资源简介

模块 C 印刷线路板绘制
一、建立库文件
在 D盘建立“×××提交资料”文件夹（×××为赛位号），所有上交资料
都必须保存到“D: \模块 C \×××提交资料”文件夹中。
原理图文件：XX.json
符号文件：SCHLIBXX. json(*代表符号名称长度不限)
电路板文件：PCBXX.json
封装文件：PCBLIBXX.json(*代表封装名称长度不限)
制版文件：GerBerXX.zip
二、原理图绘制
在赛场 D 盘根目录“模块 C\赛场资料”文件夹中，下载指定文件，根据要
求完成部分电路或者元件的连线，完成后添加到新建“XX.json”PCB 工程文件
中。
三、元器件模型
根据任务书给出器件封装尺寸，在赛场 D 盘根目录“模块 C\赛场资料”文
件夹中 “PCBLIBXX.json”PCB 封装库中按要求新建一个“XX”（元器件名称）
命名的 PCB封装模型，并在指定的原理图符号库中选择器件“XX”完成添加封装
模型，按要求输出器件集成库。
四、PCB线路板绘图
1.创建 PCB工程
2.创建 PCB板形
3.同步电路原理图数据
4.元器件布局
5.PCB规则
（1）板形尺寸
（2）线宽设计规则
（3）安全间距设计规则
（4）布线过孔设计规则
（5）电源层连接区设计规则
（6）电源层安全间距设计规则
（7）丝印间距设计规则
（8）丝印与焊盘间距设计规则
（9）板边距设计规则
（10）特殊元器件（含信号连接器件、LED灯、显示屏、按键等）、装配孔
和光学定位点
（11）电源网络的覆铜
6.装配图数据输出（使用特殊字符 .Printout_Name）
7.材料清单数据输出
五、题库使用说明
题库提供的原理图格式是“×××电路.SchDoc”格式。打开文件步骤：
第一步：点击“×××电路.SchDoc”格式原理图文件，另存为 ASCII 格式。
第二步：打开立创 EDA 软件，点击文件→打开→Altium Designer。
第三步：选择所需原理图，点击导入即可。模块 A-1 线路板焊接与装配
装配要求：元器件焊接安装无错漏；线路板上插件位置正确，接插件、紧固件安装可靠
牢固；元器件安装及元器件上字符标示方向均符合工艺要求；线路板和元器件无烫伤和划伤，
整机清洁无污物。
焊接要求：在印制电路上所焊接的电子元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净，无
毛刺；位置正确；无漏、假、虚、连焊。其中包括：贴片元器件焊接和直插元器件焊接。
子任务 1 汽车倒车提示及测速电路焊接与装配
一、装配焊接
汽车倒车提示及测速电路原理图如图 1-1-1所示，元器件列表见表 1-1-1所示，正确选
取电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
装配焊接无误后，实现以下功能：
1.正确连接+12V 电源，测得测试点 TP5电压为+5V；按一下 K1、K4任一个微动开关后，
测得测试点 TP6电压为+12V，红色发光二极管 VD11亮，则表示电源电路工作正常。
2.连接+12V 电源，按下微动按钮 K5，数码管 DS1显示数字为 0000，则表示数码显示电
路工作正常。
3.连接+12V电源，把开关 S1和 S2均置于“B”位置，按下微动按钮 K5，再按下微动按钮
K1，用障碍物放在超声波发射器 LS2及超声波接收器 LS1前方大于 20cm 位置，数码管 DS1显
示两者间距离，改变障碍物和 LS2、LS1之间距离，数码管 DS1显示距离变化，并且蜂呜器 LS3
发出提示音，绿色发光二极管 VD9亮，则表示超声波发射电路、超声波接收电路、提示音发
生器工作正常。
4.连接+12V 电源，在确认电源电路、显示电路正常时，按下微动按钮 K5，再按下微动
按钮 K4，可见直流电机 MG1带动转盘转动，同时数码管 DS1显示转速，则直流电机控制电路、
转速检测电路工作正常。
图 1-1-1汽车倒车提示及测速电路原理图
表 1-1-1车倒车提示及测速电路元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 C1 电容器 30pF 59 R28 电阻器 1kΩ
2 C2 电容器 30pF 60 R29 电阻器 1kΩ
3 C3 电解电容 10μF/25V 61 R30 电阻器※ 1kΩ
4 C4 电解电容 3.3μF/50V 62 R31 电阻器 4.7Ω
5 C5 电解电容 1μF/50V 63 R32 电阻器 510Ω
6 C6 电容器 0.22μF 64 R33 电阻器 51Ω0Ω
7 C7 电容器 330pF 65 R34 电阻器※ 510Ω
Ω
8 C8 电解电容 100μF/25V 66 R35 电阻器 510Ω
9 C9 钽电容 6.8μF/16V 67 R36 电阻器※ 510Ω
10 C10 电容器 1μF 68 R37 电阻器※ 2kΩ
11 C11 电解电容 100μF/25V 69 R38 电阻器※ 2kΩ
12 DCH 扣线插座 CON2 70 R39 电阻器 300Ω
13 DS1 数码管 SR410561K 71 R40 电阻器 220kΩ
14 IC1 集成块 CX20106A 72 R41 电阻器 1kΩ
15 IC2 CPU AT89S52 73 R42 电阻器 1kΩ
16 IC3 集成块※ 74LS04 74 R43 电阻器 1kΩ
17 IC4 光耦合器 P521 75 R44 电阻器 200kΩ
18 IC5 光耦合器 P521 76 R45 电阻器 1kΩ
19 IC6 光电开关 GK152 77 R46 电阻器 1kΩ
20 IC7 集成块 NE555 78 R47 电阻器 4.7Ω
21 IC8 三端稳压带散热片 7805 79 Rp1 电位器 50kΩ
22 JK1 继电器 DC5V 80 Rp2 电位器 50kΩ
23 JK2 继电器 DC12V 81 S1 拨动开关 1×2
24 K1 微动按钮 82 S2 拨动开关 1×2
25 K2 微动按钮 83 TP1 测试杆
26 K3 微动按钮 84 TP2 测试杆
27 K4 微动按钮 85 TP3 测试杆
28 K5 微动按钮 86 TP4 测试杆
29 MG1 直流电机（带转盘） 87 TP5 测试杆
30 LS1 超声接收器 40R/12 88 TP6 测试杆
31 LS2 超声发射器 40T/12 89 TP7 测试杆
32 LS3 蜂呜器 THDZ 90 TP8 测试杆
33 R1 电阻器※ 510Ω 91 VD1 二极管※ 4148
34 R2 电阻器※ 510Ω 92 VD2 二极管※ 4148
35 R3 电阻器※ 510Ω 93 VD3 二极管※ 4148
36 R4 电阻器※ 510Ω 94 VD4 二极管※ 4148
37 R5 电阻器※ 510Ω 95 VD5 二极管※ 4148
38 R6 电阻器※ 510Ω 96 VD6 二极管※ 4148
39 R7 电阻器※ 510Ω 97 VD7 二极管※ 4148
40 R9 电阻器 300Ω/0.5W 98 VD8 二极管※ 4148
41 R10 电阻器※ 2kΩ 99 VD9 发光二极管 绿色
42 R11 电阻器 10kΩ 100 VD10 二极管※ 4148
43 R12 电阻器 10kΩ 101 VD11 发光二极管 红色
44 R13 电阻器 10kΩ 102 VT1 三极管 9015
45 R14 电阻器 10kΩ 103 VT2 三极管 9015
46 R15 电阻器※ 100Ω 104 VT3 三极管 9012
47 R16 电阻器※ 10kΩ 105 VT4 三极管 9012
48 R17 电阻器※ 10kΩ 106 VT5 三极管 9012
49 R18 电阻器※ 10kΩ 107 VT6 三极管 9012
50 R19 电阻器※ 10kΩ 108 VT7 三极管 9012
51 R20 电阻器 10kΩ 109 VT8 三极管 9013
52 R21 电阻器 10kΩ 110 VT9 三极管 9013
53 R22 电阻器 10kΩ 111 VT10 三极管 9013
54 R23 电阻器 10kΩ 112 VT11 三极管 9013
55 R24 电阻器 10kΩ 113 VT12 三极管 9013
56 R25 排阻器 8×10kΩ 114 VT13 三极管 9013
57 R26 电阻器※ 200Ω 115 VT14 三极管 9013
58 R27 电阻器※ 1kΩ 116 Y1 晶体振荡器 12MHz
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
接上电源，把开关 S1和 S2均置于“B”位置，按下微动按钮 K5，再按下微动按钮 K1，用
示波器测量 TP4波形，把波形截图粘贴在相应位置上。
按下微动按钮 K5，再按下微动按钮 K4，记录数码管 DS1显示的数字，测量 INT1（TP8）位
置的脉冲频率，把测量结果填写在相应位置上。
如果按下微动按钮 K4后，再按下微动按钮 K3，数码管 DS1显示的数字为，测量 INT1位置
的脉冲频率，把测量结果填写在相应位置上。
按下微动按钮 K5，再按下微动按钮 K1，测量电机 MG1两端的电压值 UMN，把测量结果填写
在相应位置上。
按下微动按钮 K5，再按下微动按钮 K4（正转），测量直流电机 MG1两端的电压差 UMN，把
测量结果填写在相应位置上。
按一下微动按钮 K3（加速 1），测量直流电机 MG1两端的电压值 UMN，把测量结果填写在
相应位置上。
子任务 2 EDM-003 STM32主机电路焊接与装配
一、装配焊接
STM32 主机电路原理图如图 1-2-1 所示，STM32 主机电路元器件表见表 1-2-1，正确选
取电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-2-1 STM32 主机电路原理图
该电路工作电压为 2.0～3.6V，工作频率高达 72MHz，内置高速存储器(高达 512K 字节
的闪存和 64K 字节的 SRAM)，丰富的增强 I/O 端口和联接到两条 APB 总线的外设。芯片包含
2 个 12 位的 ADC、2个 12 位 DAC、3个通用 16 位定时器和 1 个 PWM 定时器，还包含标准和
先进的通信接口：多达 2个 I2C 接口和 SPI接口、3个 USART 接口、一个 USB接口和一个 CAN
接口等，电路设计简单且内部资源丰富。
模块电路工作电压 4.5～5.5V（由+5V 端口接电源），或者由 3.3V 端口接电源可以接
2.7~3.3V 电源，只需接一处电源，电源请不要接错，以免烧坏主机。模块设置了一个 MAX3232
串口通信接口，一个 USB 接口，一个 JTAG 接口，还拓展了一块 FLASH 存储器，并且将所有
的 STM32F103RET6 管脚引出，方便用户引用。S1、S2为 STM32启动方式选择开关。
表 1-2-1 STM32 主机电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电容器 30pF 49 PA0 2 号台阶插座
2 C2 电容器 1μF 50 PA1 2 号台阶插座
3 C3 电容器 30pF 51 PA2 2 号台阶插座
4 C4~5 电容器 1μF 52 PA3 2 号台阶插座
5 C6 电容器 0.01μF 53 PA4 2 号台阶插座
6 C7 电容器 1μF 54 PA5 2 号台阶插座
7 C8 电容器 0.01μF 55 PA6 2 号台阶插座
8 C9~10 电容器 30pF 56 PA7 2 号台阶插座
9 C11 电容器 0.1μF 57 PA8 2 号台阶插座
10 C12 电解电容 47μF 58 PA9 2 号台阶插座
11 C13~15 电容器 0.1μF 59 PA10 2 号台阶插座
12 C17 电容器 1μF 60 PA11 2 号台阶插座
13 C20 电容器 0.1μF 61 PA12 2 号台阶插座
14 C22 电解电容 100μF 62 PA13 2 号台阶插座
15 R1 电阻器 1kΩ 63 PA14 2 号台阶插座
16 R2 电阻器 1.5kΩ 64 PA15 2 号台阶插座
17 R3~4 电阻器 47Ω 65 PB0 2 号台阶插座
18 R5 电阻器 10kΩ 66 PB1 2 号台阶插座
19 R6~7 电阻器 1kΩ 67 PB2 2 号台阶插座
20 R8 电阻器 10kΩ 68 PB3 2 号台阶插座
21 IC1
SST25VF
集成块 69 PB4 2 号台阶插座
106
ATM32F1
22 IC5 集成块 70 PB5 2 号台阶插座
03RET6
23 IC6 集成块 MAX232 71 PB6 2 号台阶插座
24 IC9 集成块 LM1117 72 PB7 2 号台阶插座
25 S1~2 按钮 73 PB8 2 号台阶插座
26 S3 自锁开关 74 PB9 2 号台阶插座
27 S4A 按钮 75 PB10 2 号台阶插座
28 S5 开关 76 PB11 2 号台阶插座
29 S6 拨码开关 77 PB12 2 号台阶插座
30 VD1~2 二极管 IN4001 78 PB13 2 号台阶插座
31 VD3 二极管 IN5819 79 PB14 2 号台阶插座
32 LED1 发光二极管 80 PB15 2 号台阶插座
33 VT1 三极管 8550 81 PC0 2 号台阶插座
34 Y1 晶振 8MHz 82 PC1 2 号台阶插座
32.786k
35 Y2 晶振 83 PC2 2 号台阶插座
Hz
36 J5 接插件 PA.L 84 PC3 2 号台阶插座
37 J6 接插件 PB.L 85 PC4 2 号台阶插座
38 J7 USB 接口 86 PC5 2 号台阶插座
39 J8 接插件 PA.H 87 PC6 2 号台阶插座
40 J9 接插件 PB.H 88 PC7 2 号台阶插座
41 J10 串行接口 89 PC8 2 号台阶插座
42 J11 接插件 PC.L 90 PC9 2 号台阶插座
43 J14 接插件 PC.H 91 PC10 2 号台阶插座
44 JP1 接插件 92 PC11 2 号台阶插座
45 BT1 电池 3V 93 PC12 2 号台阶插座
46 +3.3V 2 号台阶插座 94 PC13 2 号台阶插座
47 +5V 2 号台阶插座 95 USBPULL 2 号台阶插座
48 GND 2 号台阶插座
二、电路调试与测量
用万用表测量+5V、+3.3V 电压，并填写在相应的位置上。
子任务 3 空调遥控器及空调器焊接与装配
一、装配焊接
空调遥控器及空调器电路原理图如图 1-3-1、1-3-2所示，元器件表见表 1-3-1、1-3-2，
正确选取电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配在印制电路板上，并实现电路功能。
装配焊接无误后，实现以下功能：
1.空调器主板正确连接+12V 电源，发光二极管 LED10亮。
2.空调遥控器接上电池后，按下微动开关 S2，主板温控电路的 LED6～9其中一只亮，数码
显示管亮，能够遥控空调器主板工作，空调遥控电路工作正常。
3.空调器主板正确连接+12V 电源，按下遥控器微动按钮 S2，数码管 DS31～33初显的数字
为 0.0.0.，但很快转变为表示室内温度的数字。
4.连续按下微动开关 S3，主板温控电路显示风速的 LED2～5依次发亮，或连续按下微动开
关 S4，主板温控电路显示风速的 LED5～2依次发亮。连续按下微动开关 S5，主板温控电路数码
管 DS31～33显示温度数字上升，连续按下微动开关 S7，主板温控电路数码管 DS31～33显示温度数
字下降。
5.空调器主板正确连接+12V 电源，按下空调遥控器 S2，空调器主板上的发光二极管 LED12
亮（绿色）表示制冷；空调器主板上的发光二极管 LED11亮（红色）表示制热。如果制冷，
