基于锁相放大器的数字毫欧表的制作和SMT贴片机编程和制造工艺.docx
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基于锁相放大器的数字毫欧表的制作和SMT贴片机编程和制造工艺.docx
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基于锁相放大器的数字毫欧表的制作和SMT贴片机编程和制造工艺
电子工艺实训报告
题目:
基于锁相放大器的数字毫欧表的制作和SMT贴片机编程和制造工艺
摘要1
一.课程目的和任务:
2
1基于锁相放大器的数字毫欧表3
1、检测原理:
3
2、电原理图:
3
3、元器件识别、筛选、检测:
3
4.基于锁相放大器的数字毫欧表的原理分析:
5
4.1锁相放大器模块5
4.1.1.结构:
5
4.1.2.原理图:
5
4.1.3.原理:
5
4.1.4.用途:
6
4.2电源模块7
4.2.1.原理图:
7
4.2.2.原理:
7
4.3单片机模块7
4.3.1.原理图:
7
4.3.2组成部分:
8
5、画PCB的要求和建议8
6、热转印工艺制作PCB板流程8
2SMT贴片机的编程以及其制造工业9
2.1编程步骤9
2.2实践操作10
3心得体会10
摘要
我们常用数字万用表的欧姆档来测量电阻值,但当被测电阻的阻值小到千分之一欧姆的数量级时万用表数字万用表就无能为力了,例如开关、按钮的接触电阻、10厘米长直径6密尔的PCB走线的电阻等等。
本项目的数字毫欧表利用了锁相放大器特性和单片机的智能,实现了在电池供电、小电流、低功耗约束下较准确地测量毫欧级电阻值并且操作简易、人机界面友好。
关键词:
数字毫欧表;锁相放大器特性;毫欧级电阻值;
一.课程目的和任务:
《板级EDA实训》通过一个项目的实践,使学生能掌握使用电子设计自动化(EDA)技术设计与制作电子产品的一般过程,能阅读电路原理图、借助手册查阅与电子元器件及材料的有关数据、绘制PCB图并制作样机,从而使学生具备作为在电子与信息技术领域生产、服务和管理第一生产线工作的高素质劳动者和高级专门技术人才所应具备电子设计自动化(EDA)的基本知识、基本技能,为学生学习专业知识,增强适应职业变化的能力打下一定的基础。
教学任务是学生根据教学项目说明书的要求使用EDA工具设计印制电路板(PCB)、在实验室条件下完成PCB的手工制作过程并调试、测试电子产品样机。
要求学生通过实践达到以下具体的实训目标:
(1)综合运用各门电子类专业学科知识透彻理解电子产品的工作原理;
(2)熟练识别、测试常用电子元件;
(3)能熟练使用一种通用的板级EDA软件(如Protel、OrCAD等)绘制电子产品的电原理图,并按要求设计、输出PCB(印制电路板,简称印制板)图;
(4)在实验室条件下手工制作PCB板;
(5)在PCB板上安装电路样机,并使用电子仪器进行调试和测试,能在教师指导下解决电子电路制作过程中出现的一般问题。
(6)写出较深入的《板级EDA实训》报告。
尽可能对所制作电路的指标和性能提出改进意见,鼓励学生在现有基础上对项目功能进行扩展和创新。
1基于锁相放大器的数字毫欧表
1、检测原理:
根据欧姆定律,通过计算电压降的大小,利用单片机的精确计算来实现毫欧级电阻的计算。
2、电原理图:
3、元器件识别、筛选、检测:
仔细清点套装材料的数量,与电路图核对,并进行查阅datasheet、识别、检测与记录,过程中填写下表。
应在完成后再动手画PCB。
下表应粘贴进实训报告:
元器件
查阅、记录、识别及检测内容
电阻器
标号
色环
标称值
相对误差
最大功率
侧量值
测量档位
R7
棕黑黑红棕
10K
+1%,-1%
9.98K
20K
R4
黄紫黑金棕
47
+1%,-1%
46.8
200
R8
棕黑黑橙橙
100K
+0%
99.7K
200K
LM324运放
上网查资料
回答
电源和地管脚分别是
输入偏置电流
