“亞龍杯”電子產品裝配與調試項目備賽方案探究

[摘 要] 中職學校“亞龍杯”電工電子大賽在業內的影響越來越大，各學校都想在大賽中取得好的名次，來擴大學校的知名度，提高學校的辦學水平。作者連續多年指導學生參加比賽，多次獲得一等獎的好成績，在指導學生方面積累了一些經驗和想法。對每一部分比賽內容、備賽方案，闡述觀點和總結經驗，愿與同行共同商討，以求提高。

[關 鍵 詞] 備賽方案；技能大賽；故障檢測；電路調試

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）35-0008-02

一、引言

中職組“亞龍杯”電子產品裝配與調試技能大賽是由教育部主辦的全國性技能大賽，它的組織形式是由各中職學校選派選手參加比賽，比賽優勝者可進入高一級別比賽，最終代表各自省份參加全國比賽。比賽由亞龍YL-292電路模塊搭建與調試、PCB板裝配與調試、Protel DXP繪制電路圖三個部分組成，滿分100分，時間4個小時。

二、YL-292電路模塊搭建和調試

（一）工作任務

在競賽中要求按照工作任務書中的電子產品電路圖和給定的功能，在賽場提供的電路模塊中正確挑選出所需要的模塊，正確搭建電路并對電路進行調試，實現工作任務書中給定的完整電子產品的功能。

（二）備賽方案

這部分內容占25分左右，想取到高分備賽時必須注意以下問題的訓練。

1.要認真分析電子產品電路

在沒有動手選擇單元電路模塊之前，必須要認真識讀、分析電子產品電路，弄懂每部分單元電路的結構，信號輸入、輸出端口，工作過程和主要的功能作用等。這些內容是選擇單元電路模塊的依據。

2.要準確選擇單片機程序

根據題目要求，準確地選擇對應程序并下載到單片機里。YL-292里有三種單片機，不同單片機程序不同，下載方法也不相同，備賽訓練時一定要讓學生熟練掌握下載方法以及下載時容易出現的問題。例如，STC51單片機下載時由于芯片問題經常無法下載，我查閱了網上的一些資料，不斷總結，發現適當提高單片機的電源電壓就可解決這一問題。

3.要根據功能需求選擇單元電路模塊

單元電路模塊要根據實際電路的需要來選擇，模塊選多或選少都會扣分。訓練時要求學生用鉛筆直接在電路原理圖中勾畫出模塊，能寫出模塊編號更好。模塊選擇后，按電路要求排列。一般來說，模塊的擺放順序是以輸入到輸出的順序放置，模塊之間的距離不能太遠，相互間盡量要靠近，以盡量減少外界的干擾；盡量把微處理器模塊放在中央，顯示模塊放在右上角，操控的模塊（如鍵盤電路模塊）放在右下角，電源模塊放在左上角，執行模塊放在左下角。這樣不僅便于用導線連接模塊和對電路進行測量，也便于在出現故障時查找維修。

4.各模塊間要根據電路工作需要用合適的導線連接

根據不同性質的連接點，可采用不同顏色的導線以示區別，為的是在出現問題的時候方便查找。若一些導線較長，在保證實現電子產品功能的前提下，可以對已經連接好的導線進行捆扎。這樣不僅使模塊連接更加美觀，而且也可以減少外界對電路的影響。

模塊選擇正確，接線正確，電路功能一般都能正常實現。

三、PCB板焊接裝配與調試

（一）工作任務

賽場提供制作好的PCB電路板和配套的元件，需要參賽者正確安裝元件并焊接，最后對PCB板進行調試，并記錄相關參數。分數占60分左右。

（二）備賽方案

近幾年的比賽任務書中要求完成的電路已經是一個完整的電子產品，如，定額計數器、溫度報警器、模擬烘手機等。完成這些產品的安裝、調試，不僅工作量大難度也很大，所以這項任務完成的好壞直接影響最后的名次，指導教師在備賽時需要花大量的時間和精力研究這項內容，提高選手的得分率。

1.安裝時需要注意的問題

（1）PCB電路板的檢查

PCB電路板是由賽場提供的，在插裝元件前應對電路板進行檢查。需要弄清楚PCB板的布局、分區以及各測試點的位置。近幾年為增加競賽難度，PCB板大多為雙面板，貼片元件占總元件的30%左右，同一個貼片元件在電路板的頂層和底層都有絲印，參賽者往往不知道從何入手，這時更需要參賽者冷靜分析，了解整個系統的布局，找到解決問題的突破口。備賽時指導教師要盡可能把自己的經驗告訴學生，同時也要訓練選手具備從容應對突發事件的能力。

（2）元件的識別和篩選

賽場提供的配套元件包（比實際元件個數略多），選手根據實際需要對元件進行識別、篩選、檢測。所謂“見多識廣”平時注意讓學生多接觸各種元件，比賽時即便遇到沒用過的元件，也不會無從應對。

（3）元件的排布

在PCB板上插裝元件，應符合裝配工藝的要求，基本原則如下：元器件的標志方向應符合規定的要求；極性元件不能裝錯；元件安裝的先后順序為先貼片元件后直插式元件，先輕后重，先低后高。

（4）焊接

在近幾年的競賽中，裝配的電子產品電路多為模數混合電路，還有大量的貼片元件，在焊接的同時還需要考慮防靜電的問題，所以選用一把合適的電烙鐵就顯得非常重要。實踐證明，使用50W的恒溫電焊臺配刀型烙鐵頭就可以滿足要求，焊錫上選用0.8mm的松香芯焊錫，不需要使用其他助焊劑。

