2019 年山東省職業(yè)院校技能大賽電子電路裝調(diào)與應(yīng)用賽項 中職組工作任務(wù)書

2019年山東省職業(yè)院校技能大賽

電子電路裝調(diào)與應(yīng)用賽項

(中職組)

工

作

任

務(wù)

書

賽位號:

工作任務(wù)與要求

請您在4小時內(nèi)，根據(jù)任務(wù)書的相關(guān)說明和工作要求，完成賽場提供的相關(guān)

電路的裝配焊接、調(diào)試、排故、系統(tǒng)搭建、繪制界面功能聯(lián)調(diào)；并完成指定電路

的PCB繪制，具體工作任務(wù)和要求如下：

1.根據(jù)裝配與焊接要求，完成綜合報警器系統(tǒng)電路的裝配、焊接，按要求進

行排故、調(diào)試，使用數(shù)據(jù)采集卡myDAQ，按任務(wù)書要求完成相關(guān)數(shù)據(jù)測量、采集，

并把結(jié)果記錄在相關(guān)位置。

2.根據(jù)任務(wù)一自己焊接的綜合報警器系統(tǒng)電路，完成電路故障檢修報告和電

路仿真。

3.根據(jù)智能安防溫控報警系統(tǒng)電路原理圖，從賽場提供的YL-292單元電子

電路模塊中選取相關(guān)模塊，對智能安防溫控報警系統(tǒng)電路進行搭建、調(diào)試；根據(jù)

任務(wù)要求制作智能安防溫控報警系統(tǒng)控制界面制作，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的功能監(jiān)測聯(lián)

調(diào)。

4.使用AltiumDesigner16軟件繪制任務(wù)四工程文件和元器件封裝，并完成

PCB圖的繪制。

注意：

1.賽場提供的資料全部存放在賽場提供的U盤“賽場資料”文件夾中。

2.選手在D盤建立“×××提交資料”文件夾（×××為賽位號），所有上

交資料都必須保存到“D:\×××提交資料”文件夾中，同時把“×××提交資

料”在比賽結(jié)束后備份存入U盤一并提交。

3.各任務(wù)的截圖必須按照要求粘貼到“答題卡”指定位置。

4.截圖使用windows自帶“截圖工具”。

5.所有記錄均以答題卡結(jié)論為準，寫在任務(wù)書上無效。

6.答題卡轉(zhuǎn)換成PDF格式后保存到“D:\×××提交資料”。

任務(wù)一電子電路裝配、焊接、調(diào)試（20分）

一、電子電路裝配與焊接（裝配3分，焊接4分，共7分）

根據(jù)綜合報警器系統(tǒng)元件清單及電路原理圖,選擇所需要的元器件,把它們

準確地焊接在賽場提供的印制電路板上。

要求:（1）在印制電路板上所焊接的元器件的焊點大小適中,無漏、假、虛、

連焊,焊點光滑、圓潤、干凈,無毛剌；引腳加工尺寸及成形符合工藝要求；導(dǎo)

線長度、剝線頭長度符合工藝要求,芯線完好,捻線頭鍍錫。（2）元器件焊接安

裝無錯漏,元器件、導(dǎo)線安裝及元器件上字符標(biāo)示方向均應(yīng)符合工藝要求；電路

板上插件位置正確,接插件、緊固件安裝可靠牢固；線路板和元器作無燙傷和劃

傷處,整機清潔無污物。

二、電路功能調(diào)試（4分）

注意:（1）調(diào)試電路前J2需短路；調(diào)試過程中為了防止蜂鳴器報警引起聲

音話筒B1誤觸發(fā)，當(dāng)蜂鳴器報警時選手可以用手指按住話筒B1。（2）已經(jīng)焊

接好的綜合報警器電路線路板上，已經(jīng)設(shè)置了三個故障。請您根據(jù)綜合報警器電

路原理和綜合報警器電路電路功能加以排除，故障排除后電路才能正常工作，并

請完成檢修報告。

1.連接好5V電源，電源指示燈LED3點亮。（0.5分）

2.煙霧檢測電路調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)RP1，使無煙霧，或者煙霧濃度較低的情況下LED1