请连续按下空调遥控器的 S5（UP）键，发光二极管 LED12熄灭，继续按 S5键，发光二极管 LED11
会亮（表示制热）；如果制热，请连续按下空调遥控器的 S7（DOWN）键，发光二极管 LED11
熄灭。继续按 S7键，发光二极管 LED12会亮（表示制冷）。
6.连续按下空调遥控器 S3 或 S4，直流风机 MG1 转速变化，表示对应风量的发光二极管
LED2～5其中一只点亮。7．蜂呜器正常工作
7.空调遥控电路和空调器主板接通电源后，每按一下空调遥控电路上的微动按钮 S2～7
均可听到蜂呜器发出“嘟”的一声。
9
图 1-3-1空调主板电路原理图
10
图 1-3-2 空调遥控器电路原理图
表 1-3-1 空调遥控器电路元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 C1 电解电容器※ 1μF 11 R2 电阻器※ 2kΩ
2 C2 电容器※ 20pF 12 R3 电阻器 20Ω/1W
3 C3 电容器※ 20pF 13 R4～ 9 电阻器※ 4.7kΩ
4 C4 电解电容器※ 100μF/16V 14 S1 地址码选择器 ADD
5 C5 电容器※ 0.1μF 15 S2～7 微动按钮
6 IC1 MCU※ 12LE5202 16 TP1～ 6 测试杆
7 J1 ISP 17 VD1～ 6 二极管※ 5819（SS14）
8 J2 电源插座 CON2 18 VT1 三极管※ 8550
9 LED1 红外发射管 SEND 19 Y1 晶体振荡器 12MHz
10 R1 电阻器※ 10kΩ 20 电池盒及固定螺丝
注：带※的为贴片元件
11
表 1-3-2 空调器主板元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 C6～7 电容器※ 20pF 21 LS2 蜂呜器 THD
2 C8～9 电容器※ 104 pF 22 LS3 制冷片插座 CON2
3 C10 电解电容器 47μF/50V 23 R10～17 电阻器※ 220Ω
4 C11 电解电容器 22μF/50V 24 R18 电阻器※ 10 kΩ
5 C12 电容器※ 104 pF 25 R19～26 电阻器※ 330Ω
6 C13 电解电容器 47μF/50V 26 R27～30 电阻器※ 4.7 kΩ
7 C14～16 电容器※ 104 pF 27 R31～33 电阻器※ 10kΩ
8 DS31～33 数码管 SM4105A 28 R34～35 电阻器※ 4.7 kΩ
9 IC2 MCU（带支架） ATMEGA8L 29 R36 电阻器※ 470Ω
温度传感器（配
10 IC3 DS18B20 30 R37～38 电阻器※ 2kΩ
有插座和插头）
11 IC4 红外接收头 HS0038 31 RP1 电位器 20kΩ
12 IC5 集成块 7805 32 S2 地址码选择器 ADD
13 J3 电源插座 CON3 33 TP7～19 测试杆
14 MG1 风扇插座 CON2 34 VD7～14 二极管※ 4007（M7）
15 MD 风量电机 DC12V 35 VT2～3 三极管※ S8050
16 JK1～2 继电器 HG4231 36 VT4 三极管 D882
17 LED2～9 发光二极管※ 绿色 37 VT5～8 三极管※ S8550
18 LED10～11 发光二极管※ 红色 38 VT9 三极管※ S8050
19 LED12 发光二极管※ 绿色 39 Y1 晶体振荡器 4MHz
20 LS1 空气质量传感器 QS－01 40 塑胶支架 6 粒
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
1.用示波器测量微处理器 IC2的时钟脉冲和微处理器 IC2“14”脚，并波形截图粘贴在
相应位置上。
空调器主板接通电源后，调整空调器主板电路，使表示空气质量 Very Good 的发光二极
管 LED9亮。测量此时空气质量检测传感器的输出电压和空调遥控器红外发射二极管 LED1在
发射红外线时的两端压降，把测量结果填写在相应的位置上。按下遥控器 S2～7各键，蜂呜器
发出声音时，测量 TP13的电平的变化情况，按要求填写测量结果。
12
子任务 4 定额感应计数电路焊接与装配
一、装配焊接
定额感应计数电路原理图如图 1-4-1所示，元器件列表见表 1-4-1 所示，正确选取电子
元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
1．电源工作正常：接上+12V 电源，电源指示灯蓝灯亮，当按下“Start/Stop”键后，数
码显示管点亮，并显示为“00”。
2．纸张检测电路工作正常：正常通电后，纸张通过光电二极管 T1 和光电三极管 T2 间隙
时，数码管显示数字递增。
3．纸张数量设定电路工作正常：正常通电后，按“Plus”或“Min”时，数码管 IC4 显
示数字也作递增或递减显示；按“Save”键后，纸张通过光电二极管 T1 和光电三极管 T2 间
隙，数码管 IC4 显示的数字递减。
4．蜂呜器电路工作正常：在按下“Save”键时，蜂呜器 BELL 发出提示音；设定纸张数
后完成了印刷数量，蜂呜器 BELL 发出 5 秒的提示声。
5．微处理器及显示电路工作正常：以上 4 部分正常工作时。
二、电路调试与测量
1.在正确完成电路的安装与调试后，测量测量 IC3 的“4”脚振荡频率波形，并把波形
存储到相应位置。
2.测量在 T1 与 T2 间有过纸时和没有过纸时，P3.1 的电压，在答题卡相应位置填写测量
结果。
图 1-4-1定额感应计数电路原理图
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表 1-41 定额感应计数电路元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 BELL 蜂呜器 5V 26 R14 电阻器※ 5.1kΩ
2 C1 电解电容器※ 220μF/16V 27 R15 电阻器※ 10kΩ
3 C2 电容器※ 104 28 R16 电阻器※ 100kΩ
4 C3 电解电容器※ 100μF/16V 29 R17 电阻器※ 5.1kΩ
5 C4 电容器※ 104 30 R18～20 电阻器※ 10kΩ
6 C5 电容器※ 104 31 R21 电阻器※ 5.1kΩ
7 C6 电容器※ 0.22μF 32 R22 电阻器※ 10kΩ
8 C7 电解电容器 10μF/16V 33 R23 电阻器※ 2kΩ
9 C8～11 电容器※ 104 34 R24 电阻器※ 560Ω
10 C12～13 电容器※ 30pF 35 Start 轻触按键 10*10*4.3
11 C14～16 电容器※ 104 36 Save 轻触按键 10*10*4.3
12 C17 电解电容器 10μF/35V 37 Min 轻触按键 10*10*4.3
13 C18～19 电容器※ 104 38 Plus 轻触按键 10*10*4.3
14 Ca～e 电容器※ 104 39 T1
三端稳压器（配 光电开关 GK152
15 IC1 LM7809 40 T2
散热器）
三端稳压器（配 发光二极管
16 IC2 LM7805 41 VD0 蓝色
散热器） ※
17 IC3 集成块※ CD4013 42 VD1 二极管 1N4007
18 IC5 集成块（配支架） AT89C2051 43 VD2～3 二极管※ 1N4148
19 JDQ 继电器 HG4321 44 VD4 二极管 1N4148
20 LED SNMG4 数码管 SUMG4 2 45 VT1 三极管 8050
21 R1～8 电阻器 200Ω 46 VT2 三极管 8550
22 R9 电阻器※ 1kΩ 47 VT3 三极管 8050
23 R10～11 电阻器※ 5.1kΩ 48 VT4 三极管 8550
24 R12 电阻器※ 560Ω 40 Y 晶体振荡器 12MHz
25 R13 电阻器※ 10kΩ 50 电源线 一对
注：在表格中“名称”旁边标有※符号的元器件，表示该元器件为贴片元器件。
14
子任务 5 洗衣机电路焊接与装配
一、装配焊接
振荡电路原理图如图 1-5-1 所示，元器件列表见表 1-5-1所示，正确选取电子元器件，
准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
1．电源电路工作正常
正确连接电源，LED9 绿灯亮，用万用表测得 TP5为 5V；按下复位键 S5 后再按下功能键
S1，接着按下启动键 S3，在电机 MG1转动时，LED9由绿灯变红灯亮，并测得 TP6为 12 V。
2．复位电路、显示电路及单片机电路工作正常
按下功能键 S1后，数码管 DSH1～3显示为 000。操作 S1～5各键时，L1～8对应的发光二极管
点亮。
3．电机驱动电路工作正常
按下功能键 S1后，再按启动键 S3（包括弱洗、正常、强洗），直流电机 MG1能正常转动，
按下甩干键 S4，电机能反向高速转动。
4．蜂呜器电路工作正常
按下启动键 S3后，可听到蜂呜器发出“进水”的声音。
15
图 1-5-1 洗衣机电路原理图
16
表 1-5-1 洗衣机电路元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 C1 电解电容 10μF/16V 20 RP7 排阻 8*10kΩ
2 C2～3 电容器※ 30pF 21 R19 电阻器 120Ω/2W
3 C4 电解电容 100μF/35V 22 Ra～dp 电阻器 510Ω
4 Ca～h 电容器※ 104pF 23 R20～21 电阻器 1kΩ
5 DCH 扣线插座 CON2 24 R22～25 电阻器 10kΩ
6 DSH1～3 数码管 25 R26～27 电阻器 510Ω
7 IC1 CPU AT89S52 26 R28 电阻器 200Ω
8 IC2 集成块 7805 27 R29 电阻器※ 4.7kΩ
9 IC3～4 集成块 P521 28 R30～31 电阻器※ 1kΩ
10 JK1 继电器 HRS1H-S-DC12V 29 R32 电阻器 1kΩ
11 LED 1～8 发光二极管※ 30 S1～5 微动按键
12 LED9 发光二极管 双色 31 TP3～7 测试点
13 LS1 蜂呜器 32 VD1～5 二极管※ 4148
14 MG1 直流电机 12V 33 VT1～2 三极管 9015
15 R1～4 电阻器※ 10kΩ 34 VT3～6 三极管 9013
16 R5 电阻器※ 200Ω 35 VT7～10 三极管 8550
17 R6 电阻器※ 10kΩ 36 VT11 三极管 9012
18 R7～10 电阻器※ 4.7kΩ 37 VT12 三极管 9013
19 R11～18 电阻器※ 1kΩ 38 Y1 晶体振荡器 12MHz
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
按下功能键 S1后，再按启动键 S3，直流电机 MG1转动时，测量 TP3和 TP4电压值。检测蜂
呜器在发出声音时，测量 BUSY的电压值，把测量结果填写在相应的位置上。
用示波器测量微处理器 IC1的“30脚”的波形，把波形截图粘贴在相应的位置上。
17
子任务 6 EDM-104秤重传感器电路焊接与装配
一、装配焊接
秤重传感器电路原理图如图 1-6-1所示。元器件列表见表 1-6-1所示，正确选取电子元
器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-6-1 秤重传感器电路原理图
表 1-6-1 秤重传感器电路元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 C1 电容器 104 15 R13 电阻器 51KΩ
2 C2～3 电容器 100μ/25V 16 R14 电阻器 100Ω
3 C4～6 电容器 104 17 R15 电阻器 470Ω
4 IC1 集成块 LM324 18 R16 电阻器 43KΩ
5 IC2 集成块 TL431 19 R17 电阻器 20KΩ
6 PT6 接插件 传感器供电 20 RP1 电阻器 1KΩ
7 PT7 接插件 放大输出 21 RP2 电阻器 20KΩ
8 R1 电阻器 51KΩ 22 SP1 整流桥 SP（2KG）
9 R2～3 电阻器 10KΩ 23 TP1 测试点 AOUT
10 R4 电阻器 100Ω 24 TP2 测试点 12V
11 R5 电阻器 51KΩ 25 TP3 测试点 GND
18
12 R6～9 电阻器 10KΩ 26 TP4 测试点 -12V
13 R10～11 电阻器 51KΩ 27 VD1～2 二极管 5819
14 R12 电阻器 100kΩ 28 VT1 三极管 8050-SMT
二、电路调试与测量
测量静态时，调整电位器 RP2，使“12”脚的电位为 0，测量结果填写在相应位置上。
用示波器测量运算放大器 D的“14”脚在的波形，把波形截图粘贴在相应位置上。
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子任务 7 EDM-126 指纹识别电路焊接与装配
一、装配焊接
指纹识别电路原理图如图 1-7-1所示。元器件列表见表 1-7-1所示，正确选取电子元器
件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-7-1指纹识别电路原理图
表 1-7-1 指纹识别电路元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 C1 电容器 104 7 R2 电阻器 10kΩ
2 C2 电容器 100μF 8 R3 电阻器 1kΩ
ZAZ-01
3 C3 电容器 104 9 IC1 集成块
0B
4 LED1 发光二极管 双色 10 VD1 二极管 5819
5 LED2 发光二极管 双色 11 VT1 三极管 8550
6 R1 电阻器 1kΩ
指纹处理包含两个过程：指纹登录过程和指纹匹配过程［其中指纹匹配分为指纹比对（1：
1）和指纹搜索（1：N）两种方式］。指纹登录时，对每一枚指纹录入 2 次，将 2次录入的图
像进行处理，合成模板存储于模块中。指纹匹配时，通过指纹头传感器，录入要验证指纹图
像并进行处理，然后与模块中的指纹模板进行匹配比较（若与模块中指定的一个模板进行匹
配，称为指纹比对方式，即 1:1 方式；若与多个模板进行匹配，称为指纹搜索方式，即 1:N
方式），模块给出匹配结果（通过或失败）。模块供电电源为 5V。模块通过串行通讯接口，
可直接与采用 3.3V 或者 5V 电源的单片机进行通讯：模块数据发送脚 TXD, 模块数据接收脚
RXD。当有手指放在指纹识别窗口时，OUT 端输出“0”，LED1点亮。
二、电路调试与测量
用万用表测量供电电源电压值，并填写在相应位置上。测量 LED1点亮时 OUT 端的电压
值，并填写在相应位置上。
20
子任务 8 EDM222 3-5V 电平转换电路焊接与装配
一、装配焊接
3-5V电平转换电路原理图如图 1-8-1所示。元器件列表见表 1-8-1所示，正确选取
电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-8-1 EDM222 3-5V电平转换电路原理图
21
表 1-8-1 EDM222 3-5V电平转换电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电容器 104 7 LED1~2 发光二极管
2 C2 电解电容 100μF 8 IC1～４ 集成块 SN74LV4245
3 C3 电解电容 10μF 9 IC５ 集成块 LM1117
4 C4 电容器 104 10 J1~8 接插件
