李 瑩
(天津市河東區職工大學 天津300143)
從電子制作談電子專業學生需具備的基本職業技能
李 瑩
(天津市河東區職工大學 天津300143)
電子制作是將電子技術的理論內容轉化為實踐的重要途徑。指出在進行電子制作的過程中,有3項基本職業技能是電子專業學生需要具備的,即電路識圖技能、電路安裝技能和電路調試技能。掌握這3項技能,可以為電子專業的學生實現就業增加更多的機會和選擇。結合D2-1型巡線小車制作的全過程,總結了這3項基本技能,并論述了需掌握的知識點。希望對電子專業的學生在電子技術的學習方面及職業規劃方面有一定的啟示和幫助。
電子制作 識圖技能 安裝技能 調試技能
電子技術是一門理論性和實踐性都很強的學科,而電子制作從實質上說是一個將理論電路進行物化的過程,是理論與實踐相結合的一種最好的方法。隨著電子技術的不斷發展,各種新型的智能電子產品不斷融入到人們的學習、生產和生活中,帶動了整個電子產品生產制造、調試維修等行業的發展。對于電子行業的從業者來說,電路的識圖、安裝和調試技能是其必須掌握的3項基本核心技能。掌握這3項技能,為求職者實現就業或為自己的職業生涯發展都增加了更多的機會與選擇。電子專業學生畢業后多會從事與電子產品的設計、制作、應用或開發等相關的工作,故該專業的學生在大學學習階段需學會并使自己具備與此類工作相關的職業技能。在進行電子制作的過程中,筆者深刻體會到識圖、安裝和調試的重要性,而這3個環節正是電子專業學生需具備的3項基本職業技能。下文結合D2-1型巡線小車制作的全過程,對這3項技能加以論述。
要完成電子產品的制作,學會識圖是一項首先應具備的基本技能。在電子制作的過程中,通常會接觸到兩種類型的電子電路圖,一類叫電子電路原理圖,一類叫電子電路裝調圖。通過識讀電子電路原理圖可以完成對電子電路工作原理的分析,在后期完成電子產品制作后,根據原理圖也可以完成對電路功能的調試,如分析電路故障原因,找出電路故障點等。電子電路裝調圖則重點表達了電子電路各個電子元器件的具體焊接或安裝情況,通過識讀裝調圖,可以幫助操作人員完成電子產品的安裝。此外,在后期電路調試過程中也會用到裝調圖,如根據裝調圖測量電路連接關系、測量某點電壓或電流等。
要掌握識圖技能,筆者認為應該領會兩個方面的知識點:
1.1 認識常用元器件
常用元器件主要包括:電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路等。這里的認識主要強調的是學會將這些元器件的電路符號與實際元器件相對應,并熟悉這些元器件的基本功能。
1.2 掌握基本單元電路的分析方法
基本單元電路是構成復雜電路的重要組成部分,了解常用基本單元電路的功能,能夠幫助我們更快、更準確地分析復雜電路的功能。有些簡單電路就是由單一的基本單元電路構成的,如簡單的話筒信號放大電路,實際上就是1個由三極管構成的共發射極放大器。常見的基本單元電路主要包括:放大電路、振蕩電路、濾波電路等。放大電路在結構上通常具有1個輸入端和輸出端,在輸入端和輸出端之間是晶體管或集成運放等放大器件,如晶體管放大器和集成運算放大器。振蕩電路在結構上通常沒有對外的電路輸入端,在晶體管或集成運放的輸出端與輸入端之間接有1個具有選頻功能的正反饋網絡,將輸出信號的一部分正反饋到輸入端以形成振蕩,如晶體管振蕩器和集成運放振蕩器。濾波電路在結構上通常含有電容器或電感器等具有頻率函數的元件,有源濾波器還含有晶體管或集成運放等有源器件,在有源器件的輸出端與輸入端之間接有反饋元件,如高通、低通、帶通濾波器。

圖1 D2-1型巡線小車的電路原理圖Fig.1 Schematic circuit diagram of the D2-1 line patrol trolley
圖1為D2-1型巡線小車的電路原理圖。對該原理圖分析時就可以將該圖分成4個單元電路,分別為傳感器、電壓比較器、電機驅動和電源。傳感器電路部分主要起光信號采集作用,并將采集到的光信號傳遞給電壓比較器,即檢測小車是否會偏離黑色跑道。D4、D5兩個發光二極管在電源接通后發出紅色LED光,由于光線投射到白色區域和黑色跑道時的反光率不同,所以如果小車偏離跑道,光敏電阻R13、R14的阻值會發生明顯變化。電壓比較器部分的核心元器件是雙路電壓比較器LM393,該芯片隨時比較傳感器部分傳遞過來的兩路光敏電阻的大小,其輸出信號控制電機的運轉。當輪子一側壓到黑色跑道(偏離跑道),則一側電機停運,而另一側電機運轉,從而使小車修正方向,恢復到正確的方向上。電源部分主要控制電路的接通與斷開。將上述4個部分結合起來,就可以分析出小車能夠實現的功能,同時了解到關鍵元器件在電路中所起的作用。
在分析清楚電路的工作原理后,就可以著手對電路進行組裝。通常在初學電子組裝時,可選擇購買一些電子產品的組裝套件。這些套件里會提供已經做好的電路板和電路所需元器件,安裝時只需要將元器件按照裝調圖和電路板上的元器件外形符號及序號進行安裝焊接即可。安裝之前,需要閱讀套件內提供的電路安裝說明,了解注意事項后再進行電路安裝。
要掌握電路安裝技能,筆者認為應該領會兩個方面的知識點:
2.1 元器件測量方法
主要包括:電阻阻值的測量、電容器的識別及檢測、二極管的使用及檢測、三極管的使用及檢測等。
①對于電阻器,主要掌握用色環標志法識讀電阻阻值。
②對于電容器,一是要掌握電解電容器引腳正負極的區分,通常在電解電容器的外殼上會有明顯的文字說明或符號來標識引腳的正負極;二是要掌握檢測電容器質量好壞的方法,對于電解電容器,先要把萬用表撥到“R×100檔”或“R×1,k檔”,將紅表筆接電容器負極引腳,黑表筆接正極引腳,這時指針會有較大幅度的擺動,指針起擺后,慢慢向左退回。如果按照此方法不能夠出現上述現象,就說明電解電容器已經損壞。