不亮。煙霧濃度較高時，LED1點亮。（1分）

3.觸摸檢測電路調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)RP2，使得用手指觸摸TOUCH區(qū)域，LED5亮的時

間為2-3S.（0.5分）

4.聲音檢測電路調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)RP3,使得聲音檢測靈敏度適中，有較大聲音時

LED4點亮，無聲音或較小聲音時LED4不亮。（1分）

5.紅外檢測電路調(diào)節(jié)：先用示波器測得TP6產(chǎn)生振蕩信號。用物體擋在發(fā)射

管和接收管的前面，調(diào)節(jié)RP5,使得LED6點亮，并且檢測到物體的距離最遠。

（0.5分）

6.音樂報警電路調(diào)節(jié)：觸發(fā)報警信號后調(diào)節(jié)RP4，使得報警音樂速度正常。

（0.5分）

功能作用與原理：

①煙霧檢測電路：煙霧傳感器在無煙環(huán)境，為幾十千歐，而在煙霧環(huán)境中，

阻值可迅速下降到幾千歐。故當(dāng)傳感器檢測到煙霧時，A-B間的電阻迅速減小，

IC2a翻轉(zhuǎn)，OUT1輸出低電平。

②觸摸檢測電路：IC4及其外圍電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。當(dāng)人體觸摸

TOUCH端時，人體上的低電平信號會加到IC4的2腳，其3腳輸出端輸出高電平。

調(diào)節(jié)Rp2可以調(diào)節(jié)觸發(fā)時間。

③紅外檢測電路：IC6a、IC6b、R26、R27及C11構(gòu)成多諧振蕩器推動HW1

發(fā)射紅外脈沖信號。紅外信號被物體反射后被HW2接收，經(jīng)VT6、VT7放大后，

再經(jīng)整形濾波后OUT4輸出低電平信號。

④聲音檢測電路：話筒獲得聲音信號后經(jīng)耦合放大整形濾波后，OUT3輸出

低電平信號。OUT1-OUT4任一路輸出低電平后VT2都導(dǎo)通。音樂芯片得電后發(fā)出

報警音樂。

三、電路數(shù)據(jù)測量（9分）

讓焊接好的綜合報警器電路板與NImyDAQ數(shù)據(jù)采集器相連，用【NI

ELVISmxInstrumentLauncher】軟件對電路數(shù)據(jù)進行測量。

1.當(dāng)手指觸摸TOUCH后LED5點亮，用【DigitalMultimeter】測量TP4的

電壓，對軟件進行截圖，將截圖粘貼到答題卡相應(yīng)位置。（1分）

2.煙霧濃度較高時，LED1點亮?xí)r，用【DigitalMultimeter】測量TP2的電

壓，對軟件進行截圖，將截圖粘貼到答題卡相應(yīng)位置。（1分）

3.有較大聲音時LED4點亮?xí)r，用【DigitalMultimeter】測量TP5的電壓，

對軟件進行截圖，將截圖粘貼到答題卡相應(yīng)位置。（1分）

4.用物體擋在發(fā)射管和接收管的前面，LED6點亮?xí)r，用【Digital

Multimeter】測量TP7的電壓，對軟件進行截圖，將截圖粘貼到答題卡相應(yīng)位置。

（1分）

5.當(dāng)煙霧傳感器周圍煙霧濃度增大時，其A-B間阻值減小。則要使煙霧濃度

更大時才報警，則Rp1接入的電阻應(yīng)________（填“調(diào)大”或“調(diào)小”）。將

答案填寫到答題卡相應(yīng)位置。（1分）

6.要使聲音檢測電路檢測聲音信號更靈敏，Rp3接入的電阻應(yīng)________（填

“調(diào)大”或“調(diào)小”）。將答案填寫到答題卡相應(yīng)位置。（1分）

7.正常工作時，當(dāng)有物體擋在紅外發(fā)射、紅外接收管前時，LED6點亮，當(dāng)