输入失调电流
工作电流
单+5V供电时输出电压范围
14和7
45nA(典型值)250nA(最大值)
5nA(典型值)50nA(最大值)
1.2MA
0~VCC-1.5V
74HC
4066
上网查资料
回答
电源和地管脚分别是
+5V供电时所有X端、Y端的电压范围
X端、Y端导通态电阻
输入端漏电流
14和7
GND--VCC
50Ω
0.1µA
电容器
标号
表面读数
标称值
介质
在电路中的作用
C3
473
0.47uF
独石电容
积分
C2
334
0.33uF
独石电容
耦合
CC3
10uF
10uF
电解电容
微分作用
三极管
标号
型号
类型
面对标注管脚向下,画出外形示意图,标出管脚名称
测出它的β值
在电路中的作用
Q2
2N2907
290
开关
1602液晶屏
右边是1602的顶视图,上网查资料标出16个的管脚的标示符:
1
2
3
4
5
6
7
8
VSS
VDD
VEE
RS
RW
E
D0
D1
9
10
11
12
13
14
15
16
D2
D3
D4
D5
D6
D7
VCC
GND
50k电位器
RV2
下面是50k电位器的顶视图
测量并记录3个焊盘之间的相互位置关系
底面两个焊盘相距200mil,上面焊盘与地面焊盘中心点距离200mil
4.基于锁相放大器的数字毫欧表的原理分析:
4.1锁相放大器模块
4.1.1.结构:
4.1.2.原理图:
4.1.3.原理:
锁相放大器实际上是一个模拟的傅立叶变换器,锁相放大器的输出是一个直流电压,正比于是输入信号中某一特定频率(参数输入频率)的信号幅值。
而输入信号中的其他频率成分将不能对输出电压构成任何贡献。
两个正弦信号,频率都为1Hz,有90度相位差,用乘法器相乘得到的结果是一个有直流偏量的正弦信号。
如果是一个1Hz和一个1.1Hz的信号相乘,用乘法器相乘得到的结果是:
其结果是一个交流调制波,基频是1Hz,幅频是0.1Hz。
从上面的分析看来,只有与参考信号频率完全一致的信号才能在乘法器输出端得到直流偏量,其他信号在输出端都是交流信号。
如果在乘法器的输出端加一个低通滤波器,那么所有的交流信号分量全部被滤掉,剩下的直流分量就只是正比于输入信号中的特定频率的信号分量的幅值。
4.1.4.用途:
即使有用的信号被淹没在噪声信号里面,即使噪声信号比有用的信号大很多,只要知道有用的信号的频率值,就能准确地测量出这个信号的幅值。
4.2电源模块
4.2.1.原理图:
4.2.2.原理:
5V的电源进来,通过10k和6k的电阻可得到2V不稳定的电压,经过放大器后,可以得到一个稳定的2V电压。
4.3单片机模块
4.3.1.原理图:
4.3.2组成部分:
复位模块、时钟模块、液晶屏插槽
5、画PCB的要求和建议
针对实验室条件下手工制作PCB的特点,建议画PCB时采用:
(1)电源类走线的线粗不小于20密尔;信号类的走线的线粗不小于15密尔;
(2)焊盘大小:
DIP封装的IC焊盘采用椭圆型焊盘:
100×60密尔;电阻、电容采用圆形焊盘:
直径80密尔;电源插座、喇叭插座等采用椭圆型焊盘:
100×60密尔;以便走线可以从中穿过。
(3)PCB图的面积决定于发放材料中覆铜板的面积,自己测量。
符合布局合理、走线均匀、占用面积小的作品评分高。
6、热转印工艺制作PCB板流程
(1)原理图绘制:
用ProtelDXP2004软件绘制电路原理图;
(2)据实际元件制作相应尺寸的元件封装;
(3)手工绘制单面PCB电路图;
(4)检查无误后用热转印纸打印出所绘制的PCB图;
(5)用热转印机把图转印到覆铜板上;
(6)检查是否有线路断裂或缺失,用油性笔或涂改液补上缺失部分,用镊子等较尖的工具把多余的部分去掉;
(7)用三氯化铁腐蚀电路板;
(8)腐蚀好的电路板用清水洗干净,干燥后用台钻钻孔;
(9)焊接、安装元器件;
(10)电路功能调试、验收;
2SMT贴片机的编程以及其制造工业
2.1编程步骤