5 R1~2 电阻器 1kΩ 11 A11~48 2 号台阶插座
6 VD1 二极管 IN5819 12 B11~48 2 号台阶插座
二、电路调试与测量
模块工作电压 4.5～5V, 模块采用外部 5V 电源供电。
LM1117 是一个低压差电压调节器系列，有可调电压的版本，也有 5 个固定电压输出
（1.8V、2.5V、2.85V、3.3V 和 5V）的型号。模块电路采用的是 LM111-3.3V，直接将 5V
输入电压值转为 3.3V电压值。
二、电路调试与测量
用万用表测量 5 个固定电压输出电压值，并填写在相应位置上。
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子任务 9 EDM201 电容式触摸按键电路焊接与装配
一、装配焊接
电容式触摸按键电路原理图如图 1-9-1所示。元器件列表见表 1-9-1所示，元器件列表，
见表 1-9-1。正确选取电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电
路功能。
图 1-9-1 电容式触摸按键电路原理图
表 1-9-1 电容式触摸按键元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1～8 电容器 223 7 J2 接插件 out
2 C9 电容器 100μF/16V 8 J3 接插件 ISP
3 C10～11 电容器 104 9 LED1～9 发光二极管
4 IC1 集成块 ATMEGA88 10 TCH1～8 触摸按键 TOURCH
5 IC2 集成块 TL082 11 R1～17 电阻器 1kΩ
6 J1 接插件 8421 12 VD1 二极管 5819
二、电路调试与测量
触摸检测电路处理触摸感应后，通过单片机芯片输出触摸按键信息，通过 IC2 74LS138
获得 8路独立按键信号输出。J1、J2和 J3是连接插口。
当发光二极管 LED1发亮时，用万用表测量 Y0输出电平，并填写在相应位置上。
23
子任务 10 EDM214 精密整流电路焊接与装配
一、装配焊接
精密整流电路原理图如图 1-10-1所示。元器件列表见表 1-10-1所示，正确选取电子元
器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 10-1-1 精密整流电路原理图
精密整流电路元器件列表，见表1-10-1。
表1-10-1精密整流电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电容器 100μF/25V 9 R1～4 电阻器 10kΩ
2 C2 电容器 104 10 R5～6 电阻器 1kΩ
3 C3 电容器 100uF/25V 11 VD1～4 二极管 IN4007
4 C4 电容器 104 12 VD5～6 二极管 IN5819
5 IC1 集成块 TL082 13 TP3 测试点 +VCC
6 LED1～2 发光二极管 绿色 14 TP4 测试点 GND
7 PT1 接插件 Vin 15 TP5 测试点 -VCC
8 PT2 接插件 Vout
精密整流电路元器件列表，见表1-10-1所示。
二、电路调试与测量
模块工作电压 4.5～5.5V，模块采用外部 5V电源供电，电源电路见 EDM001 介绍。 TL08
是一通用的 J-FET 双运用算放大器，其特性见 EDM211－低通滤波介绍。模块电路为四个二
极管型全波整流电路。其输入输出关系如下式：
Vout＝Vin （当 Vin＞0） Vout＝－Vin（当 Vin＜0）
当 Vin输入大于 0，用示波器测试 Vout的波形，并把截图粘贴在相应位置上。
当 Vin输入小于 0，用示波器测试 Vout的波形，并把截图粘贴在相应位置上。
24
子任务 11 EDM608 1602 字符液晶屏电路焊接与装配
一、装配焊接
1602 字符液晶屏电路原理图如图 1-11-1 所示。元器件列表见表 1-11-1 所示，正确选
取电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-11-1 1602 字符液晶屏电路原理图
表 1-11-1 1602 字符液晶屏电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电容器 100μF 8 R2 电阻器 1kΩ
2 C2 电容器 104 9 VT1 三极管 8550
3 LED1 发光二极管 红色 10 PT1 接插件 +5V
4 LCD1 液晶屏 RT1602C 11 PT2 接插件 GND
5 RP1 可调电阻器 10kΩ 12 PT3 接插件 VCC
6 VD1 二极管 IN5819 13 J1、2 接插件 CON
7 R1 电阻器 1kΩ
接线端口说明：
DB0～DB7：8 位双向数据输入端。
BLK～RS：接微机控制端
模块供电 4.5～5.5V，模块采用外部 5V 电源供电。
1602 型字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式 LCD。 它
的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。1602 液晶模块内部的字符发
生存储器（CGROM)已经存储了 160 个不同的点阵字符图形，包括：阿拉伯数字、英文字母
的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。比如大写的英文
字母“A”的代码是 01000001B（41H），显示时模块把地址 41H 中的点阵字符图形显示出来，
25
我们就能看到字母“A”。1602 接口功能如表 1-11-2 所示。
表 1-11-2 1602 接口功能介绍
引脚 符号 功能 引脚 符号 功能
1 GND 电源地 8 D1
2 VDD 电源正极 9 D2
3 V0 显示偏压信号 10 D3
4 RS 数据/命令控制，H/L 11 D4 数据 I/O
5 RW 读/写控制，H/L 12 D5
6 E 使能信号 13 D6
7 D0 数据 I/O 14 D7
15 BLA 背光源正 16 BLK 背光源
二、电路调试与测量
用万用表测量测量 PT1 、PT2 、PT3电压值，并填写在相应位置上。
26
子任务 12 EDM118 震动传感器报警电路焊接与装配
一、装配焊接
震动传感器报警电路原理图如图 1-12-1所示。元器件列表见表 1-12-1所示，正确选取
电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
装配焊接无误后，实现以下功能：
1、正确连接+5V电源，LED1、LED2、LED3电源指示灯常亮，表示电源电路正常。
2、震动传感器处于静止状态测量TP2输出为0V，敲击振动传感器模块边缘产生振动测量
TP2，振动强度越大输出电压越高。表示传感器工作正常。
3、适当调节Rp1，测量TP1的值为1V左右，敲击振动传感器模块边缘，当强度达到比较强
阈值时，PT3触发蜂鸣器报警。表示报警电路工作正常。
图 1-12-1震动传感器报警电路原理图
表 1-12-1震动传感器报警电路元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 B1 蜂鸣器 12A05 19 R5 电阻器 1kΩ
2 C1 电解电容 100μF/25V 20 R6 电阻器 1kΩ
3 C2 电容器 0.1μF 21 R7 电阻器 10kΩ
4 C3 电解电容器 100μF/25V 22 R8 电阻器 4.7kΩ
5 C4 电解电容器 100μF/25V 23 Rp1 电位器 10kΩ
6 C5 电容器 0.1μF 24 TP1 测试杆 Vref1
7 C6 电容器 0.1μF 25 TP2 测试杆 Vi1
8 IC1 震动传感器 ANT-801S6A 26 TP3 测试杆 Uout1
9 IC2 集成块 LM393 27 TP4 测试杆 OUT
10 J1 二号台阶插座 +5V 28 VD1 二极管 1N5819
11 J2 二号台阶插座 GND 29 VD2 二极管 1N5819
12 LED1 发光二极管 红色 30 VD3 二极管 1N5819
13 LED2 发光二极管 红色 31 VD4 二极管 1N4148
27
14 LED2 发光二极管 红色 32 VD5 二极管 1N4007
15 R1 电阻器 1kΩ 33 VT1 三极管 9013
16 R2 电阻器 1kΩ 34 VT2 三极管 TIP41C
17 R3 电阻器 1kΩ 35 VT3 三极管 9012
18 R4 电阻器 10kΩ
二、电路调试与测量
用万用表测量TP1～4电压值，把测量结果填写在相应位置上。
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子任务 13 EDM302 4 种报警音乐电路焊接与装配
一、装配焊接
振动传感器报警电路原理图如图 1-13-1所示。元器件列表见表 1-13-1所示，正确选取
电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-13-14种报警音乐电路电路图
4种报警音乐电路的元器件列表，见表 1-13-1。
表 1-13-1 4种报警音乐电路的元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电容器 10μF 11 RP1 可调电阻器 200kΩ
2 C2 电容器 104 12 PT1 接插件 GND
3 LED1 发光二极管 红色 13 PT2 接插件 +5V
4 IC1 集成块 TQ9561 14 PT3 接插件 SP-
5 R1～4 电阻器 1kΩ 15 PT4 接插件 SP+
6 R5 电阻器 100kΩ 16 PT5 接插件 /CON
7 R6 电阻器 75Ω 17 S1 按键 警卫车
8 VD1 二极管 5819 18 S2 按键 消防车
9 VT1 三极管※ 8550 19 S3 按键 救护车
10 VT2 三极管※ 8050 20 S4 按键 机关枪
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
IC1 TQ9561 是报警语音芯片，其中含有四种报警声音：警车声、消防车声、救护车声和
机枪声。S1B接到“6”时，VT1 导通，报警语音芯片开始工作，S2A连接的消防车声，S2B连接
的警车声，S3A连接的救护车声，S4A连接的机枪声，调节 Rp1可以调整延时时间。
当开关 S2A搬到 3位置时，用万用表测量 IC1“7”脚的电位，把测量结果填写在相应位
置上。
29
子任务 14 EDM315 固定直流稳压电源电路焊接与装配
一、装配焊接
固定直流稳压电源电路原理图如图 1-14-1所示。元器件列表见表 1-14-1所示，正确选
取电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图1-14-1固定直流稳压电源电路原理图
表1-14-1固定直流稳压电源电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1～2 电容器 224 20 C24 电容器 104
470μ
2 C3 电容器 21 C25 电容器 100μF/50V
F/50V
3 C4 电容器 104 22 C26 电容器 104
100μ
4 C5 电容器 23 VT1～2 整流桥 RS308
F/50V
5 C6 电容器 104 24 IC1 集成块 LM7812
6 C7～8 电容器 224 25 IC2 集成块 LM7912
470μ
7 C9 电容器 26 IC3 集成块 AMS1117
F/50V
8 C10 电容器 104 27 IC4 集成块 LM7805
100μ
9 C11 电容器 28 IC5 集成块 LM7905
F/50V
10 C12 电容器 104 29 LED1～5 发光二极管
100μ
11 C13 电容器 30 VD1～4 二极管 IN4007
F/50V
12 C14 电容器 104 31 J1～2 接插件 CON3
13 C15～16 电容器 224 32 PTC1～4 热敏电阻 正温度系数
30
470μ
14 C17 电容器 33 R1～2 电阻器 2.2kΩ
F/50V
15 C18 电容器 104 34 R3 电阻器 680Ω
100μ
16 C19 电容器 35 R3～4 电阻器 1kΩ
F/50V
17 C20 电容器 104 36 S1 开关 SW-DPST
18 C21～22 电容器 224 37 T1 变压器 TRANS7
470μ
19 C23 电容器
F/50V
二、电路调试与测量
模块电路中共输出两组稳压电流源，一组是±12V；另一组是±5V，包括一个 3.3V。220V
输入电压经过一个变压器得到 12V 与 5V 的两组交流电，再分别经过一个整流桥得到直流
电，最后经过稳压集成电路输出±12V 与±5V，以及+3.3V。
用示波器测试电容 C1和 C20两端的电压波形及大小，把截图粘贴在相应位置上。
31
子任务 15 EDM316 可调直流稳压电源电路焊接与装配
一、装配焊接
可调直流稳压电源电路原理图如图 1-15-1所示。元器件列表见表 1-15-1所示，正确选
取电子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图1-15-1 可调直流稳压电源电路图
表1-15-1 可调直流稳压电源电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1～2 电容器 224 16 IC1 集成块 LM317
2 C3 电容器 470μF/50V 17 IC2 集成块 LM337
3 C4 电容器 104 18 J1 接插件 CON3
4 C5 电容器 3300μF/35V 19 LED1～2 发光二极管
5 C6～7 电容器 224 20 VD1～4 二极管 IN4007
6 C8 电容器 3300μF/35V 21 VD5～6 二极管 TS821
7 C9 电容器 470μF/50V 22 PTC1～2 热敏电阻 正温度系数
8 C10 电容器 104 23 R1 电阻器 4.7kΩ
9 C11～12 电容器 10μF/50V 24 R2～3 电阻器 3kΩ
10 C13 电容器 104 25 R4～5 电阻器 240Ω
11 C14 电容器 100μF/50V 26 R6 电阻器 4.7kΩ
12 C15～16 电容器 10μF/50V 27 RP1～P2 可调电阻器 5kΩ
13 C17 电容器 100μF/50V 28 S1 开关 SW-DPST
14 C18 电容器 104 29 T1 变压器 TRANS4
15 VT1 整流桥 RS307
二、电路调试与测量
调节 Rp1大小，使输出电压 Vout1=24V。用万用表测试 Rp1阻值并记录，把结果填写在相应
位置上。
32
子任务 16 高精度热敏电阻温度检测电路焊接与装配
一、装配焊接
高精度热敏电阻温度检测电路原理图如图 1-16-1所示，元器件列表见表 1-16-1，正确
选取元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
说明：先使用 27.28k模拟电阻为电路调零，真正的热敏电阻在最终调试完后再焊接。
图 1-16-1 高精度热敏电阻温度检测电路原理图
表 1-16-1热敏电阻温度检测电路元器件表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 U1 集成块 LM324 12 R14 电阻器※ 1.2kΩ
2 U2 集成块 LM358 13 R15~18 电阻器※ 1kΩ
3 U4 集成块 TL431 14 R19 电阻器※ 1.2kΩ