物體移開后，LED6亮2-3秒熄滅。如果有個線路板焊接好后，發(fā)現(xiàn)紅外感應(yīng)觸

發(fā)后將物體移開，LED6亮的時間為二十幾秒，則可能是那個元件焊錯了？____

（元件在R21、R22、VT7、IC6、VD12、R32、IC3、R24、LED6中選擇）將答案

填寫到答題卡相應(yīng)位置。（1分）

8.電路在正常工作時，使用給出的儀器測量測試點TP6的波形。將答案填寫

到答題卡相應(yīng)位置。（2分）

波形1分周期0.5分幅值0.5分

T=VP-P=

檔位=檔位=

任務(wù)二電子電路故障檢修（15分）

一、故障檢修（9分）

根據(jù)任務(wù)一電路功能調(diào)試的結(jié)果，排故后完成電路檢修情況記錄表。

表2-1電路檢修情況記錄表

序號故障點及排除故障排除前現(xiàn)象故障排除后現(xiàn)象

（6分）（1.5分）（1.5分）

1

2

3

二、功能仿真（6分）

1.電路繪制（2分）

用Multisim14.1仿真軟件對電路圖2-1進行設(shè)計完善，要求：（1）使Vout

輸出頻率為1KHz（誤差10%）的矩形波；（2）R3與C3組成RC積分電路使Vout

輸出的矩形波轉(zhuǎn)換成近似三角波（或鋸齒波）。完成繪制仿真電路圖以“賽位

號.ms14”命名保存到“D盤:\×××提交資料\任務(wù)二”，并對電路截圖，把截

圖粘貼在答題卡相應(yīng)的位置。

圖2-1

2.設(shè)置與測量（4分）

（1）用仿真軟件自帶的模擬頻率計XFC1測量Vout的頻率，XFC1設(shè)置如圖

2-2所示，對軟件進行截圖，截圖粘貼到答題卡對應(yīng)位置。（2分）

圖2-2

（2）R3與C3組成RC積分電路后，使Vout輸出的矩形波轉(zhuǎn)換成近似三角

波（或鋸齒波），用仿真軟件自帶的模擬示波器XSC1“ChannelA”通道測量轉(zhuǎn)換

后的近似三角波（或鋸齒波），將示波器顯示背景設(shè)為白色,水平時基設(shè)置和垂直

檔位設(shè)置如圖2-3所示，對軟件進行截圖，截圖粘貼到答題卡對應(yīng)位置。（2分）

圖2-3

任務(wù)三智能安防溫控控制系統(tǒng)搭建與控制（40分）

一、智能安防溫控報警系統(tǒng)搭建（6分）

根據(jù)智能安防溫控報警系統(tǒng)電路原理圖，從賽場提供的YL-292單元電子電

路模塊和YL-1050A模塊中選取相關(guān)模塊，對智能安防溫控報警系統(tǒng)電路統(tǒng)搭建

與調(diào)試。

1.將智能安防溫控報警系統(tǒng)原理方框圖3-1填寫完整，把答案填寫到答題卡

相應(yīng)的位置。（4分，模塊型號和位置都正確每個得0.5分，否則不得分）

注意：考生如果用到的EDM318、電源模塊EDM315不再填入方框圖

驅(qū)動、執(zhí)行電路

溫度檢測電路

1050A-EDM-

信號采樣、處

EDM-

理電路

EDM-

EDM-

鍵盤電路EDM-顯示電路

EDM-EDM-

供電：

Y135工作臺

圖3-1智能安防溫控報警系統(tǒng)原理方框圖

2.搭建系統(tǒng)的工藝，完成表3-1的填寫。（1分）

類型顏色

電源線（）色

地線（）色

表3-1跳線顏色

3.程序下載（1分）

完成系統(tǒng)電路搭建后，用“亞龍單片機下載器”下載程序“智能安防溫控報

警系統(tǒng)”。對程序下載成功界面截圖，把截圖粘貼在答題卡相應(yīng)的位置。