焊接時要求焊點有足夠的機械強度，但也要避免焊錫用量過多，出現的短路和虛焊的現象；焊接要控制好時間，充分加熱，保證焊點具有良好的導電性。

2.系統調試與故障檢修

在競賽中調試與故障檢修的分值比重很大，難度也是最大的。調試包括硬件調試和軟件調試。由于軟件程序都是在賽前由出題者直接將程序寫入單片機中，所以參賽選手只需要考慮硬件方面的問題。

（1）通電前的檢查和準備

電路板檢查后才能通電。第一，檢查所有元件是否裝配正確，特別是有極性的元件。第二，查看PCB電路板焊接是否牢靠。第三，認真熟讀任務書中描述的產品功能說明。

（2）通電測試

通電步驟：第一，檢查電源電壓是否正常。在PCB電路板上檢查電源電壓是否達到功能說明中的要求，滿足要求后可將電源斷開，再把集成芯片裝到對應的位置，繼續后面的調試。若不滿足則需要檢查電源模塊。第二，檢查電路是否正常。電路的檢查一般是從信號的輸入端開始，根據信號的流向逐級向后檢查，若信號在哪級電路中消失了，問題一般就出現在哪級電路。訓練中要求學生在通電測試時要結合任務書中的功能說明，實現的功能打勾，沒有實現的打叉，這樣做便于讓學生明白自己的得分也可以讓學生有針對性的查找問題，取得事半功倍的效果。

（3）故障檢修

賽場提供的PCB板預先設置了2個故障點，需要參賽者通過故障現象，分析產生故障的原因，找到故障點并排除。故障點排除后才能正確的對系統的參數進行測試。故障檢修一直是參賽選手的“瓶頸”，要想在很短的時間內找到故障點并排除需要注意一下幾個方面。第一，提高自身的讀圖、識圖能力。備賽訓練中要求學生一定掌握常用芯片的原理和用法，做到能默畫單元電路，隨口就能講出單元電路原理。看系統電路圖時了解各部分電路的功能，清楚信號的傳輸路徑，明白信號對每一部分的輸入/輸出關系等。第二，提高閱讀能力和分析實際問題的能力。任務書中對電子產品的功能和操作步驟有詳細的闡述，參賽者應緊扣說明逐條調試，如果某一功能不能實現，故障點很有可能就在這里，這時可根據電路原理圖加以分析，最終確定故障點的準確位置。第三，加強語言表述能力的培養。任務書中要求對故障現象，產生故障的原因，找到故障點并排除的方法進行描述，如果僅在PCB板上排除故障，沒有在任務書指定的位置寫出來，故障檢修這部分的分數是拿不到的。故障排除考核的是學生的綜合能力，指導教師不能操之過急。對于選手的訓練，要多鼓勵多關心；在專業講授上注重基礎，盡量把抽象的理論用實物演示，有條件的可以用Multisim軟件仿真。

（4）數據分析與處理

借助萬用表、數字示波器等儀器儀表進行參數測量。訓練時注重細節，不要丟分。比如波形調節出2～3個波峰為最佳，太多或太少都會扣分。

三、Protel DXP繪制電子電路圖

（一）工作任務

根據賽場提供的實物PCB板，使用Protel DXP軟件繪制原理圖，并保存在指定的路徑中。分數占15分左右。

（二）備賽方案

2010年以前這部分考核內容是提供電路原理圖，參賽選手用軟件繪制原理圖、PCB圖、制作元件外形及封裝。2010年后提高了難度，由賽場提供的實物PCB板，使用Protel DXP軟件繪制原理圖，就是我們常說的“測繪電路”。

“測繪電路”應注意的問題：第一，培養學習電子電路的基本素質，熟悉典型電路模塊，做到“心中有電路”。不管多么復雜的電子電路都是由一些典型的單元電路組成，在測繪時，如果能看出相應的單元電路會節省大量的時間和精力，并且準確度也會提高。第二，摸索適合自己的測繪方法。在實踐中，可以采用不同顏色的記號筆來標注不同功能的模塊。例如，用紅色筆將正電源的路徑、黑色筆將負電源的路徑全部勾畫出來，測繪完一個元件就用藍色筆把它劃掉，這樣密密麻麻的線路就變得有序了，大大提高了測繪速度。第三，熟練掌握軟件的使用。Protel系列軟件是美國AMTEL公司設計的，使用中會有很多的英文提示和英文菜單，參賽者英文都不太好因而看不懂，這就需要指導教師幫助參賽者明白常規英文單詞的意思，正確掌握軟件的使用方法。第四，注意細節，認真對待。測繪電路需要參賽者細心、嚴謹，有良好的職業道德素養。例如，電阻單位不能寫成“K”需寫成kΩ，電容的單位不能寫成“uF”需寫成“μF”等。

四、總結

“普高有高考，職業學校有技能大賽”，職業技能大賽的目的就是通過競賽活動引領相關專業的教學改革，為常規教學指出發展的方向。我們應該通過競賽提高全體教師和學生的專業知識水平及專業技能，才能在全面提高的基礎上選出優秀的選手來。由于作者能力有限，以上觀點還有許多的不足之處，敬請各位同行老師批評指正。

參考文獻：

談世哲.Protel DXP 2004電路設計基礎[M].電子工業出版社，2007.