4 R1 电阻器※ 1kΩ 15 R20 电阻器※ 62Ω
5 R2 电阻器※ 12kΩ 16 R21 电阻器※ 1kΩ
6 R3 电阻器※ 2.7kΩ 17 RP1~P2 电位器 1kΩ
7 R5~6 电阻器※ 10kΩ 18 C1~2 贴片电容器 0.1μF
8 R7 电阻器※ 1kΩ 19 R10 热敏电阻 103AT
9 R9 电阻器※ 137Ω 20 模拟电阻 27.28kΩ
10 R11 电阻器※ 7.5kΩ 21 二号镀金插座
11 R12~13 电阻器※ 2.5kΩ 22 接线端子（20P）
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
将已装配焊接完成的高精度热敏电阻温度检测电路与智能检测系统模块插入到亚龙-NI
myDAQ 数据采集器中。打开 NI 智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-16-2
所示，完成参数设置后点击运行。
33
图 1-16-2 NI智能万用表
测量稳压芯片 TL431 的输出电压值 Uout1（保留 2 位小数，四舍五入），并把结果记录在
答题卡相应的位置。
调整电位器 R4，使得运放 LM324的 U1B 的输出电压 Uout2为 1V，截图粘贴在答题卡相应
的位置。
将赛场提供模拟 0℃时的 27.28k 模拟电阻焊接到热敏电阻 R10位置上，然后调节电位器
R8使得运放 LM324 的 U1C的输出电压 Uout3在 0~1mV以内，截图粘贴在答题卡相应的位置。此
时运放 LM324 的 U1C模拟输出代表温度 0℃的电压即接近 0V，
物理温度与输出电压关系公式如下所示：
拆焊模拟 0℃的 27.28K 模拟电阻，在 R10位置焊接上原先的热敏电阻 103AT，测量 U2A
的输出电压 Uout4值（保留 2位小数，四舍五入），并把结果记录在答题卡相应的位置。将 Uout4
值除以性能指标 100mV/℃，算出赛场的环境温度（保留 1 位小数，四舍五入），并把结果记
录在答题卡相应的位置。
34
子任务 17 高灵敏度红外侦测电路焊接与装配
一、装配焊接
高灵敏度红外侦测电路原理图如图 1-17-1所示，元器件列表见表 1-17-1，正确选取元
器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-17-1高灵敏度红外侦测电路原理图
表 1-17-1 高灵敏度红外侦测电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电解电容器 47μF 33 Rp1 电位器 3296 1kΩ
2 C2 电解※电容 器 100μF 34 Rp2 电位器 3296 10kΩ
3 C3 电解※电 容器 100μF 35 VT2 三极管※ 9013
4 C4 电容※器 ※ 0.1μF 36 +15V 2号台阶插座
5 C5 电解电容器 47μF 37 -15V 2号台阶插座
6 C6 电容※器 ※ 1μF 38 AGND 2号台阶插座
7 C8 电容器※ 0.1μF 39 AO0 2号台阶插座
8 C9 电解电容器 47μF 40 AO1 2号台阶插座
9 C10 电容※器 ※ 0.01μF 41 AGND 2号台阶插座
10 IC1 集成块 LM324 42 AI0+ 2号台阶插座
11 IC2 集成块 LM339 43 AI0- 2号台阶插座
12 IC3 集成块 D203S 44 AI1+ 2号台阶插座
13 IC4 集成块 NE555 45 AI1- 2号台阶插座
14 IC9 集成块※ AS1117-3.3 46 DIO0 2号台阶插座
15 JP1 接线端子 KF2EDGA-20P 47 DIO1 2号台阶插座
16 LED1 发光2E二DG极 管 φ3 绿色 48 DIO2 2号台阶插座
17 R1 电阻 器※ 150 kΩ 49 DIO3 2号台阶插座
18 R4 电阻器※ 100kΩ 50 DIO4 2号台阶插座
19 R5 电阻器※ 10kΩ 51 DIO5 2号台阶插座
20 R6 电阻器※ 10kΩ 52 DIO6 2号台阶插座
21 R7 电阻器※ 10kΩ 53 DIO7 2号台阶插座
35
22 R8 电阻器※ 1kΩ 54 DGND 2号台阶插座
23 R10 电阻器※ 10kΩ 55 5V 2号台阶插座
24 R11 电阻器※ 1kΩ 56 Uout1 2号台阶插座
25 R12 电阻器※ 10kΩ 57 Uout2 2号台阶插座
26 R13 电阻器※ 100kΩ 58 Uout3 2号台阶插座
27 R14 电阻器※ 100kΩ 59 Uout4 2号台阶插座
28 R15 电阻器※ 330Ω 60 Uout5 2号台阶插座
29 R16 电阻器※ 100kΩ 61 +15V 2号台阶插座
30 R17 电阻器※ 2.2kΩ 62 -15V 2号台阶插座
31 R18 电阻器※ 4.7kΩ 63 GND 2号台阶插座
32 R20 电阻器※ 5.1kΩ 64 +5V 2号台阶插座
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
高灵敏度红外侦测电路的焊接与智能检测系统模块插入到 NI myDAQ 数据采集器中。靠
近红外，看绿灯是否正常亮灭。
打开 NI智能数字写【Digital Writer】软件显示界面，如图 1-17-2所示，点击运行。
NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应如下表 1-17-2 所示。
图 1-17-2 NI 智能数字写
表 1-17-2 NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应表
36
1 DIO0 HI 1 D203S 与第一级放大电路断开，信号源从 AO0 输出到
COM1处
LO 0 D203S与第一级放大电路正常连接
2 DIO1 HI 1 断开第一级放大电路与第二级放大电路之间的连接，
并将模拟直流电压从 AO0 输出到 COM2处
LO 0 第一级放大电路与第二级放大电路正常连接
3 DIO2 HI 1 模拟输入通道 AI0+测量 Uout2处电压
LO 0 模拟输入通道 AI0+测量 Uout1处电压波形
4 DIO3 HI 1 模拟输入通道 AI1+测量 Uout4处电压
LO 0 模拟输入通道 AI1+测量 Uout3处电压
通过 NI智能数字写【Digital Writer】设置，将信号源 AO0输出到 COM1处，打开 NI智
能信号源发生器【Function Generator】如图 1-17-3 所示，设置输出频率为 1KHz 峰峰值
为 10mV 的方波，点击运行。打开 NI 智能示波器【Oscilloscope】如图 1-17-4 所示，点击
运行，观察运放 LM324 的 IC1B输出的 Uout1的电压波形，将 Uout1 输出波形截图粘贴在答题卡
相应的位置。并计算运放 LM324 的 IC1B输入波形峰峰值与输出波形峰峰值的放大倍数，并把
结果记录在答题卡相应的位置。
图 1-17-3 NI智能信号源发生器
37
图 1-17-4 NI智能示波器
打开 NI智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-17-5所示，完成参
数设置后点击运行。
图 1-17-5 NI智能万用表
通过 NI智能数字写【Digital Writer】设置，将模拟电压 AO0输出到 COM2处，打开模
拟电压输出 VI 程序，如图 1-17-6 所示，设置输出电压为 0.5V，点击运行，此时测量运放
LM324 的 IC1A输出 Uout2点的电压（保留 2位小数，四舍五入），计算运放 LM324 的 IC1A输入电
压与输出电压的放大倍数，并把结果记录在答题卡相应的位置。
38
图 1-17-6模拟电压输出
调节电位器 Rp1，使得 LM339 的 IC2A输入电压 Uout3点输出为 0.49V~0.51V 以内，截图粘
贴在答题卡相应的位置。
39
子任务 18 高精度湿度检测电路焊接与装配
一、装配焊接
高精度湿度检测电路原理图如图 1-18-1所示，元器件列表见表 1-18-1，正确选取元器
件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-18-1高精度湿度检测电路原理图
表 1-18-1 高精度湿度检测电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电容器※ 0.1μF 30 Rp2 电位器 3296 500Ω
2 C2 电容器※ 0.1μF 31 +15V 2号台阶插座
3 C3 电容器※ 0.01μF 32 -15V 2号台阶插座
4 C4 电容器※ 0.01μF 33 AGND 2号台阶插座
5 C5 电容器※ 470pF 34 AO0 2号台阶插座
6 C6 电容器※ 1μF 35 AO1 2号台阶插座
7 C7 电容器※ 0.01μF 36 AGND 2号台阶插座
8 C8 传感器 HS1101 37 AI0+ 2号台阶插座
9 C9 电H容S11器01※ 108.01.μ2pFF 38 AI0- 2号台阶插座
10 IC1 集成块 LM331 39 AI1+ 2号台阶插座
11 IC2 集成块 TLC555 40 AI1- 2号台阶插座
12 IC3 集成块 LM358 41 DIO0 2号台阶插座
13 IC4 集成块※ TL431 42 DIO1 2号台阶插座
14 JP1 接线端子 KF2EDGA-20P 43 DIO2 2号台阶插座
15 R1 电阻2E器DG ※ 909kΩ 44 DIO3 2号台阶插座
16 R2 电阻 器※ 576kΩ 45 DIO4 2号台阶插座
17 R3 电阻器※ 5.1kΩ 46 DIO5 2号台阶插座
18 R4 电阻器※ 49.9kΩ 47 DIO6 2号台阶插座
19 R5 电阻器※ 68kΩ 48 DIO7 2号台阶插座
20 R6 电阻器※ 10kΩ 49 DGND 2号台阶插座
21 R7 电阻器※ 10kΩ 50 5V 2号台阶插座
22 R8 电阻器※ 100kΩ 51 Uout1 2号台阶插座
23 R9 电阻器※ 6.81kΩ 52 Uout2 2号台阶插座
40
24 R10 电阻器※ 82kΩ 53 Uout3 2号台阶插座
25 R11 电阻器※ 953Ω 54 Uout4 2号台阶插座
26 R12 电阻器※ 1kΩ 55 +15V 2号台阶插座
27 R13 电阻器※ 1.5kΩ 56 -15V 2号台阶插座
28 R15 电阻器※ 1kΩ 57 GND 2号台阶插座
29 Rp1 电位器 3296 20kΩ 58 +5V 2号台阶插座
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
将已装配焊接完成的高精度湿度检测电路与智能检测系统模块插入到 NI myDAQ 数据采
集器中。打开 NI智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-18-2所示，完
成参数设置后点击运行。
图 1-18-2 NI 智能万用表
打开 NI智能数字写【Digital Writer】软件显示界面，如图 1-18-3所示，点击运行。
NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应如下表 1-18-2 所示。
41
图 1-18-3 NI 智能数字写
表 1-18-2 NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应表
1 DIO0 HI 1 模拟输入通道 AI0+测量 Uout2处电压
LO 0 模拟输入通道 AI0+测量 Uout1处电压波形
2 DIO1 HI 1 模拟输入通道 AI1+测量 Uout4处电压
LO 0 模拟输入通道 AI1+测量 Uout3处电压
3 DIO2 HI 1 TLC555 输出与 LM331输入电路断开，信号源 AO0
输出到 COM1处
LO 0 TLC555 输出与 LM331输入电路恢复正常连接
通过 NI 智能数字写【Digital Writer】设置，将信号源 AO0 输出到 COM1处，打开 NI
智能信号源发生器【Function Generator】如图 1-18-4 所示，设置输出频率为 7224Hz 峰
峰值为 10V 的方波，点击运行。调节 Rp1电位器，使得运放 LM358 的 IC3B的输出电压 Uout2为
1.028V，截图粘贴在答题卡相应的位置。
42
图 1-18-4 NI 智能信号源发生器
按下表 1-18-3 湿度对照表所示，频率输入 6728Hz，调节 Rp2电位器，使得运放 LM358
的 IC3A的输出电压 Uout4为 500mV，截图粘贴在答题卡相应的位置。
表 1-18-3 湿度对照表
RH 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Frequency 7351 7224 7100 6976 6853 6728 6600 6468 6330 6186 6033
通过 NI 智能数字写【Digital Writer】设置，使电路正常连接，打开 NI 智能示波器
【Oscilloscope】如图 1-18-5所示，点击运行，观察 TLC555 输出的 Uout1的波形频率与运放
LM358 的 IC3A的 Uout4点的电压输出，此时的 Uout1点的频率对应上面表 3的频率范围得出湿度，
与当前湿度传感器检测的湿度和输出电压截图粘贴在答题卡相应的位置。
图 1-18-5 NI 智能示波器
43
子任务 19 高精度热电偶温度检测电路焊接与装配
一、装配焊接
高精度热电偶温度检测电路原理图如图 1-19-1所示，元器件列表见表 1-19-1，正确选
取元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-19-1 高精度热电偶温度检测电路原理图
表 1-19-1 高精度热电偶温度检测电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称
1 C1 电容器※ 0.1μF 23 AI0+ 2号台阶插座
2 C2 独石电容 4.7μF/50V 24 AI0- 2号台阶插座
3 C3 电容器※ 0.1μF 25 AI1+ 2号台阶插座
4 C4 电容器※ 0.1μF 26 AI1- 2号台阶插座
5 IC5 集成块※ OPA277 27 DIO0 2号台阶插座
6 IC6 集成块 LM35 28 DIO1 2号台阶插座
7 JP1 接线端子 KF2EDGA-3.81 29 DIO2 2号台阶插座
8 JP2 热电2偶EDG插 座 MP-J2-0KP- F 30 DIO3 2号台阶插座
9 R1 电阻 器※ 20kΩ 31 DIO4 2号台阶插座
10 R2 电阻器※ 100Ω 32 DIO5 2号台阶插座
11 R3 电阻器※ 1kΩ 33 DIO6 2号台阶插座
12 R4 电阻器※ 24.3kΩ 34 DIO7 2号台阶插座
13 R5 电阻器※ 8.06Ω 35 DGND 2号台阶插座
14 R6 电阻器※ 300kΩ 36 5V 2号台阶插座
15 R7 电阻器※ 91Ω 37 Uout1 2号台阶插座
16 Rp1 电位器 3296 10kΩ 38 Uout2 2号台阶插座
17 +15V 2号台阶插座 39 Uout3 2号台阶插座
18 -15V 2号台阶插座 40 Uout4 2号台阶插座
19 AGND 2号台阶插座 41 +15V 2号台阶插座
20 AO0 2号台阶插座 42 -15V 2号台阶插座
21 AO1 2号台阶插座 43 GND 2号台阶插座