二、智能安防溫控報警系統(tǒng)功能測量與調(diào)試（14分）

（一）YL-1050A溫度檢測模塊的調(diào)試（6分）

將選擇的YL-1050A模塊電路插入到NImyDAQ數(shù)據(jù)采集器中。打開【NI

ELVISmxInstrumentLauncher】對電路進行調(diào)試。

（1）測量輸出點Vout1是否為2.5V左右，對軟件窗口截圖，把截圖粘貼在答

題卡相應(yīng)的位置；（1分）

（2）調(diào)節(jié)電位器R8，使得運放LM324的U1B的輸出電壓Vout2為1V左右，

對軟件窗口截圖，把截圖粘貼在答題卡相應(yīng)的位置；（1分）

（3）拆焊R10熱敏電阻，用一個模擬0℃的27.28K電阻焊接到R10位置上，

然后調(diào)節(jié)電位器R4使得運放LM324的U1C輸出電壓Vout3在0-1mV以內(nèi)，此時

運放LM324的U1C模擬輸出代表溫度0℃的電壓，對軟件窗口截圖，把截圖粘貼

在答題卡相應(yīng)的位置；（1分）

（4）將R10焊回原來的熱敏電阻，檢測Vout4的電壓，并根據(jù)公式計算當(dāng)前

環(huán)境溫度（結(jié)果保留一位小數(shù)，四舍五入）。對軟件窗口截圖，把截圖粘貼在答

題卡相應(yīng)的位置；（1分）

當(dāng)前電壓（Vout4）

當(dāng)前環(huán)境溫度=℃

0.1V/℃

（5）A4及外圍電路構(gòu)成的電路是；將答案填到答題卡相應(yīng)位置；

（1分）

（6）A5及外圍電路構(gòu)成的電路是。將答案填到答題卡相應(yīng)位置。

（1分）

（二）智能安防溫控報警系統(tǒng)功能調(diào)試（8分）

1.系統(tǒng)顯示功能（1.5分）

打開電源，液晶模塊上第一行正常顯示temp：“當(dāng)前環(huán)境溫度”，第二行W：

25℃（報警溫度默認為25℃，可通過按鍵調(diào)節(jié)報警溫度），D：1（風(fēng)扇檔位，可

通過按鍵調(diào)節(jié)風(fēng)扇檔位，共有三檔：1（電機低速旋轉(zhuǎn)）、2（電機中速旋轉(zhuǎn)）、3（電

機高速旋轉(zhuǎn)））

2.系統(tǒng)報警功能（2.5分）

按下按鍵（按0.5S左右）的“F1”鍵后，報警溫度加1，按下按鍵（按0.5S

左右）的“OK”鍵后，報警溫度減1。用電烙鐵靠近溫度檢測模塊R10位置的熱

敏電阻，快速模擬溫度變化，當(dāng)環(huán)境溫度大于或等于報警溫度時，蜂鳴器的發(fā)出

“警報”聲，并且風(fēng)機開始進行一檔風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，模擬降溫；當(dāng)環(huán)境溫度低于報

警溫度時，蜂鳴器“警報”聲解除，并且直流風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)。

注意：用電烙鐵靠近熱敏電阻時，不要與熱敏電阻長時間接觸，避免熱敏

電阻損壞。

3.系統(tǒng)降溫功能（2分）

當(dāng)環(huán)境溫度大于或等于報警溫度時，蜂鳴器的B1蜂鳴器發(fā)出“警報”聲，

并且風(fēng)機開始進行一檔風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，模擬降溫時，按下按鍵（長按2S以上）

