊接电源连接线J3、J4,注意正负连线颜色(红一一正,黑一一负)
10
第4章焊接技术
4.1焊接工具与材料
1.电烙铁
2.烙铁头烙铁头一般采用柴铜材料制造。为保护在焊接的高温条件下不被氧化生锈,常将烙铁头经电镀处理, 有的烙铁头还采用不易氧化的合金材料制成。新的烙铁 头在正式焊接前应先进行镀锡处理。方法是将烙铁头用细纱纸打磨干净, 然后浸入松香水,沾上焊锡在硬物 (例如木板) 上反复研磨,使烙铁头各个面全部镀锡。
3.焊锡焊锡是焊接的主要用料。手工焊接中最合适使用的是管状焊锡丝,焊锡丝中间夹有优质松香与活化剂,使用起来异常方便。
4.焊剂焊剂又称助焊剂,是一种在受热后能对施焊金属表面起清洁保护作用的材料。应用最广泛的是松香助焊剂。将松香溶于酒精(1:3)形成“松香水”,焊接时在焊点处蘸以少量松香水,就可以达到良好的助焊效果。
4.2 手工焊接基本操作
握笔式较为方便。
手工焊接握电烙铁的方法, 有正握、反握及握笔式三种。焊接元器件及维修电路板时以
污,再将被焊元器件周围的元器件左右掰一掰 手工焊接一般分四步骤进行。①准备焊接
器件的焊锡处,以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。焊接新的元器件时,应对元器件的引
线镀锡。②加热焊接
:将沾有少许焊锡和松香的电烙铁
头接触被焊元器件约几秒钟。若是要拆下印刷板上的元器件 , 则待烙铁头加
热后,用手或镊子轻轻拉动元器件 ,看是否可以取下。③清理焊接面 :若所焊
部位焊锡过多 ,可将烙铁头上的焊锡甩掉 (注意不要烫伤皮肤 ,也不要甩到印 刷电路板
上 !), 用光烙锡头 "沾 "些焊锡出来。若焊点焊锡过少、不圆滑时 ,可
以用电烙铁头"蘸"些焊锡对焊点进行补焊。④检查焊点光亮、牢固 , 是否有与周围元器件连焊的现象。
4.3 手工焊接技术要点
:看焊点是否圆润、
手工焊接对焊点的要求是:①电连接性能良好;②有一定的机械强度; ③光滑圆润。造成焊接质量不 高的常见 原因是:① 焊锡用量 过多,形成焊点的锡堆 积;焊锡过
11
少,不足以包裹焊点。②冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足,焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮,有细小裂纹 (如同豆腐渣一样!)0③夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香 ,造成
电连接不良。若夹杂加热不足的松香
,则焊点下有一层黄褐色松香膜;若加
热温度太高,则焊点下有一层碳化松香的黑色膜。对于有加热不足的松香膜 的情况,可以用
烙铁进行补焊。对于已形成黑膜的
,则要"吃"净焊锡,清洁被
焊元器件或印刷板表面,重新进行焊接才行。④焊锡连桥。指焊锡量过多
,
造成元器件的焊点之间短路。这在对超小元器件及细小印刷电路板进行焊 接时要尤为注意。⑤
焊剂过量,焊点周围松香残渣很多。可以用电烙铁再轻轻加热一下
当少量松香残留时,,让松香挥发掉,也可以用蘸有无水酒精的棉
球,擦去多余的松香或焊剂。⑥焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。这多是由 于加热温度不足或焊剂过少,以及烙铁离开焊点时角度不当造成的。
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第5章实习产品的安装与调试
5.1收音机的安装与调试过程:
1、安装过程:
1. 首先对照元件明细表认清元件,核对数量。然后用两只?2.5X4的丝杆把可变电容
器拧在线路板上。
2. 把三只中频变压器和二只音频变压器对照印制板电路图安装在线路板上,这样一来线
路板就被装上的几个件分隔成了几块,然后再找出每一块中需要 安装的元件,一一对号安装,
这样不易出错,也比较容易。安装过程中注意,二极管、三极管、电解电容器的极性,不要装
错。
3. | 焊接把所有元件都插上后,剪去多余的引脚,只留下离铜箔 | 2-3mmr长开 |
始焊接。
4. 成装:板焊好后,在电位器和双联上安上拨轮,用四条电线连上喇叭、
正极片与弹簧。并将正极片、 弹簧分别插入机壳。 要求:四条电线的长度要合适,尤其是每
条电线两头露出的铜丝不要太长(露出 3mn为宜),以防与其它地方短
5. 直流测量:线路板上留有 4个测电流的口,用万用表,分别在这4 个口 处测量 三路。
极管的静 态 工作电 流: IC1=0.5MA左右, IC2=1.5MA,IC4=3MA,IC5.6=6MA
测量合适后要用焊锡将电流口封住,这时收音机就响了。如果遇到哪一级电流太小或太大要重
点检查该级的二、三极管极性是否装错, 周围元件是 否装错,是否有焊接短路的现象。
2、调试过程:
1.调试
1) 所有元器件焊接完成后目视检查。
2) | 测总电流 |
2.总装
13
(1) 腊封线圈
(2) 固定SMB装外壳
5.2机器猫的整机装配与调试
在连线之前,应将机壳拆开,避免烫伤及其他损害,并保存好机壳和螺钉。注意:电机不可拆!