22 AGND 2号台阶插座 44 +5V 2号台阶插座
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
44
将已装配焊接完成的高精度热电偶温度检测电路与智能检测系统模块插入到 NI myDAQ
数据采集器中。打开 NI 智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-19-2
所示，完成参数设置后点击运行。
图 1-19-2 NI 智能万用表
打开 NI智能数字写【Digital Writer】软件显示界面，如图 1-19-3所示，点击运行。
NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应如下表 1-19-2 所示。
图 1-19-3 NI 智能数字写
表 1-19-2 NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应表
热电偶正极信号输出与放大电路之间的连接断开，并
1 DIO2 HI 1
将模拟直流电压从 AO0 输出到 COM1处
45
热电偶正极信号输出与放大电路之间的连接恢复正
LO 0
常
HI 1 模拟输入通道 AI1+测量 Uout4处电压
2 DIO1
LO 0 模拟输入通道 AI1+测量 Uout3处电压
HI 1 模拟输入通道 AI0+测量 Uout2处电压
3 DIO0
LO 0 模拟输入通道 AI0+测量 Uout1处电压
通过 NI智能数字写【Digital Writer】设置，将电压源 AO0输出到 COM1处，打开模拟电
压输出 VI 程序，如图 1-19-4 所示，设置输出电压，点击运行，使得 Uout3点为 10mV 左右，
并调节电位器 Rp1使得运放 OPA277 输出电压 Uout4为 2.42V 左右，将 Uout3点和点电压截图粘贴
在答题卡相应的位置。
图 1-19-4 模拟电压输出
通过 NI 智能数字写【Digital Writer】设置，将热电偶正常接入电路，测量 OPA277
输出 Uout4点的电压值（保留 2位小数，四舍五入），并把结果记录在答题卡相应的位置。
根据热电偶检测环境温度，算出赛场的环境温度（保留 1 位小数，四舍五入），并把结
果记录在答题卡相应的位置。
测量 LM35CAZ 输出 Uout1点电压，记录 LM35 检测到的环境温度，算出赛场的环境温度（保
留 1位小数，四舍五入），并把结果记录在答题卡相应的位置。
46
子任务 20 高精度铂电阻温度检测电路焊接与装配
一、装配焊接
高精度铂电阻温度检测电路原理图如图 1-20-1所示，元器件列表见表 1-20-1，正确选
取元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
说明：先使用两枚 1kΩ和 1.7584kΩ模拟电阻为电路调零，真正的铂电阻在最终调试完
后连接。
图 1-20-1 高精度铂电阻温度检测电路原理图
表 1-20-1 高精度铂电阻温度检测电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称
1 C7 电容器※ 0.1μF 25 AO1 2号台阶插座
2 C8 电容器※ 0.1μF 26 AGND 2号台阶插座
3 C9 电容器※ 0.1μF 27 AI0+ 2号台阶插座
4 C10 电容器※ 0.1μF 28 AI0- 2号台阶插座
5 IC2 集成块 OP07 29 AI1+ 2号台阶插座
6 IC4 集成块※ TL431 30 AI1- 2号台阶插座
7 IC5 集成块※ LM358 31 DIO0 2号台阶插座
8 JP1 接线端子 2EDG KF2EDGA-20P 32 DIO1 2号台阶插座
9 R1 电阻器 ※ 10Ω 33 DIO2 2号台阶插座
10 R10 电阻器※ 24.3kΩ 34 DIO3 2号台阶插座
11 R11 温度传感器探 PT1000 35 DIO4 2号台阶插座
12 R12 电阻头器 ※ 24kΩ 36 DIO5 2号台阶插座
13 R13 电阻器※ 1kΩ 37 DIO6 2号台阶插座
14 R14 电阻器※ 2.49kΩ 38 DIO7 2号台阶插座
15 R15 电阻器※ 10kΩ 39 DGND 2号台阶插座
16 R16 电阻器※ 2kΩ 40 5V 2号台阶插座
17 Rp4 电位器 3296 1kΩ 41 Uout1 2号台阶插座
18 Rp5 电位器 3296 1kΩ 42 Uout2 2号台阶插座
19 调零电阻器 1kΩ 43 Uout3 2号台阶插座
20 调零电阻器 1.7584kΩ 44 +15V 2号台阶插座
21 +15V 2号台阶插座 45 -15V 2号台阶插座
47
22 -15V 2号台阶插座 46 GND 2号台阶插座
23 AGND 2号台阶插座 47 +5V 2号台阶插座
24 AO0 2号台阶插座
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
将已装配焊接完成的高精度铂电阻温度检测电路与智能检测系统模块插入到 NI myDAQ
数据采集器中。打开 NI 智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-20-2
所示，完成参数设置后点击运行。
图 1-20-2 NI 智能万用表
测量稳压芯片 TL431 的输出电压值 Uout1（保留 2 位小数，四舍五入），并把结果记录在
答题卡相应的位置。
将模拟 0℃时的 1kΩ模拟电阻焊接到热敏电阻 R11位置上，然后调节电位器 Rp4使得运放
LM358 的 IC5B的输出电压 Uout3在 0~1mV 以内，截图粘贴在答题卡相应的位置。此时运放 LM358
的 IC5B模拟输出代表温度 0℃的电压即接近 0V。
再次将模拟 200℃时的 1.7584kΩ模拟电阻焊接到热敏电阻 R11位置上，然后调节电位器
Rp5使得运放 LM358 的 IC5B的输出电压 Uout3在 2V 左右，截图粘贴在答题卡相应的位置。此时
运放 LM358的 IC5B模拟输出代表温度 200℃的电压即接近 2V。
拆焊 R11位置的模拟电阻电阻，在 PT1000 接线端子上接上铂电阻，测量运放 LM358 的
IC5B的输出 Uout3点的电压值（保留 2位小数，四舍五入），并把结果记录在答题卡相应的位
置。此时铂电阻检测到的℃，算出赛场的环境温度（保留 1 位小数，四舍五入），并把结果
记录在答题卡相应的位置。
48
子任务 21 高灵敏度火灾报警电路焊接与装配
一、装配焊接
高灵敏度火灾报警电路原理图如图 1-21-1所示，元器件列表见表 1-21-1，正确选取元
器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-21-1 高灵敏度火灾报警电路原理图
表 1-21-1 高灵敏度火灾报警电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电容器 0.1μF/100V 24 AGND 2号台阶插座
2 IC1 集成块※ AMS1117-3.3 25 AI0+ 2号台阶插座
3 IC2 集成块※ LM358 26 AI0- 2号台阶插座
4 IC3 集成块 LM324 27 AI1+ 2号台阶插座
5 JP1 接线端子 2EDG KF2EDGA-20P 28 AI1- 2号台阶插座
6 LS2 蜂鸣 器 5V 29 DIO0 2号台阶插座
7 R1 电阻器※ 510kΩ 30 DIO1 2号台阶插座
8 R2 电阻器※ 10kΩ 31 DIO2 2号台阶插座
9 R3 电阻器※ 5.1kΩ 32 DIO3 2号台阶插座
10 R4 电阻器※ 5.1kΩ 33 DIO4 2号台阶插座
11 R5 电阻器※ 10kΩ 34 DIO5 2号台阶插座
12 R6 电阻器※ 1kΩ 35 DIO6 2号台阶插座
13 R7 电阻器※ 10kΩ 36 DIO7 2号台阶插座
14 R8 电阻器※ 510kΩ 37 DGND 2号台阶插座
15 R9 电阻器※ 15kΩ 38 5V 2号台阶插座
16 VD1 二极管 1N4148 39 Uout1 2号台阶插座
17 VD2 二极管 1N4148 40 Uout2 2号台阶插座
18 VT1 三极管 9013 41 Uout3 2号台阶插座
19 +15V 2号台阶插座 42 Uout4 2号台阶插座
20 -15V 2号台阶插座 43 +15V 2号台阶插座
21 AGND 2号台阶插座 44 -15V 2号台阶插座
22 AO0 2号台阶插座 45 GND 2号台阶插座
23 AO1 2号台阶插座 46 +5V 2号台阶插座
注：带※的为贴片元件
49
二、电路调试与测量
将已装配焊接完成的高灵敏度火灾报警电路的焊接与智能检测系统模块插入到 NI
myDAQ 数据采集器中。打开 NI 智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-21-2
所示，完成参数设置后点击运行。
图 1-21-2 NI 智能万用表
测量二极管 VD1两端的输出电压值（保留 2 位小数，四舍五入）和二极管 VD2两端的输
出电压值 Uout2（保留 2位小数，四舍五入），并把结果记录在答题卡相应的位置。
使用烙铁头缓慢靠近二极管 VD1，模拟火灾发生 VD1 二极管处温度升高，其二极管 VD1
两端电压降至_____V左右时（保留 2位小数，四舍五入），蜂鸣器正常报警。计算此时运放
LM324 的 IC3A的输出电压为_____V（保留 1 位小数，四舍五入），并把结果记录在答题卡相
应的位置。
50
子任务 22 EDM701 RFID 电路焊接与装配
一、装配焊接
RFID电路原理图如图 1-22-1所示，元器件列表见表 1-22-1，正确选取元器件，准确地
焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-22-1 RFID电路原理图
表 1-22-1 RFID 电路元器件列表
序号 标称 名称 规格
1 C1 电解电容器 100μF
2 C2 电容器 104
3 IC1 集成块 CY14433
4 LED1-4 发光二极管 双色
5 R1 电阻器 1kΩ
6 R2 电阻器 1kΩ
7 R3 电阻器 1kΩ
8 R4 电阻器 1kΩ
9 PT1 接插件 +5V
10 PT2 接插件 GND
11 PT3 接插件 VCC
RFID（Radio Frequency IDentification）技术即射频识别，又称电子标签、无线射频
识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统
与特定目标之间建立机械或光学接触，非接触识别是它最重要的优点。
模块供电：3～5.5V。
本模块通过串口通信。支持 Mifare One S50，S70，Ultra Light & Mifare Pro，FM11RF08
等兼容卡片。可以设定自动寻卡，默认情况下为自动寻卡，当卡片进入到天线区后在 SIGN
引脚上出现低电平，读卡范围在 6cm内。
指令系统与通讯协议：
规范：通讯波特率出厂默认为 19200，1位起始位，8位数据位，1位停止位 UART 工作
在半双工方式，即模块接受指令后才会做出应答。
命令格式为： 前导头＋通讯长度＋命令字＋数据域＋校验码
51
前导头：0xAA0xBB 两个字节，若数据域中也包含 0xAA 那么紧随其后 为数据 0，但是
长度字不增加。
通讯长度：指明去掉前导头之外的通讯帧所有字节数(含通讯长度字节本身) 命令字。
各种用户可用命令(详见后文) 校验码：去掉前导头和校验码字节之外，所有通讯帧所
含字节的异或值 CPU 发送命令帧之后，需要等待读取返回值。返回值的格式如下：
正确：前导头＋通讯长度＋上次所发送的命令字＋数据域＋校验码。
错误：前导头＋通讯长度＋上次所发送的命令字的取反＋校验码。
二、电路调试与测量
用万用表测量 PT1、PT2、PT3电压值，并填写在相应的位置上。
52
子任务 23 0-15V自动换挡电压源电路焊接与装配
一、装配焊接
0-15V 自动换挡电压源电路原理图如图 1-23-1 所示，元器件列表见表 1-23-1，正确选
取元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-23-1 0-15V 自动换挡电压源电路原理图
表 1-23-1 0-15V自动换挡电压源电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电解电容器 1000μF 42 VD7 二极管 1N4007
2 C2 电解电容器 100μF 43 VD8 二极管 1N4007
3 C3 电容器 0.1μF 44 VD9 二极管 1N5408
4 C4 电解电容器 2200μF 45 VD10 二极管 1N5408
5 C6 电解电容器 100μF 46 VD11 二极管 1N4007
6 C8 电解电容器 220μF 47 VD12 二极管 1N4007
7 C9 电容器 0.33μF 48 VD14 二极管 1N4007
8 C10 电解电容器 100μF 49 VD15 二极管 1N4007
9 C11 电容器 0.1μF 50 VD16 二极管 1N4007
10 C12 电解电容器 220μF 51 VD17 二极管 1N4007
11 F1 自恢复保险 JK30-110 52 VT1 三极管 9012
12 IC1 集丝成 块 MC7812T 53 VT2 三极管 9012
13 IC2 集成块 LM339 54 VZ1 稳压二极管 IN4729
14 IC3 集成块 LM317 55 +15V 2号台阶插座
15 JK1 继电器 ARP14F 56 -15V 2号台阶插座
16 JK2 继电器 ADRCP1124VF 57 AGND 2号台阶插座
17 JP1 接线端子 KF2DECD1G2AV- 20 58 AO0 2号台阶插座
18 JP2 排插2ED3G. 96 3.96P- 10T 59 AO1 2号台阶插座
19 R1 电阻 器 120Ω 60 AGND 2号台阶插座
20 R2 电阻器 200Ω 61 AI0+ 2号台阶插座
21 R3 电阻器 20kΩ 62 AI0- 2号台阶插座
53
22 R4 电阻器 10kΩ 63 AI1+ 2号台阶插座
23 R5 电阻器 750kΩ 64 AI1- 2号台阶插座
24 R6 电阻器 1MΩ 65 DIO0 2号台阶插座
25 R7 电阻器 15kΩ 66 DIO1 2号台阶插座
26 R8 电阻器 10kΩ 67 DIO2 2号台阶插座
27 R9 电阻器 10kΩ 68 DIO3 2号台阶插座
28 R10 电阻器 15kΩ 69 DIO4 2号台阶插座
29 R11 电阻器 20kΩ 70 DIO5 2号台阶插座
30 R12 电阻器 10kΩ 71 DIO6 2号台阶插座
31 R13 电阻器 82kΩ 72 DIO7 2号台阶插座
32 R14 电阻器 10kΩ 73 DGND 2号台阶插座
33 Rp1 电位器 3296 500Ω 74 5V 2号台阶插座
34 Rp2 电位器 WXD3 100Ω 75 Uout1 2号台阶插座
35 Rp3 电位器 WXD3 2.2kΩ 76 Uout2 2号台阶插座
36 VD1 二极管 1N4007 77 Uout3 2号台阶插座
37 VD2 二极管 1N4007 78 V-OUT 2号台阶插座
38 VD3 二极管 1N4007 79 GND 2号台阶插座
39 VD4 二极管 1N4007 80 GND 2号台阶插座
40 VD5 二极管 1N5408 81 +5V 2号台阶插座
41 VD6 二极管 1N5408
二、电路调试与测量
将已装配焊接完成的 0-15V 自动换挡电压源电路与智能检测系统模块插入到 NI myDAQ