“SET”

鍵后，可以實現(xiàn)風(fēng)機三檔風(fēng)速的調(diào)節(jié)，并且檔位變化會顯示在液晶模塊上。

說明：風(fēng)扇檔位調(diào)節(jié)只能在系統(tǒng)發(fā)生警報時，才能調(diào)節(jié)風(fēng)速檔位。

4.系統(tǒng)波形測量（2分）

電路在正常工作時，對搭接好的系統(tǒng)電路進行測量，當(dāng)電機處于轉(zhuǎn)動

并電機檔位處于D:2，測量測試點主機P2.3，完成表3-2的填寫與截圖，將答案

填寫到答題卡相應(yīng)位置。

波形（1分）周期（0.5分）幅值（0.5分）

T=msVp-p=V

檔位：檔位：

表3-2

三、智能安防溫控報警系統(tǒng)控制界面制作（8分）

1.前面板界面制作（5分）

利用LabVIEW軟件制作界面如圖3-2，編寫的程序以“控制界面.vi”命名

保存到“D:\×××提交資料\任務(wù)三”。對制作完成的控制界面截圖，把截圖粘

貼在答題卡相應(yīng)的位置。

圖3-2智能安防溫控報警系統(tǒng)控制界面制作

2.功能控制（3分）

編寫程序，點擊運行，實現(xiàn)以下功能：

（1）按下“F1”按鈕，“報警溫度”控件數(shù)值加1；按下“OK”按鈕，“報

警溫度”控件數(shù)值減1。當(dāng)“室內(nèi)溫度”控件數(shù)值大于或等于“報警溫度”控件

數(shù)值時，系統(tǒng)報警：“報警”指示燈顯示紅色，“安全門”打開，打開狀態(tài)如圖3-3

所示。通過“F1”和“OK”按鈕將“報警溫度”設(shè)置為28℃（2分）

關(guān)閉狀態(tài)打開狀態(tài)

圖3-3

（2）調(diào)節(jié)“模擬溫度輸入”輸入控件數(shù)值，“室內(nèi)溫度”控件顯示相應(yīng)的數(shù)

值?！澳M溫度輸入”輸入模擬溫度30℃。（0.5分）

（3）當(dāng)系統(tǒng)報警時，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，按下“SET”按鈕，實現(xiàn)風(fēng)扇三檔風(fēng)速的調(diào)

節(jié)，“風(fēng)扇檔位”按順序1、2、3循環(huán)變換。通過“SET”按鈕，將“風(fēng)扇檔位”

設(shè)置為2。（0.5分）

完成以上功能調(diào)試后，對界面進行截圖，把截圖粘貼在答題卡相應(yīng)的位置。

四、智能安防溫控報警系統(tǒng)聯(lián)調(diào)控制（12分）

對已完成的程序再進行修改，點擊運行，實現(xiàn)如下功能：

1.系統(tǒng)顯示功能（1.5分）

界面“室內(nèi)溫度”顯示控件與液晶模塊上第一行temp溫度顯示一致，“報警

溫度”顯示控件與液晶模塊上第二行W溫度顯示一致，“風(fēng)扇檔位”顯示控件與

液晶模塊上風(fēng)扇檔位顯示一致。

2.系統(tǒng)報警功能（5.5分）

（1）按下界面“F1”按鈕后，液晶屏報警W溫度加1，按下界面“OK”按

鈕后，液晶屏W溫度減1；按下按鍵模塊“F1”鍵，界面“報警溫度”加1，按

下按鍵模塊“OK”鍵，界面“報警溫度”減1。在調(diào)節(jié)過程中，界面“報警溫度”

