1、1 模拟湿度控制 装配与调试任务书2电路相关说明部分一 原理简介环境湿度控制器（以下简称湿度控制器）的组成原理如图 1 所示。电路主要由湿敏电容、湿度/频率转换电路、基准脉冲发生电路、频率比较电路和湿度控制输出电路组成。湿敏电容 HS1101 和 TLC555 等组成湿度/ 频率转换电路，转换电路将湿度物理量转换为湿度大小相对应的脉冲频率；集成电路 U203 与外部 RC 元件组成基准脉冲发生器，经过12 分频后将信号输出；脉冲频率比较电路由 U202 和部分外围元件组成，频率比较电路接受来自湿度/频率转换电路和基准脉冲发生电路的信号，比较结果经 D 触发器所存后输出驱动继电器 K201 吸合
2、。具体效果如下：对湿敏电容轻微哈气，使湿敏电容周围的相对湿度增大，湿度/频率转换电路输出频率降低，当脉冲频率低于设定值（对应相对湿度 90%RH）时，湿度控制电路启动输出（K201 吸合，LED201 点亮 ） ，停止对湿敏电容哈气，湿敏电容脱湿后（脱湿时间约 20 秒） ，湿度控制电路停止输出（K201 断开，LED201 熄灭） 。二、装配及调试说明注意：电路焊接完成，检查无误后，方可通电调试1、 外部接线J201 接入+5V 、+12v 和 GND 工作电源。2、 调试说明（1） 调试目的，当湿度大于 90%RH,继电器吸合，反之 K201 断开。（2） 湿度/频率转换电路。测量电路板
3、TPA 点的频率，TPA 点的频率范围应该在6033HZ7351HZ 范围内，湿度与脉冲频率的关系见表 1RH 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100F 7351 7224 7100 6976 6853 6728 6600 6468 6330 6186 6033(3)、基准频率调整。调节 RP201 可改变 RC 振荡频率，将 RC 振荡电路的振荡频率调整为 6186HZ (对应相对湿度 90%RH),如果我们把频率计的探头直接接入 RC 振荡电路，会严重引起振荡电路频率漂移，所有我们只能测量通过 4 级分频后的脉冲信号 TPB 点，通过 4 级分频后的信号为 618
4、616386HZ(4)、频率比较电路，对湿敏电容轻微哈气，使湿度增大，湿度转换电路输出频率降低，当 TP-A 点的频率小于 TP-C 点的频率时继电器 K1 吸合。4TRIG2OU3SCVL5H6D78N10Q9K.kPes apFEJdr+v-ABlM5三、电路所需器件介绍1、时基电路TLC555 是一块时基集成电路，它可以构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等，是一块用途广泛的集成电路，内部电路及引脚功能如图2、 湿敏电容 HS1101是基于独特工艺设计的电容元件，专利的固态聚合物结构; 高精度 2%；极好的线性输出 ， 1-99%RH 湿度量程； -40 到 100 摄氏度的温度工
5、作范围； 响应时间 5 秒；湿度输出受温度影响极小；防腐蚀性气体；常温使用无需温度补偿；无需校准； 电容与湿度变化 0.34pf/%RH; 典型值 180pf55%RH;长期稳定性及可靠性，年漂移量0.5%RH/年3、 CD4060CD4060 由一 振荡器和 14 极二进制串行计数器位组成， 振荡器的结构可以是 RC或晶振电路。RERST 为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效，所有的计数器位均为主从触发器。在 CP1（和 CP0）的下降沿计数器以二进制进行计数，在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制制12 脚 复位端 11 脚 时钟输入端 10 脚 反向时钟输出端 9 脚