参考下列步骤进行连线:
| 代衣宁符 | V林 | | | 代衣字勞 |
| | | S | | I |
屯憑 | V | 干贾签「渔拎 | R |
1. | 电动机:打开机壳,电动机(黑色)已固定在机壳底部。电动机负极与 |
电池负极有一根连线,改装电路,将连在电池负极的一端焊下来,改接至线路板的“电动机一
(M+)o音乐芯片连接在电池负极的那一端改接至电动机的负极,使其在猫行走的时候才发出
”(M-),由电动机正端引一根线J1到印制板上的“电动机+”
叫声。 (V—)o 电
2. 电源:由电池负极引一根线J2到印制板上的“电源一”源+”(V+)与“电机+”
(M+)相连,不用单独再接。
3. 磁控:由印制板上的“磁控+、一”(R+、R—)引两根线J3、J4,分别搭焊在干簧
管(磁敏传感器)两腿,放在猫后部,应贴紧机壳,便于控制。干
簧管没有极性。
4. 红外接收管(白色):由印制板上的“光控+、一”(I+、I—)引两根线J5、J6搭
焊到红外接收管的两个管腿上,其中一条管腿套上热缩管,以免短路,导致打开开关后猫一直
走个不停。红外接收管放在猫眼睛的一侧并固定住。应注意的是:红外接收管的长腿应接在
“ 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。焊接完后麦克安在猫前胸。
6. 通电前检查元器件焊接及连线是否有误,以免造成短路,烧毁电机发生危险。尤其注
意在装入电池前测量“电源一”(V—)。“电源
14
(v—)o+”间是否短路,
并注意电池极性。
7. | 静态工作点参考值: |
代号 | 型号 | 静态參号电乐 | ||
E | B | C | ||
Q1 | 9014 | 0V | 0.5V | 4V |
Q2 | 9014D | 0V | 0.6V | 3五V |
Q3 | 9014 | 0V | 0.4V | 0.5V |
Q4 | 9014 | 0V | 0V | 4.5V |
Q5 | S050D | 0V | 0V | 4.5V |
1C1 | 555 | 1: 0V | 2: 3 SV | 3:W |
4: 4 5V | 5: 3V | 6: O'V | ||
7;0V | 8: 4.5V | |
8. | 组装:简单测试完成后再组装机壳,注意螺钉不宜拧得过紧,以免塑料 外壳损坏。装 |
好后,分别进行声控、光控、磁控测试,均有“走一一停”过程即算合格。
15
总结
短短的几天电子实训很快就结束了,回顾这次电子实训, 受益匪浅。 在实习过程中,遇到不少困难,但通过分析问题,请教老师同学,最终顺利完成预期实训要求和任务。
通过这次电子产品的实训,我对电子工艺的理论有了初步的系统了解。 我了解到了电的利与弊、 如何安全用电、 表面贴装技术的概况、焊电路元件的技巧等。 这些知识不仅在课堂上有效,对以后的焊接学习有很大的指导意义, 在日常生活中更是有着现实意义。 特别是手工焊接电子元件对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知,纵观古今,所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力,就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。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。比如做机器猫时, 需要把 一根导线穿过一个小孔,我通过几种器具的协同,成功地完成了任务。
电子实训,能够让我们把自己所学的知识应用到实践中去,还能够充分调动 学习的积极性, 增加对电子课程学习的兴趣。希望学校以后还能多安排这样的实 训机会,增强同学们各方面的综合素质。
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