與液晶屏W溫度始終一致。當(dāng)環(huán)境溫度大于或等于報警溫度時，系統(tǒng)報警：“報

警”警指示燈以1s頻率進行閃爍，工作狀態(tài)如圖3-4所示。（4.5分）

圖3-4

（2）系統(tǒng)報警（即環(huán)境溫度大于或等于報警溫度）時，“安全門”打開，“安

全門”狀態(tài)如圖3-3所示。（1分）

3.系統(tǒng)降溫功能（5分）

（1）系統(tǒng)報警（即環(huán)境溫度大于或等于報警溫度）時，“風(fēng)扇”控件開始轉(zhuǎn)

動，模擬降溫。提示：風(fēng)扇轉(zhuǎn)動狀態(tài)選手可以采用賽場提供的圖片制作控件，轉(zhuǎn)

動狀態(tài)如下圖所示；（1分）

狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3狀態(tài)4

（2）模擬降溫時，按下界面“SET”控件可以實現(xiàn)風(fēng)機三檔風(fēng)速的調(diào)節(jié)。在

調(diào)節(jié)過程中，“風(fēng)扇檔位”與液晶屏風(fēng)扇檔位始終一致。1檔時，“風(fēng)扇”控件慢

速轉(zhuǎn)動，2檔時，“風(fēng)扇”控件中速轉(zhuǎn)動，3檔時，“風(fēng)扇”控件快速轉(zhuǎn)動；（2

分）

注意：三檔風(fēng)速的調(diào)節(jié)需要有明顯變化，便于觀察。

（3）當(dāng)系統(tǒng)報警解除（即環(huán)境溫度小于報警溫度）時，“報警”指示燈停止

閃爍，“安全門”關(guān)閉，“風(fēng)扇”停止轉(zhuǎn)動，“風(fēng)扇檔位”不改變。（2分）

任務(wù)四印刷線路板繪制（15分）

一、建立文件夾（1分）

選手在D盤根目錄已建立的“×××提交資料”文件夾中，新建文件夾“任

務(wù)四”并保存。把繪制線路板過程所需的文件均保存到“任務(wù)四”文件夾中，包

括：工程庫文件：×××.PrjPcb

原理圖文件：×××.SchDoc

原理圖元件庫文件：×××.ScbLib

電路板圖文件：×××.PcbDoc

元件封裝庫文件：×××.PcbLib

對該文件夾“D盤:\×××提交資料\任務(wù)四”進行截圖，把截圖粘貼在答

題卡相應(yīng)的位置。

二、繪制原理圖（4分）

1.根據(jù)電路圖設(shè)計要求，完成原理圖4-1設(shè)計，完成后原理圖截圖，把截圖

粘貼在答題卡相應(yīng)的位置。（1.5分）

VT1

GND

圖4-1

設(shè)計要求：

（1）芯片IC3-A及外圍電路構(gòu)成的電路，放大倍數(shù)為51倍。試計算R5的

阻值，將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置；（0.5分）

（2）芯片IC2-A的2引腳為3V，試計算R9的阻值。將答案填寫在答題卡

相應(yīng)位置；（0.5分）

（3）芯片IC2-A的1引腳輸出高電平時蜂鳴器BUZZR工作，輸出低電平時

蜂鳴器BUZZR工作。原理圖虛線方框內(nèi)缺少一三極管，請從圖4-2內(nèi)選擇合適的

三極管，將其補充到原理圖中。將所選擇的三極管型號填寫在答題卡相應(yīng)位置。

（0.5分）

圖4-2

2.生成原理圖的元件列表文件，把截圖粘貼在答題卡相應(yīng)的位置。（1分）

三、PCB封裝繪制（2分）

在新建的×××.PcbLib命名的封裝庫文件中，根據(jù)圖4-2標(biāo)識的尺寸新建

一個以“AMS1117-3.3”命名的PCB封裝模型，焊盤引腳編號如圖4-3所示。完

成后對封裝模型截圖，把截圖粘貼在答題卡相應(yīng)的位置。并在×××.SchDoc