数据采集器中，按照面板上的指示接上变压器对应交流电压输入。
打开 NI智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-23-2所示，完成参
数设置后点击运行。
图 1-23-2 NI 智能万用表
测量芯片 LM339 的 U2B正端输入电压 Uout1应为 4V左右，IC2A正端输入电压 Uout2应为 3.3V
左右,并把截图粘贴在答题卡相应的位置。
将电位器 Rp2和 Rp3旋转至 V-OUT 电压输出为最小值，调节电位器 Rp1，使得 V-OUT 输出
54
为 0~1mV以内，并把截图粘贴在答题卡相应的位置。
缓慢调节 Rp2和 Rp3旋钮，观察 V-OUT输出情况，第一个继电器 JK1跳转为 V-OUT输出____V
时，第二个继电器 JK2跳转为 V-OUT 输出____V 时，并把结果记录在答题卡相应的位置。
55
子任务 24 0-500mA 电流源电路焊接与装配
一、装配焊接
0-500mA 电流源电路原理图如图 1-24-1 所示，元器件列表见表 1-24-1，正确选取元器
件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-24-1 0-500mA电流源电路原理图
表 1-24-1 0-500mA电流源电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电解电容器 2200μF 34 VD7 二极管※ 1N4007
2 C2 电容器 0.1μF 35 VD8 二极管※ 1N4007
3 C3 电解电容器 100μF 36 VD9 二极管※ 1N4007
4 C4 电容器 0.33μF 37 VD10 二极管※ 1N4007
5 C5 电解电容器 100μF 38 VD11 二极管※ 1N4007
6 C6 电容器 0.1μF 39 VD12 二极管※ 1N4007
7 C7 电解电容器 1000μF 40 VT1 三极管 9013
8 C8 电容器※ 0.1μF 41 VT2 功率管 3DD102
9 DS1 液晶 LCD数显表 WR6000 42 +15V 2号台阶插座
10 IC1 集成块 MC7806T 43 -15V 2号台阶插座
11 IC2 集成块 LM317 44 AGND 2号台阶插座
12 IC3 集成块 LM324 45 AO0 2号台阶插座
13 JP1 接线端子 2EDG KF2EDGA-20 46 AO1 2号台阶插座
14 JP2 排插 3.96 CH3.P9 6-4T 47 AGND 2号台阶插座
15 LED1 发光二极管 Φ3 红色 48 AI0+ 2号台阶插座
16 R1 电阻器 5.6 kΩ 49 AI0- 2号台阶插座
17 R2 电阻器 240Ω 50 AI1+ 2号台阶插座
18 R3 电阻器 20kΩ 51 AI1- 2号台阶插座
19 R4 电阻器 5.1kΩ 52 DIO0 2号台阶插座
20 R5 电阻器※ 0.5Ω 53 DIO1 2号台阶插座
21 R6 电阻器※ 0.5Ω 54 DIO2 2号台阶插座
22 R7 电阻器 510kΩ 55 DIO3 2号台阶插座
23 R8 电阻器 20Ω 56 DIO4 2号台阶插座
56
24 R9 电阻器※ 0.5Ω 57 DIO5 2号台阶插座
25 R10 电阻器※ 0.5Ω 58 DIO6 2号台阶插座
26 Rp1 电位器 3296 20kΩ 59 DIO7 2号台阶插座
27 Rp2 电位器 3296 1kΩ 60 DGND 2号台阶插座
28 VD1 二极管 1N4007 61 5V 2号台阶插座
29 VD2 二极管 1N4007 62 Uout1 2号台阶插座
30 VD3 二极管 1N4007 63 IN 2号台阶插座
31 VD4 二极管 1N4007 64 A-OUT- 2号台阶插座
32 VD5 二极管 1N4007 65 A-OUT+ 2号台阶插座
33 VD6 二极管 1N4007 66 GND 2号台阶插座
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
将已装配焊接完成的高精度热敏电阻温度检测电路与智能检测系统模块插入到 NI
myDAQ 数据采集器中，按照面板上的指示接上变压器对应交流电压输入。
打开 NI智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-24-2所示，完成参
数设置后点击运行。
图 1-24-2 NI 智能万用表
打开模拟电压输出 VI 程序，如图 1-24-3 所示，设置输出电压为 0.1V，点击运行，将
模拟电压接入到 LM324 的 IC3A的输入端，此时测量运放 LM324 的 IC3A负端输入 Uout1点的电压
应为 0.1V，截图粘贴在答题卡相应的位置。调节电位器 Rp2,使得电流表输出为 100mA左右。
57
图 1-24-3 模拟电压输出
设置输出电压为 0.3V，此时测量运放 LM324 的 IC3A负端输入 Uout1点的电压应为 0.3V，
截图粘贴在答题卡相应的位置。微调电位器 Rp2,使得电流表输出为 300mA左右。
设置输出电压为 0.5V，此时电流表显示为___mA并把结果记录在答题卡相应的位置。
58
子任务 25 篮球计分数字电路焊接与装配
一、装配焊接
篮球计分数字电路原理图如图 1-25-1 所示，元器件列表见表 1-25-1，正确选取元器件，
准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-25-1 篮球计分数字电路原理图
表 1-25-1 篮球计分数字电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 DS1 数码管 SM120391D3B 36 R19 电阻器※ 510Ω
2 DS2 数码管 SM120391D3B 37 R20 电阻器※ 510Ω
3 DS3 数码管 SM120391D3B 38 R21 电阻器※ 510Ω
4 IC2 集成块 CD4075 39 R22 电阻器※ 510Ω
5 IC3 集成块 CD4081 40 R23 电阻器※ 510Ω
6 IC4 集成块 CD4069 41 R24 电阻器※ 510Ω
7 IC5 集成块 74LS161 42 R25 电阻器※ 510Ω
8 IC9 集成块 CD4011 43 S1 按钮开关 5.8×5.8 自锁
9 IC10 集成块 CD4072 44 +15V 2号台阶插座
10 IC14 集成块 74LS161 45 -15V 2号台阶插座
11 IC21 集成块 74LS192 46 AGND 2号台阶插座
12 IC22 集成块 74LS192 47 AO0 2号台阶插座
13 IC23 集成块 74LS192 48 AO1 2号台阶插座
14 IC28 集成块 74LS48 49 AGND 2号台阶插座
15 IC29 集成块 74LS48 50 AI0+ 2号台阶插座
16 IC30 集成块 74LS48 51 AI0- 2号台阶插座
17 JP1 接线端子 KF2EDGA-20P 52 AI1+ 2号台阶插座
18 R1 电2阻E器DG ※ 10kΩ 53 AI1- 2号台阶插座
19 R2 电阻 器※ 10kΩ 54 DIO0 2号台阶插座
59
20 R3 电阻器※ 10kΩ 55 DIO1 2号台阶插座
21 R4 电阻器※ 10kΩ 56 DIO2 2号台阶插座
22 R5 电阻器※ 510Ω 57 DIO3 2号台阶插座
23 R6 电阻器※ 510Ω 58 DIO4 2号台阶插座
24 R7 电阻器※ 510Ω 59 DIO5 2号台阶插座
25 R8 电阻器※ 510Ω 60 DIO6 2号台阶插座
26 R9 电阻器※ 510Ω 61 DIO7 2号台阶插座
27 R10 电阻器※ 510Ω 62 DGND 2号台阶插座
28 R11 电阻器※ 510Ω 63 5V 2号台阶插座
29 R12 电阻器※ 510Ω 64 +5V 2号台阶插座
30 R13 电阻器※ 510Ω 65 GND 2号台阶插座
31 R14 电阻器※ 510Ω 66 CP 2号台阶插座
32 R15 电阻器※ 510Ω 67 3分 2号台阶插座
33 R16 电阻器※ 510Ω 68 2分 2号台阶插座
34 R17 电阻器※ 510Ω 69 1分 2号台阶插座
35 R18 电阻器※ 510Ω 70 复位 2号台阶插座
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
将已装配焊接完成的篮球计分数字电路与智能检测系统模块插入到 NI myDAQ 数据采集
器中，面板上的加分及复位按键通过外接 YL-292 独立按键模块，独立按键模块的电源地与
篮球计分数字电路模块的电源地反接（5V→GND、GND→5V）。
打开 NI智能信号源发生器【Function Generator】如图 1-25-2所示，设置输出频率为
1Hz 峰峰值为 5V 的方波，模拟 CP时钟脉冲，点击运行。
图 1-25-2 NI 智能信号源发生器
60
通过连接对应独立按键模块的三分、两分、一分按键，使得数码管显示 963。
打开 NI智能数字写【Digital Writer】软件显示界面，如图 1-25-3所示，点击运行。
NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应如下表 1-25-2 所示。
图 1-25-3 NI 智能数字写
表 1-25-2 NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应表
计数电路与三位数码管译码显示电路断开，并通过 DIO5
HI 1 和 DIO4 的控制连接对应显示位数的二进制表示并通过
1 DIO6
NI智能数字读至 DIO0~DIO3 显示
LO 0 计数电路与三位数码管译码显示电路正常连接
DIO5（DIO6和 HI 1 通过 NI 智能数字读至 DIO0~DIO3 显示个位数的二进制
2 DIO4为高电平 通过 NI 智能数字读至 DIO0~DIO3 显示十位数的二进制
LO 0
HI的情况下）
DIO4（DIO6为 通过 DI05 的高低电平控制，切换个位和十位数的二级
HI 1
3 高电平 HI的情 制通道并通过 NI智能数字读至 DIO0~DIO3 显示
况下） LO 0 通过 NI 智能数字读至 DIO0~DIO3 显示百位数的二进制
打开 NI智能数字读【Digital Reader】，如图 1-25-4所示，通过 NI 智能数字写【Digital
Writer】设置，将三位数码管显示切换到通过 NI 智能数字读【Digital Reader】显示对应
数码管位数的二进制（DIO0-DIO3）。将对应数码管位数的百位、十位、个位二进制显示截图
粘贴在答题卡相应的位置。
61
图 1-25-4 NI 智能数字读
62
子任务 26 高精度 AD592 温度检测电路焊接与装配
一、装配焊接
高精度 AD592 温度检测电路原理图如图 1-26-1所示，元器件列表见表 1-26-1，正确选
取元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-26-1 高精度 AD592 温度检测电路原理图
表 1-26-1 高精度 AD592 温度检测电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称
1 C1 电容器※ 0.1μF 23 AO1 2 号台阶插座
2 C2 电容器※ 0.1μF 24 AGND 2 号台阶插座
3 C3 电容器※ 0.1μF 25 AI0+ 2 号台阶插座
4 C4 电容器※ 0.1μF 26 AI0- 2 号台阶插座
5 C5 电容器※ 0.1μF 27 AI1+ 2 号台阶插座
6 IC1 集成块 AD592 28 AI1- 2 号台阶插座
7 IC2 集成块※ TL431 29 DIO0 2 号台阶插座
8 IC4 集成块※ LM358 30 DIO1 2 号台阶插座
9 JP1 接线端子 KF2EDGA-20P 31 DIO2 2 号台阶插座
10 R1 电阻2E器DG ※ 1kΩ 32 DIO3 2 号台阶插座
11 R2 电阻器 ※ 15kΩ 33 DIO4 2 号台阶插座
12 R3 电阻器※ 1kΩ 34 DIO5 2 号台阶插座
13 R4 电阻器※ 2kΩ 35 DIO6 2 号台阶插座
14 R5 电阻器※ 2kΩ 36 DIO7 2 号台阶插座
15 R6 电阻器※ 15kΩ 37 DGND 2 号台阶插座
16 R7 电阻器※ 3.3kΩ 38 5V 2 号台阶插座
17 Rp1 电位器 3296 2kΩ 39 Uout1 2 号台阶插座
18 Rp2 电位器 3296 2kΩ 40 Uout2 2 号台阶插座
19 +15V 2号台阶插座 41 +15V 2 号台阶插座
20 -15V 2号台阶插座 42 -15V 2 号台阶插座
21 AGND 2号台阶插座 43 GND 2 号台阶插座
22 AO0 2号台阶插座 44 +5V 2 号台阶插座
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
63
将已装配焊接完成的高精度 AD592 温度检测电路与智能检测系统模块插入到 NI myDAQ
数据采集器中。打开 NI 智能万用表【Digital Multimeter】软件显示界面，如图 1-26-2
所示，完成参数设置后点击运行。
图 1-26-2 NI 智能万用表
打开 NI智能数字写【Digital Writer】软件显示界面，如图 1-26-3所示，点击运行。
NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应如下表 1-26-2 所示。
64
图 1-26-3 NI 智能数字写
表 1-26-2 NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应表
TL431 电路与 R2 之间断开，并将地接入 COM1 处
HI 1
1 DIO0
LO 0 TL431输出电路与整个电路正常连接
AD592BN电路与 LM358的 IC4A 2 脚输入断开，并将板
子上焊接好的受控于 AO0的 OP07产生的电流源产生的
输出电流接入 COM2处
HI 1
2 DIO1
LO 0 AD592BN电路 LM358的 IC4A 2脚输入正常连接
3 无 直接用 AI0+测量 Uout1 处电压，此处无需通过 DIO 口跳转测量点
4 无 直接用 AI1+测量 Uout2 处电压，此处无需通过 DIO 口跳转测量点
通过 NI智能数字写【Digital Writer】设置，将 TL431 电路与 R2之间断开，并将地接
入 COM1处，将受控于 AO0的 OP07 产生的电流源产生的输出电流接入 COM2处。
打开模拟电压输出 VI程序，如图 1-26-4所示，设置输出电压为-2.73V，点击运行，此
时测量 LM358D U4A输出 Uout1点的电压应为-273mV 左右，截图粘贴在答题卡相应的位置。
图 1-26-4 模拟电压输出
调节电位器 Rp2，使得 LM358 的 U4B 输出 Uout2点的电压应为 2.73V 左右（放大 10 倍），
截图粘贴在答题卡相应的位置。
通过 NI智能数字写【Digital Writer】设置，将 TL431 输出电路与整个电路正常连接，
此时调节电位器 Rp1，使得 LM358的 U4B输出 Uout2点的电压应为 0~1mV 以内，截图粘贴在答题
卡相应的位置。
通过 NI智能数字写【Digital Writer】设置，将 AD592BN 电路 LM358 的 U4A的 2 脚输入
