电子产品组装与调试最新竞赛套件试题--智能卫生间【智能卫生间试卷(带答案)OK】

第1页共4页工位号（注意：只填写工位号，否则比赛成绩作废）装订线工位号注意：只填写工位号，否则比赛成绩作废电子组装与调试技能比赛试题本试卷共6道大题，总分100分，比赛时间4小时。题号一二三四五六总分配分100得分一、元件知识（识别、筛选与测试）（10分）仔细清点和检查全套装配材料，进行元器件的识别、检测等，在此过程中填写下表。元器件识别及检测内容配分评分标准热释放传感器（人体探头）代号1、3间电阻（3脚接数字表黑表笔）2、3间电阻（3脚接数字表黑表笔）1分检测错不得分Y1答案：无穷大答案：无穷大三极管1支代号标出（b、c、e）1.5分识别错不得分Q16答案：光敏电阻代号两管脚电阻值1分检测错不得分RG无光电阻有光（赛场光线）电阻答案：1～5M答案：6～15K电机代号正向电阻（数字表R×1挡）反向电阻（数字表R×1挡）1分检测错不得分答案：9～13欧答案：9～13欧继电器1支（“遥控接收与控制板”上的JK1）代号JK2画出继电器外形俯视示意图，在图上标出公共端、线圈和常开、常闭管脚答案：4.5分（公共端、常开、常闭管脚各1分，线圈1.5分）检测错不得分红外发射管VTX1两管脚电阻值1分检测错不得分正向电阻(R×200M)反向电阻1.2M∞第2页共4页二、电路板焊接（10分）根据电路原理图和PCB焊接。要求焊点大小适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺；引脚加工尺寸及成形符合工艺要求；导线长度、剥头长度符合工艺要求，芯线完好，捻头镀锡。焊接不符合工艺要求：少于5处扣1分；5~10处扣3分；10~20处扣5分；20处以上扣10分。三、产品调试及检测（40分）根据题目要求，完成以下任务。1.对照原理图，在PCB板上用导线将C28的正极与VTX1正极、R26相连处接12V电源。（1分）2．在冲厕电路中VRX1两端的电压在感应到人体时为约6.8V，未感应到人体时为约8.7V。从理论上说VRX1感应到人体时其两端电阻会变小（变大/变小）。（共3分，每空1分）3．在热释电传感电路中，C2起滤高频干扰的作用；U1A组成同相（同相/反相/比例/微分/积分）放大电路；U1C、U1D组成的是比较电路；Q1和R10组成射随器，实际上是共集（共集/共发/共基）放大电路。（共5分，每空1分）4．若热释电传感电路检测到人体（人进入卫生间），那么U3A的Q端输出电压值约为4.85V，此时Q2、Q3导通（导通/截止）。R13起限流的作用。（共2分，每空1分）5．在排风电路中，按下K1开始排风（电机M1转动），M1转动时间长短由电位器RW6和电阻R23和电容C9决定。（共2分，每空1分）6．热释电传感电路未感应到人体时，感应烘手电路中的Q11的发射极电压为0V；感应到人体时，感应烘手电路中的Q11的发射极电压约为11V。（共2分，每空1分）7.在冲厕电路中，LM567（U6）的5脚输出信号的频率约为1000Hz。（2分）8．调试实现各电路功能（共25分）：1）电源电路工作正常（2分）2）热释电传感电路工作正常（3分）3）照明电路工作正常（2分）4）浑度检测和盐度检测电路工作正常（5分）5）冲厕电路工作正常（5分）6）感应烘手电路工作正常（5分）7）排风电路工作正常（3分）四、PCB封装设计（10分）1.画出JK1的PCB封装，要求外型和管脚尺寸与实物严格一致，以工位号命名保存该封装。（6分）参考答案：第3页共4页2.画出Y1的PCB封装，要求外型和管脚尺寸与实物严格一致，以工位号命名保存该封装。（4分）参考答案：五、识图与理论考核（30分）1．分析原理图中浑度和盐度检测电路的工作原理（8分）浑度检测原理是：参考答案：若马桶里水浑浊（光线差）→光敏电阻RG阻值大→三极管Q4不导通→输出（T4）为高电平；若马桶里水清（光线好）→光敏电阻RG阻值小→三极管Q4导通→输出（T4）为低电平。