③對于二極管,在檢測其質量好壞時,需先把萬用表撥到“R×100檔”或“R×1,k檔”,將紅表筆接二極管負極,黑表筆接正極,這個電阻讀數較小,是二極管的正向電阻,再把兩支筆對調一下,讀數應明顯變大,這是二極管的方向電阻。如果不能出現上述現象,說明二極管已經損壞。
④對于三極管,在檢測其質量好壞時,也是需要先把萬用表撥到“R×100檔”或“R×1,k檔”。對于NPN型三極管,將黑表筆接集電極,紅表筆接發射極;若是PNP型三極管,表筆要對調,這時如果電阻值越大,則說明三極管穿透電流越小。如果測得的阻值接近于零,則表明三極管已經被擊穿損壞了。
2.2 焊接技術
①元器件的焊接順序。焊接元器件時一般先安裝低矮和耐熱的元器件,如電阻;然后再安裝大一點的元器件,如IC座、電位器;最后安裝怕熱的元器件,如二極管、三極管。
②焊接方法。通常選用雙手焊接法,即焊接時右手握住電烙鐵,左手捏著焊錫絲,在焊接時兩手要相互配合,協調一致。具體焊接過程可分為4步,依次為:加熱焊點、送焊錫絲、撤焊錫絲、撤電烙鐵。要想達到良好的焊接效果,需要按照焊接過程,進行多次焊接練習。
D2-1型巡線小車的電路安裝分為電路安裝和機械零部件安裝兩個部分。對于電路的安裝,按照元器件的焊接順序可依次將電阻、8腳IC座、開關、電位器、電解電容、三極管、Ф3.0二極管焊接在電路板上,然后安裝電池盒,接著再將電路板底面向上,焊接Ф5.0二極管和光敏電阻。焊接時需注意的是電源焊盤的極性和發光二極管的極性不要焊反。對于機械零部件的安裝,應依次將車輪和電機安裝在電路板上。
在完成電路安裝后,最后要進行的是電路功能的調試。調試通常分為分塊調試和整機調試兩種。要掌握電路調試技能,筆者認為應該領會兩個方面的知識點:
3.1 測量儀表的使用
主要包括萬用表、示波器和信號源的使用。
3.2 典型電路的調試方法
主要包括電源電路、操作顯示電路、音頻信號處理電路等電路的調試方法。在對這些典型電路檢測前,需要了解這些電路的用途、特征以及電路的工作過程,然后再根據具體電路的特征選擇檢測點或檢測元件進行檢測分析。
D2-1型巡線小車的調試,可先進行驅動部分電路的調試:開關撥在“ON”位置,將8腳IC的第1腳、第7腳和第4腳連接,這時電機應該向前方轉動,否則調換電機引線位置;如果電機不轉,應檢查三極管焊接是否正確。然后進行整機調試,電路斷電,將LM393插入8腳IC座,上電后調節電位器使小車能夠沿著黑色跑道行駛。
上述3項技能貫穿于電子制作的整個過程中,對于電子專業的學生來說,如果能夠較好地掌握這些技能,可以為畢業后從事與電子產品生產制造、開發應用等相關工作打下良好的職業技能基礎。
[1] 張曉東. 玩轉電子制作[M]. 北京:中國電力出版社,2014.
[2] 韓雪濤. 簡單輕松學電子電路識圖[M]. 北京:機械工業出版社,2014.
[3] 韓雪濤. 簡單輕松學電子電路檢測[M]. 北京:機械工業出版社,2014.
[4] 張憲,張大鵬. 電子電路實用手冊——識讀、制作、應用[M]. 北京:化學工業出版社,2012.
[5] 智能自動尋跡車[EB/OL]. http://www.yydzw.com/ yydzw/products/2651255. html.
On Basic Professional Skills of Undergraduates Majoring in Electronics:Taking an Example of Electronic Production
LI Ying
(Tianjin Worker’s University,Tianjin 300143,China)
Electronic production is an important way of putting electronic technology theories into practice.It is pointed out that in the process of electronic production,there are three basic vocational skills which electronic students need to possess,namely,circuit identification,circuit installation and circuit debugging.Mastering these three skills by electronic professional students may bring them more opportunities.This paper,combining with the whole process of the production of D2-1 line patrol trolley,summarizes the three basic skills and discusses knowledge points of the professional skills.It is hoped that this paper may enlighten and help the students in the study of electronic technology and in their career planning.
electronic production;skill of drawing reading;installation skill;debugging skill
G712
:A
:1006-8945(2016)05-0054-03
2016-03-31