65
正常连接，测量 LM358的 U4B输出 Uout2点的电压值（保留 2位小数，四舍五入），并把结果记
录在答题卡相应的位置。根据 AD592 检测到的当前环境温度，算出赛场的环境温度（保留 1
位小数，四舍五入），并把结果记录在答题卡相应的位置。
66
子任务 27 高品质音频功放分立元件电路焊接与装配
一、装配焊接
高品质音频功放分立元件电路原理图如图 1所示，元器件列表见表 1，正确选取元器件，
准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
图 1-27-1 高品质音频功放分立元件电路原理图
表 1-27-1 高品质音频功放分立元件电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
1 C1 电容器※ 1μF 36 VD8 二极管※ 1N4007
2 C2 电容器※ 1μF 37 VD9 二极管※ 1N4007
3 C3 电解电容器 1000μF 38 VD10 二极管※ 1N4007
4 C4 电解电容器 1000μF 39 VT1 三极管 TIP41C
5 C5 电容器※ 0.1μF 40 VT2 三极管 TIP42C
6 C6 电容器※ 0.1μF 41 +15V 2号台阶插座
7 IC1 集成块 MC7815T 42 -15V 2号台阶插座
8 IC2 集成块 MC7915T 43 AGND 2号台阶插座
9 IC3 集成块※ LF353 44 AO0 2号台阶插座
10 IC4 集成块 LF351 45 AO1 2号台阶插座
11 JP1 接线端子 2EDG KF2EDGA-20P 46 AGND 2号台阶插座
67
12 JP2 排插 3.96 CH3.96-5T 47 AI0+ 2号台阶插座
13 JP3 双声道耳机插 48 AI0- 2号台阶插座
14 JP4 双声道座耳 机插 49 AI1+ 2号台阶插座
15 R1 电阻座器 ※ 3kΩ 50 AI1- 2号台阶插座
16 R2 电阻器※ 5kΩ 51 DIO0 2号台阶插座
17 R3 电阻器※ 3kΩ 52 DIO1 2号台阶插座
18 R4 电阻器※ 100kΩ 53 DIO2 2号台阶插座
19 R5 电阻器※ 20kΩ 54 DIO3 2号台阶插座
20 R6 电阻器※ 100kΩ 55 DIO4 2号台阶插座
21 R7 电阻器※ 1kΩ 56 DIO5 2号台阶插座
22 R8 电阻器※ 10kΩ 57 DIO6 2号台阶插座
23 R9 电阻器※ 20kΩ 58 DIO7 2号台阶插座
24 R10 电阻器※ 4.7kΩ 59 DGND 2号台阶插座
25 R11 电阻器※ 4.7kΩ 60 5V 2号台阶插座
26 R12 片状电阻器※ 0.1Ω 61 Uout1 2号台阶插座
27 R13 片状电阻器※ 0.1Ω 62 Uout2 2号台阶插座
28 Rp1 电位器 WH5-1A 4.7kΩ 63 Uout3 2号台阶插座
29 VD1 二极管※ 1N4148 64 ROUT 2号台阶插座
30 VD2 二极管※ 1N4148 65 RIN 2号台阶插座
31 VD3 二极管※ 1N4007 66 +15V 2号台阶插座
32 VD4 二极管※ 1N4007 67 -15V 2号台阶插座
33 VD5 二极管※ 1N4007 68 GND 2号台阶插座
34 VD6 二极管※ 1N4007 69 +5V 2号台阶插座
35 VD7 二极管※ 1N4007
注：带※的为贴片元件
二、电路调试与测量
将已装配焊接完成的高品质音频功放分立元件电路与智能检测系统模块插入到 NI
myDAQ 数据采集器中，按照面板上的指示接上变压器对应交流电压输入。
打开 NI智能数字写【Digital Writer】软件显示界面，如图 1-27-2所示，点击运行。
NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应如下表 1-27-2 所示。
68
图 1-27-2 NI 智能数字写
表 1-27-2 NI 智能数字写【Digital Writer】输出高低电平与模块测量点关系对应表
HI 1 模拟输入通道 AI0+测量 Uout2处电压波形
1 DIO0
LO 0 模拟输入通道 AI0+测量 Uout1处电压波形
2 无 直接用 AI1+测量 Uout3处电压波形，此处无需通过 DIO口跳转测量点
打开 NI智能信号源发生器【Function Generator】如图 1-27-3所示，设置输出频率为
20Hz 峰峰值为 100mV的正弦波，来模拟音频信号输入，点击运行。
图 1-27-3 NI 智能信号源发生器
69
打开 NI智能示波器【Oscilloscope】如图 4所示，点击运行，通过 NI智能数字写【Digital
Writer】设置，显示观察 LF353 的 IC3A一级放大输出的 Uout1的电压波形，将 Uout1输出波形截
图粘贴在答题卡相应的位置。并计算 LF353 的 IC3A输入波形峰峰值与一级放大输出波形峰峰
值的放大倍数，并把结果记录在答题卡相应的位置。
通过 NI 智能数字写【Digital Writer】设置，显示观察 LF353 的 IC3B二级放大输出的
Uout2的电压波形，将 Uout2输出电压波形截图粘贴在答题卡相应的位置。并计算一级放大输出
波形峰峰值与二级放大输出波形峰峰值的放大倍数，并把结果记录在答题卡相应的位置。
70
任务 28 测温电路焊接与装配
一、装配焊接
测温电路原理图如图 1-28-1 所示，元器件表见表 1-28-1。正确选取电子元器件，准确
地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
装配焊接无误后，实现以下功能：
1．上电后，LED1、LED2电源指示灯常亮，表示电源电路正常。
2．正确输入信号后，DS1～4数码管有数字显示，代表显示电路工作正常。
图 1-28-1 测温电路原理图
表 1-28-1 温度测量电路元器件列表
序号 标称 名称 规格 序号 标称 名称 规格
C1 C4～8 C12～
1 电容器※ 0.1μF 15 R4～11 电阻器 330Ω
14 C16～18
2 C2～3 电容器※ 100μF/25V 16 R12 R15 R20 电阻器※ 100kΩ
3 C9 C11 C15 电容器※ 1μF 17 R13 电阻器※ 0Ω
4 C10 电容器※ 0.22μF 18 R14 电阻器 100kΩ
5 DS1～4 数码管 SM4105 19 R21 电阻器※ 10kΩ
6 IC1 集成块※ CD4511 20 R22 电阻器※ 470Ω
7 IC2 集成块※ CD4017 21 R23 电阻器※ 75Ω
8 IC3 IC5 集成块※ ULN2003 22 Rp1 电位器 10kΩ
9 IC4 集成块 TL431 23 TP1～7 台阶插座 2号
10 IC6 集成块 ICL7135 24 VD1～2 二极管 1N5819
1N5819
11 J1 端子 3T 25 VD3 二极管※
(ss14)
发光二极
12 LED1～2 红色 26 VD4 二极管※ 4148
管※
13 R1 R16～19 电阻器※ 4.7kΩ 27 VT1～4 三极管※ 9012(2T1)
14 R2～3 电阻器※ 1kΩ
注：带※的为贴片元件，IC6带有集成座。
二、电路调试与测量
用万用表测量 IC4LM35“ 2”脚电压值，用示波器测量 IC2“14”脚波形，把测量电压
值填写在相应位置，把波形截图粘贴在相应位置上。
71
子任务 29 过流报警电路焊接与装配
一、装配焊接
过流报警电路原理图如图 1-29-1 所示，元器件表见表 1-29-1。正确选取电子元器件，
准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
装配焊接无误后，实现以下功能：
1．接上交流电源后，+24V 电源指示灯 LED1亮，TP7为+20.1V，TP8为+5V，TP9为-5V。
2． S1（“LOCK”）键按下后可以锁定键盘和取消锁定（每按一下，改变一次）。S2（“OUT”）
键可以打开和关闭输出电压（每按一下，改变一次）。在打开输出电压情况下，S4（V+）键
和 S3（V-）键分别用来调大和调小输出电压。S6（I+）键和 S5（I-）键用来调整输出保护电
流，实际输出电流大于设定的保护电流时，电路自动关闭输出电压，并声光报警一次。
3． LCD1液晶显示器能正常显示欢迎界面、输出电压、状态、输出电流及保护电流等信
息。
4．调整可调电阻 RP1，使 TP15的电压能调整到 2.560V。
5．把万用表拨到测量直流电压档，并接入数控电源的输出端。在打开输出电压状态下，
按动按键 S4（V+），使万用表的计数为 17.8V，再按动按键 S3（ V-），使万用表的读数为 0。
调整的读数应和液晶显示的电压值一致。
6．输出电流超过设定的保护电流时，B1蜂鸣器响一次，并且 LED2指示灯亮一次，输出
电压自动关闭。
72
图 1-29-1 过流报警电路原理图
73
表 1-29-1 过流报警电路元器件列表
序号 标称 名 称 规格 序号 标称 名 称 规格
1 BEL1 蜂呜器 5V 34 R2 电阻器 2kΩ
2 C1～4 电容器※ 223 35 R3 电阻器 10kΩ
3 C5 电解电容器 1000μF/50V 36 R4 电阻器※ 10kΩ
4 C6～7 电容器※ 104 37 R5 电阻器 10kΩ
5 C8 电解电容器 220μF/50V 38 R6～7 电阻器 10kΩ
6 C9 电容器※ 223 39 R8 电阻器 2kΩ
7 C10 电解电容器 10μF/35V 40 R9 电阻器 22kΩ
8 C11 电容器※ 104 41 R10 电阻器 1.2kΩ
9 C12 电解电容器 10μF/35V 42 R11 电阻器 0.22Ω/2W
10 C13～15 电容器※ 223 43 R12 电阻器 2 kΩ
11 C16 电容器※ 104 44 R13 电阻器 10kΩ
12 C17 电解电容器 470μF/50V 45 R14 电阻器 30kΩ
13 C18 电容器※ 223 46 R15 电阻器 10kΩ
14 C19 电容器※ 104 47 R16 电阻器 2kΩ
15 C20 电解电容器 10μF/35V 48 R17 电阻器 470Ω
16 C21～22 电容器 20pF 40 R18 电阻器 20kΩ
17 C23 电解电容器 100μF/25V 50 R19 电阻器 1kΩ
18 C24 电容器※ 104 51 RP1 可调电阻 1kΩ
19 C25～27 电容器※ 103 52 S1～6 轻触按键 10*10*4.3
20 IC1 桥堆 RS307 53 T1 交流变压器 12V×2
三端稳压器 TP ～
21 IC2 LM7815 54
1 测试杆
（配散热器） 15
三端稳压器
22 IC3 LM7805 55 VD1 二极管※ 1N4007
（配散热器）
23 IC 集成块 7660 4 56 VD2 二极管 1N4148
24 IC5 集成块※ LM324 57 VD3～ 二极管※ 1N4007
集成块 4
25 IC6 STC516AD 58 VD5 稳压二极管※ 5.1V
（配支架）
26 IC7 集成块 TL431 59 VT1 ～ 三极管 8050
三插连接器 2 三极管
27 J1 CON3 60 VT3 TIP41C
（插头、插座） （配散热器）
28 JK1 继电器 HG4231 61 VT4 ～ 三极管 8550
29 LCD1 液晶显示器 RT1602 62 Y
5
1 晶体谐振器 12MHz
30 LED1 发光二极管※ 24V 63 V＋ 电源正极输出 SIP1
31 LED2 发光二极管※ 64 V－ 电源负极输出 SIP1
LCD 铜质螺母螺
32 PT 直插单排连接器
1
16 针 65 四颗
钉
33 R1 电阻器 3kΩ 66 塑料线路板支架 四粒
74
注：带※的为贴片元器件。
二、电路调试与测量
测量输出电压分别为 15V、10V、5V 时，测量微处理器 IC6 提供的 PWM 信号波形，把波
形截图粘贴在相应位置上，并完成相关问题的回答。
75
子任务 30 可调电源电路焊接与装配
一、装配焊接
可调电源电路原理图如图 1-30-1 所示，元器件表见表 1-30-1。正确选取电子元器件，
准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上。
装配焊接无误后，实现以下功能：上电后，发光二极管点亮，数字电压表显示输出电压
值。逆时钟旋转可调电源的电位器，旋到尽头，输出电压变到最小，可以观察数字电压表显
示的电压值为 1.16V。顺时钟旋转可调电源的电位器，旋到尽头，输出电压变到最大，可以
观察数字电压表显示的电压值为 12.8V。
图 1-30-1 可调电源电路原理图
表 1-30-1 可调电源的元器件列表
序号 标称 名称 型号 序号 标称 名称 型号
1 R1 电阻器 180Ω 13 J1 电压表 数字式
2 R2 电阻器 1kΩ 14 P1、P2 接线端子 2 位
3 Rp 电位器 5kΩ 15 IC 稳压器 LM317
4 C1 电解电容器 1000μF 16 散热片 带螺丝
5 C2 电解电容器 0.1μF 17
接线座 2mm
6 C3 电解电容器 10μF 18 螺丝 3mm
7 C4 电解电容器 470μF 19
螺母 3mm
8 C5 电解电容器 0.1μF 20 铜柱
9 VD 1~4 二极管 IN4007 21 热缩管
10 VD5~6 二极管 4148 22 电源线 带插头
11 LED 发光二级管 红灯 23 电路板 单面
12 T 变压器 12V 24 底板
二、电路调试与测量
用数字示波器测量 P1的波形；调节可调电源的电位器使数字电压表上显示输出电压为
6V，测量 IC“3”脚波形，测量结果截图存储到相应位置。
76
子任务 31 医疗监控系统电路焊接与装配
一、装配焊接
医疗监控系统电路原理图如图 1-31-1 所示，元器件列表见表 1-31-1所示，正确选取电
子元器件，准确地焊接在赛场提供装配的印制电路板上，并实现电路功能。
装配焊接无误后，实现以下功能：
1.打开电源。灯泡 LED4、LED5不亮，数码管显示“-1”，代表一号床位。
2.按下“KEY-SET”键后，数码管发生变化，显示切换成体温， LED1 点亮；用电烙铁
靠近 IC6 温度传感器 18B20，快速模拟温度变化，当体温大于或等于 38℃，LED4 点亮，喇
叭发出声音，健康系统发出“警告”；当温度低于 38℃，LED4熄灭，喇叭停止发声，健康系
统“警告”解除。
说明:心率和点滴速度处于正常值的情况下进行该操作。
3.在数码管显示体温的界面时，按下“KEY-SET”键，数码管发生变化，显示切换成点
滴速度（每 5s滴下的点滴数量），LED2 点亮；用手按住电机 MS1超过 5s，模拟超过 5s没有
点滴落下，当点滴超过 5s 没有滴下，LED4 点亮，喇叭发出声音，健康系统发出“警告”；
当点滴 5s内有滴下，LED4模块 B 电路检测与维护
子任务 1 单片机主板电路检修
一、故障检修
单片机主板电路原理图如图 2-1 所示，单片机主板线路板已经设置了两个故障，根据原
理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-1 单片机主板电路原理图
二、功能描述
1.电源电路
模块工作电压 4.5～5.5V，模块采用外部 5V 电源供电。从 PT41端输入+5V 直流电压，
经过 VD1单向导通保护和 C14、C15滤波后输出 VCC，提供给电路所需的直流电压。C14、C15
是滤波电容，R42是限流电阻，发光二极管 LED35亮，表示电源电路正常。
（2.电路
采用增强型单片机：STC90C58RD+，IC1 8051 模块上的单片机的每个 I/O 口都连有贴