盐度检测原理是：参考答案：若马桶里水盐含量高→Q5基极对地电阻阻值小→三极管Q5不导通→输出（T4）为高电平；若马桶里水盐含量低（为清水）→Q5基极对地电阻阻值大→三极管Q5导通→输出（T4）为低电平。2．分析感应烘手电路的工作原理（10分）参考答案：红外发射电路由R52、R53、R55、R56、C35、D10、VTX2、U10A（CD4093）、Q15组成；红外接收电路由R34、R36、R54、C16、Q11、Q12、VRX2组成。C36、R59组成（动作）延时电路，延时的长短由容值和电阻值的大小决定。R60、Q16组成继电器驱动电路。C20、R41用于调整电路动作响应灵敏度，电容短时间的充放电既能稳定电平信号，也起到抗干扰的作用。烘手电路得电后，红外发射管VTX2发射红外线，若红外线接收电路接收不到红外信号，U10B的5脚由于R54的下拉作用保持低电平，无论U10B的6脚电平为高或为低U10B的4脚得到的信号都是高电平，经R57到D11，由于二极管的单向导电性，U10C的9脚、8脚保持高电平，U10C的10脚为低电平不变，信号经R58到D12，同理由于二极管的单向导电性，U10D的12脚、13脚保持低电平不变，U10D的11脚为高电平不变，三极管Q16截止，继电器不动作。当有物体靠近发射接收头前方时红外线接收电路接收到信号，U10B的5脚和U10B的6脚的电平信号同时为低时，U10B的4脚得到低电平信号，经R57到D11，由于二极管的单向导电性，电容C20迅速放电，U10C的9脚、8脚同时变为低电平，U10C的10脚为翻转为高电平，信号经R58到D12，同理由于二极管的单向导电性，U10D的12脚、13脚变为高电平，并对电容C36充电，U10D的11脚翻转为低电平，三极管Q16导通继电器动作。接通控制电路。当物体离开靠近的发射接收头前方时，红外线接收电路接收不到信号，U10B的5脚由于R54的下拉作用保持低电平，无论U10B的6脚电平为高或为低U10B的4脚得到的信号都是高电平，经R57到D11，由于二极管的单向导电性，U10C的9脚、8脚保持高电平不变，U10C的10脚为低电平不变，信号经R58到D12，同理由于二极管的单向导电性，由于电容C36的电容较大，U10D的12脚、13脚保持仍然为原来的高电平，并经过第4页共4页电阻R59缓慢放电，（继电器动作做一段时间的延时）当放电到U10D的12脚、13脚的电平到达足够翻转电压时，U10D的11脚放翻转为高电平，三极管Q16截止，继电器不动作。3.分析冲厕电路（冲厕电路-1、冲厕电路-2）的工作原理（10分）参考答案：LM567内部的VCO（压控振荡器）产生的振荡信号（外接元件C25、R45独立设定中心频率带宽和输出延迟）由LM567的5脚输出，该方波电信号经电容C26耦合到三极管的Q13的基极，由Q13的发射极跟随输出到Q14的基极，方波电信号经Q14放大调制在VTX1（红外线发光二极管）产生的红外线光信号上并发射出去。红外线光敏二极管（VRX1）接收到红外线光信号并把其变为电信号，经U2多级放大，由U2的8脚输出，经电容C23耦合又被LM567自身检测到。LM567的8脚输出的信号（T3）控制U7实现下功能：红外发射和接收“感应”到人体时继电器JK2吸合几秒钟，发光二极管LED3亮几秒钟，代表放水阀打开冲厕，当人一直在红外发射和接收管前（即一直“感应”到人体时）继电器JK2不吸合，当人离开时红外发射和接收管没有“感应”到人体时，继电器JK2吸合几秒钟，发光二极管LED3亮几秒钟，代表放水阀打开冲厕。具体功能示意图如下：此外冲厕电路还受控制于T4（网络标号），若T4为高电平→Q10导通→继电器JK2吸合→LED3亮（代表放水阀打开冲厕）。手动冲厕电路工作原理如下：K2按下→U3B的11脚为高电平→U3B的13脚变为高电平→Q10导通→继电器JK2吸合→LED3亮（代表放水阀打开冲厕）。