1.Setup---Board,打开文件Training。
2.Board---Board,设置电路板基本信息,长180mm,宽129mm,高1.6mm。
3.Unit---Conweyor,固定电路板。
固板步骤:
按下MainStopper---将电路板放到进板口处,按下Left键,当板到达位置后,再按下Left键使其弹起,接着按下Pushup键,在弹出的窗口中输入1.6mm,即确定电路板的厚度为1.6mm,最后按下EdgeClamp键使两边夹紧固定。
4.程序主体4.1设置原点信息Board---offset,在BoardOrigin选项中输入x=-5,y=-5。
4.2设置基准点信息1)Board---Fiducial---Edit,将Board选项打勾;2)Board---Fiducial---Teach,设置对角线上两个基准点的坐标;3)Mark,设置基准类型信息。
a.Mark,在MarkName里设置对应两个基准点的类型名字Mark1,Mark2;
b.Mark---Basic,在MarkType里选择为Fiducial;c.Mark---shape,在shapeType里选择为Square/oblong,x=1.1,y=1.0mm;d.Mark---Vision,在SurfaceType里选择NonReflet;e.Mark---Adjust,按Light---Check---FindBest---Test顺序设置最优检测值。
4.3设置贴装信息:
1)Board—Mount,在PattenName里输入两个元件名称C1,C2;2)Board—Mount—Teach,设置两个元件的坐标和贴装角度R;3)Parts,设置元件类型信息:
a.Parts,在PartsName里输入元件数值,如100nf;
b.Parts—Basic,在RequiredNozzle将默认的for3216chp改为for1608chp;
c.Parts—pick,在FeederSetNo.输入供料器仓位19。
d.Parts—Shape,设置元件尺寸,宽=0.8,长=1.6,厚=0.55mm。
5.保存程序(Save)为Training,重新打开该程序,机器自动检测程序,取出电路板,按下控制面板上的Start按钮,启动自动生产。
6.复位。
按下控制面板上的Reset按钮,进行操作复位。
打开空白文件Blank,另存为Training。
完成程序复位。
2.2实践操作
首先将元件物料放到贴片机相对应的插孔上,记住插孔号数方便编程。
按照上述程序输入电脑,注意不要操作错误。
编程完成后把电路板放到机器上按start按钮进行贴片。
检查所贴位置是否正确,反省操作过程。
通过亲手实践了解贴片机的使用。
3心得体会
记过将近一个多星期的电子工艺实训,我不仅温习了之前所学习到的知识而且还学习到了很多东西,对于我来说实训是一次十分值得用心去努力去学习的好机会,毕竟我们就要毕业了,这样的集会已经不多了,我十分珍惜这次实训,所以我每一个步骤都是自己认认真真的去学去完成,虽然这次实训我遇到了好多问题但我都用心一一的克服了,同学和老师给了我好多的帮助和鼓励,让我能够更好的去学去努力。
提高了我们创新实践的能力。
以前总觉得理论课只是理论,很难联系到实践中来。
通过本次实训的训练,我们不再是只落脚于理论,而是将理论运用于实际的实践中来,包括元件实物的认识、元件管脚的判断和元件的合理应用等。
从中学会了DXP软件、电路检查分析、电路接通条件、PCB单面板的制作、贴片机的使用和焊接技巧等经验。
虽然实训结束了,但是我们要铭记实训的勇于实践,敢于创新的精神,还要把实训的严谨学习方法应用到理论的学习当中。
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- 关 键 词:
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