6、 时钟输出端Q4-Q10,Q11-Q14 计数器输出端64、 CD4013CD4013 是一双 D 触发器,由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和 Q 及 Q 输出一、 元器件识别、筛选、检测（10 分）准确清点和检查全套装配材料数量和质量，进行元器件的识别与检测，筛选确定元器件，检测过程中填写下表。 7元器件 识别及检测内容 配分 评分标准 得分色环（最后一位为误差） 标称值( 含误差)红橙红橙棕电阻器2支绿蓝黑黑银每支1分共计2分 检测错不得分数码标志 容量值( f)电容器1支 221 1分 检测错不得分面对标注面，管脚向下，画出管外形示意
7、图，标出管脚名称Q201三极管 2支Q203每支2分共计4分 检测错不得分画出继电器外形俯视示意图标出公共端、线圈和常开常闭管脚继电器1支J201每项1分共计3分 检测错不得分二、 电路板焊接（25 分）要求电子产品的焊点大小适中，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。疵点： 少于 5 处扣 1 分；510 处扣 5 分；1015 处扣 10 分；1520 处扣 15 分；2025 处扣 20 分；25 处以上扣 25 分。三、 电子产品装配（10 分）要求印制板插件位置正确，元器件极性正确，元器件
8、、导线安装及字标方向均应符合工艺要求；接插件、紧固件安装可靠牢固，印制板安装对位；无烫伤和划伤处，整机清洁无污物。装配不符合工艺要求： 少于5处扣1分；510处扣3分；1020处扣5分；820处以上扣10分。四、 电子电路的调试（35 分）1 调试并实现基本功能（12分） TP-A点有正常信号输出（ 3分） TP-B点有正常信号输出（ 3分） U204 2脚有正常信号输出（ 3分） 继电器K201动作正常（3分）2检测报告（19分）（1）、电路调试成功后A、测量K201吸合时整机的总电流：_(1分)B、测量K201吸合时LED1的端电压：_(1 分 )C、K201释放时，测Q201、Q202
9、各脚电压（3分）(每项0.5分)三极管 Q201 Q202引脚 C B E C B E电位3利用仪器，检测A、B点的输出频率，记录波形参数并填写下表： （1） 当电路正常工作时，测量TP-A 点的波形（7分）(每项1分)TP-A： 记录示波器波形 示波器 电子计数器 毫伏表时间档位：幅度档位：峰峰值：频率读数：周期：测量值测量 K1 吸合时 TP-B 点的波形并记录参数（7 分）(每项 1 分)TP-B： 记录示波器波形 示波器 电子计数器 毫伏表9时间档位：幅度档位：峰峰值：频率读数：周期：测量值：3、 电路原理和故障分析（4 分）试分析 RP201 开路时，电路会出现什么情况，为什么五、
10、原理图与 PCB 板图的设计（15 分）说明：在 D 盘根目录上以准考证号为名建立文件夹，竞赛所得到的所有文件均存入该文件夹中，选手用自己姓名的拼音在指定文件夹中建立工程库文件（DDB） ，如.DDB 。1绘制电路原理图（7 分）使用 Protel DXP 2004 软件根据附 5-1 图，绘制电路原理图。（1）选手在工程库文件中新建立一个原理图子文件，文件名为：Sheet1.sch。（2）按附 5-1 图内容绘制电路图。要求各集成块管脚位置及属性按图中所示设置，并参照附 5-2 图对各元件 footprint 属性项进行选置。附 5-1 图 电路图的双面 PCB 图12设计印制板图（8 分）使用 Protel DXP2004 软件，生成电路印制板图。（1）在选手工程库文件中新建一个 PCB 子文件，文件名为： PCB1.PCB。（2）生成附 5-1 图的双面 PCB 图，双面板的尺寸规格和元件布局要求参见附 5-2 图。（3）要求网络 VCC 和 GND 按附 5-2 图中所布线：VCC 和 GND 均在底层，线宽为40mil。（4）其它连线宽度为 12mil。用自动布线完成，并对布线进行手工优化调整。附 5-2 图 印制板图（板尺寸：12080mm六、竞赛期间，安全操作 5 分