片 LED 指示灯，可直观看到每个 I/O 口的电平状态，方便设计调试电路。IC2 MAX232 是
TTL--RS232 电平转换的典型芯片，在功耗不是很大的情况下，可以将 MAX232 的输出信号
经稳压后作电源使用。
三、故障点的检测
1.将单片机主板模块电路接+5V 电源，没有任何指示灯亮，为此，需要使用仪器对+5V
1
输入端进行检测有+5V 电压，再进一步检测 Vcc 没有电压，确定元件 VD1损坏。更换后接
通+5V 电源，模块电路板电源指示正常。
2.将单片机主板模块电路接+5V 电源，模块电路板电源指示正常。电路仍然不能工作，
用示波器测晶振振荡频率信号，没有工作频率，经进一步检测发现电容 C2 损坏。更换后接
通+5V 电源，振荡频率正常。
子任务 2 AVR单片机主板电路检修
一、故障检修
单片机主板电路原理图如图 2-2 所示，单片机主板线路板已经设置了两个故障，根据原
理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-2 AVR 单片机主板电路原理图
二、功能描述
模块工作电压 4.5～5.5V。AVR 单片机是高速 8 位单片机。模块通过 SPI 口就可直接下
2
载程序。模块上的单片机的每个 I/O 口都连有贴片 LED 指示灯，可直观的看到每个 I/O 口
的电平状态，方便设计调试电路。
三、故障点的检测
1.将单片机主板模块电路接+5V 电源，没有任何指示灯亮，为此，需要使用仪器对+5V
输入端进行检测有+5V 电压，再进一步检测 Vcc 没有电压，故确定元件 VD1损坏。更换后
接通+5V 电源，模块电路板电源指示正常。
2.将单片机主板模块电路接+5V 电源，模块电路板电源指示正常。但是电路不能正常工
作，为此，需要再进一步检测单片机工作条件，用示波器观察 RST 点的电平变化，并记录
电平变化波形，从电平变化中分析发现电阻 R33损坏，拆下检测阻值，经进一步检测发现电
阻 R33开路。更换后接通+5V 电源，电路正常。
子任务 3 声控电路检修
一、故障检修
声控电路原理图如图 2-3-所示，声控电路线路板已经设置了两个故障，根据原理图完成
故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-3 声控电路原理图
二、功能描述
开关 S1断开时，光敏电阻 MG-52B 失效，IC1 555“4”脚为高电平，IC1 555 组成的单稳
态触发器正常工作。当没声音信号时 VT1导通，其集电极脚为低电平，VT2截止，IC1 555“2”
脚为高电平，IC1 555“3”脚输出低电平，VT3 截止，信号输出端 OUT 输出高电平。当有声
音信号时，低电平信号耦合到 VT1的基极，VT1集电极输出为高电平，VT2导通，IC1 555“2”
脚获得低电平触发信号，“3”脚输出高电平，信号指示灯 LED2 亮，OUT 输出低电平。一段
时间后，又回到未触发状态。调节 Rp可调节触发的时间长短。
3
开关 S1 闭合时，光敏电阻接入电路工作。当光敏电阻受强光照射时，光敏电阻阻值变
小，IC1 555“4”脚为低电平。IC1 555 电路停止工作，VOUT 输出为高电平。当光敏电阻无光
照时，光敏电阻阻值很大，IC1 555“4”脚为高电平，555 正常工作，工作过程同开关 S1断开
相同。
三、故障点的检测
1.将声控电路原理图模块电路接+5V 电源，电源指示灯亮，白天有声音时，信号指示灯
LED2 亮，为此，需要使用仪器重点对光敏电阻 ON 点进行检测电平变化情况，故确定光敏
电阻损坏开路。更换后接通+5V 电源，模块电路板输出指示正常。
2.将声控电路原理图模块电路接+5V 电源，模块电路板电源指示正常。但是电路信号输
出端 OUT（PT3）输出不能正常工作。为此，用万用表检测 IC1 “3”脚电平正常，经进一步检
测发现三极管 VT3损坏。更换后接通+5V 电源。测信号输出端 OUT（PT3）输出电平变化正
常。
子任务 4 温度传感器 LM35 电路检修
一、故障检修
温度传感器 LM35 电路原理图如图 2-4 所示，温度传感器 LM35 电路线路板已经设置了
两个故障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
温度传感器 LM35 电路原理图
二、功能描述
模块工作电压 4.5～5.5V，模块采用外部 5V 电源供电，IC1和 IC2 LM35 是温度传感器，
LM35 可以在 4～20V 内可靠地工作，为电流输出型，输出转换信号为 10mV/℃。
4
LM35 系列是电压输出式集成温度传感器，是一种得到广泛使用的温度传感器，由于它
采用内部补偿，所以输出可以从 0℃开始，温度每升高 1 摄氏度，输出电压就增加 10mv。
在常温下，LM35 不需要额外的校准处理即可达到 ±1/4℃的准确率。
三、故障点的检测
1.度传感器 LM35 电路板模块电路接+5V 电源，没有任何指示灯亮，为此，需要使用仪
器对+5V 输入端进行检测有+5V 电压，再进一步检测 Vcc 没有电压），故确定元件 VD1 损坏。
更换后接通+5V 电源，Vcc 电压正常，但模块电路板电源指示灯还不亮。
2.度传感器 LM35 电路板模块电路接+5V 电源，电源指示灯不亮，用万用表测量电源指
示灯 LED1阳极电平，故确定 LED1损坏（开路）。更换后接通+5V 电源，模块电源指示正常，
再次用万用进行将测量 LED1阳极电平正常。
子任务 5 热释电电路检修
一、故障检修
热释电电路原理图如图 2-5 所示，热释电电路线路板已经设置了两个故障，根据原理图
完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-5 释电电路原理图
二、功能描述
模块工作电压 4.5～5.5V。CS9803 是红外感应 IC，CS9803 集成块内部由系统时钟、比
较器、检测器、计时器、过零检测器和输出控制电路组成，主要应用人体感应开光、自动门、
5
自动洗手机或楼宇监控报警设备。集成块采用 16 脚 DIP 封装，各引脚功能见下表。
接通电源后，电路即处于开机，热释电红外线传感器检测出来自人体发出的红外线辐射
信号并将其转换为电信号送入 IC1的“2”脚，IC1中的第一级运算放大电路作为热释电红外线
传感器的前置放大器将信号放大后从“1”脚输出，经过 C3、R3加到“14”脚内第二级运算放大
电路进行放大，再经过 IC1内双向鉴幅器检出有效触发信号以启动延迟时间定时器，“11”脚
输出信号经过 VT1接通负载，OUT 端输出低电平，信号指示灯亮。“6”脚的 C6、R5决定 IC
内部时钟，“8”脚的 C7、R6和 Rp1决定 IC 内部定时器的周期，调整输出控制的时间长短。
三、故障点的检测
1.释电电路模块电路接+5V 电源，模块电路板电源指示正常。但是，搭建好电路，不能
正常工作，为此，需要再进一步检测工作条件，用示波器观察 IC1“6”脚点的电平变化，并记
录电平变化波形，从电平变化中分析判断电容 C6 故障，拆下检测阻值，进一步检测发现电
容 C6短路。更换后接通+5V 电源，电平变化正常，但是，输出指示灯 LED1不亮。
2.电路模块电路接+5V 电源，模块电路板电源指示正常。但是，电路输出指示灯 LED1
不亮。为此，用万用表检测 IC1 “11”电平正常，经进一步检测发现三极管 VT1损坏。更换后
接通+5V 电源。测信号输出端 OUT 输出电平变化正常。
子任务 6 酒精传感器电路检修
一、故障检修
酒精传感器电路原理图如图 2-6 所示，酒精传感器电路线路板已经设置了两个故障，根
据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-6 酒精传感器电路
6
二、功能描述
模块供电 4.5～5.5V，该模块由酒精传感器 QM-J3 和 IC1 LM358 电压比较器组成。
三、故障点的检测
1.将酒精传感器电路板模块电路接+5V 电源，电源指示灯不亮，用万用表测量 VCC电压
正常，再测电源指示灯 LED1阳极电平，故确定 LED1损坏（短路）。更换后接通+5V 电源，
模块电源指示正常，再次用万用进行将测量阳极电平正常。
2.将酒精传感器电路板模块电路接+5V 电源，模块电路板电源指示正常。但是电路不能
正常工作，为此，需要再进一步检测，用万用表检测 IC1 “2”电平，从电平变化中分析发现
电阻 R1或 R2损坏，拆下检测阻值，经进一步检测发现电阻 R2（开路）。
子任务 7 测温模块电路检修
一、故障检修
EPT100 测温模块电路原理图如图 2-7 所示，测温模块电路线路板已经设置了两个故障，
根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-7 PT100 测温模块电路原理图
二、功能描述
模块工作电压：4.5～5.5V。IC1LM324 是一种四运算放大器，具有很低的输入失调电压
和漂移。它的优良特性使它特别适合作前级放大器，放大微弱信号，这里只使用其中的一个
运算放大器。其中“2”脚是反相输入端，“3”脚是同相输入端，RP2 是调整“2”脚参考 PT 电位
7
的电位器，RT是 PT100 热敏电阻。当温度发生变化时，RT阻值会发生变化，这种微弱的变
化通过 IC1LM324 比较放大，放大后的信号由“1”脚输出，VOUT 的大小反映出温度的变化。
三、故障点的检测
1.测温模块电路接+5V 电源，电源指示灯亮，调节电位器 RP1用万用表测量测试点 TP1，
进一步测量发现 IC2击穿，更换后，再测 TP1调节电位器 RP1使输出为 2V。
2.将测温模块电路接+5V 电源，模块电路板电源指示正常。但是电路信号输出端 OUT
不能正常工作。为此，用万用表检测 RT电平正常，经进一步检测发现电阻 R9损坏。更换后
接通+5V 电源。测信号输出端 OUT 输出电平变化正常。
子任务 8 光照传感器电路检修
一、故障检修
光照传感器电路原理图如图 2-8 所示，光照传感器电路线路板已经设置了两个故障，根
据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-8 光照传感器电路原理图
二、功能描述
电路除有电源电路外，还有一路光度数字照度测量电路和模拟照度测量电路。
模块工作电压 5.0～12.0V，模块采用外部电源供电，并通过 AMS117-3.3 电平转换得到
光照传感器电路所需要的 3.3V 工作电压。数字照度测量电路。模块采用 BH1750FVI 传感
器采集光线强度。模拟照度测量电路，LED2是可见光模拟照度传感器 Po188。
8
三、故障点的检测
1.将光照传感器电路模块电路接+5V 电源，电源指示灯亮，用万用表检测 IC1“2”脚电压，
经检测没有 3.3V，确定 IC1坏，更换后接通+5V 电源，再次用万用表进行将测量，3.3V 输
出正常。
（2）将光照传感器电路模块电路接+5V 电源，模块电路板电源指示正常。但是，电路
光照传感器电路不能正常工作。为此，用万用表检测模拟照度测量电路 VOUT 变化，经进一
步检测发现模拟照度测量电路 LED2 损坏。更换后接通+5V 电源。测信号输出端 VOUT 输出
电平变化正常。
子任务 9 雨滴传感器电路检修
一、故障检修
雨滴传感器电路原理图如图 2-9 所示，雨滴传感器电路线路板已经设置了两个故障，根
据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-9 雨滴传感器电路原理图
二、功能描述
CD4093BCM 集成含有四个独立的触发电路，每路触发电路都是一个 2 输入的与非门
施密特触发器，这种与非门具有滞后作用，可以避免临街触发电平下出现的抖动。施密特触
发器可以把边沿变化缓慢的周期性信号转换为边沿很陡的矩形脉冲信号，同时能将波形整形
得到比较理想的信号，有效的触发大于 Vt 门值电压信号。
三、故障点的检测
1.将雨滴传感器电路原理图模块电路接+5V 电源，电源指示灯亮，测 VOUT 没有变化，
9
电路工作不正常，测 IC1“3”电平正常，再测 IC1“8”电平没有变化。经检测 VD4 坏，更换元
件。IC1“8”电平有变化正常，VOUT 有变化，VD3灯亮，但是，马上就灭，没有延时，说明电
路还有故障。
2.将雨滴传感器电路原理图模块电路接+5V 电源，电路板电源指示正常。但是，马上就
灭，没有延时，说明电路还有故障。根据工作原理 IC1 “8”电平要延时一段时间后才灭，用
示波器观察 IC1 “8”脚变化，进一步进行检查。
子任务 10 低通滤波电路检修
一、故障检修
低通滤波电路原理图如图 2-10 所示，低通滤波电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-10 低通滤波电路原理图
二、功能描述
模块工作电压±3V~±18V，模块采用外部双电源供电。 TL082 是一通用的J-FET双运算
放大器，其特点有：较低输入偏置电压和偏移电流；输出有短路保护，输入级具有较高的输
入阻抗，内建频率被子偿电路，较高的压摆率。最大工作电压为18V。
低通滤波器是用来通过低频信号，衰减或抑制高频信号。模块电路构成的是一个有源二
阶低通滤波电路。它由两级 RC 滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电 C1接至
输出端，引入适量的负反馈，反馈信号使电压放大倍数减小，使得二阶有源低通滤波器的幅
频特性高频端迅速衰减，只允许低频端信号通过。滤波器的截止频率 1/2f=1/2 π /( Rp1-A*) 。改
变 Rp1-A、Rp1-B可以调节滤波器的截止频率。
10
三、故障点的检测
1.将低通滤波电路原理图模块电路接+5V、-5V 电源，电源指示灯 LED2不亮，为此，需
要使用仪器对+5V 输入端进行检测有+5V 电压，再进一步检测 Vcc 没有电压，故确定元件
VD1损坏。更换后接通+5V 电源，模块电路板电源指示正常。
2.将 EDM211－低通滤波电路原理图模块电路接+5V、-5V 电源，模块电路板电源指示
正常。在输入端 VIN加入信号，用示波器检测 VO波形，不正确，经查电容 C1坏，更换之后，
电路输出正常。
子任务 11 高通滤波电路检修
一、故障检修
高通滤波电路原理图如图 2-11 所示，高通滤波电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-11 高通滤波电路原理图
二、功能描述
模块工作电压±1.8V~±18V，模块采用外部双电源供电。与低通滤波器相反，高通滤波
器用来通过高频信号，衰减或抑制低频信号，其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系。模块
电路构成的是一个有源二阶高通滤波电路。它的工作原理与有源二阶低通滤波器相同，只是
高通滤波器通过的是高频信号，抑制低频信号。滤波器的工作频率 ﹥ 1/2f 1/2π /( Rp1-A*Rp1-B) 。
改变 Rp1-A、Rp1-B可以调节滤波器的工作截止频率。
三、故障点的检测
1.将高通滤波电路原理图模块电路接+5V、-5V 电源，电源指示灯 LED1 不亮，为此，
11
需要使用仪器对-5V 输入端进行检测有-5V 电压，再进一步检测-Vcc 没有电压，故确定元件
VD2损坏。更换后接通-5V 电源，模块电路板电源指示正常。
2.将高通滤波电路原理图模块电路接+5V、-5V 电源，电路板电源指示正常。在输入端
VIN加入信号，用示波器检测 VO波形，不正确，经查电容 C2坏，更换之后，电路输出正常。
子任务 12 电压比较器电路检修
一、故障检修
电压比较器电路原理图如图 2-12 所示，电压比较器电路线路板已经设置了两个故障，
根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-12 电压比较器电路原理图
二、功能描述
模块工作电压±3V~±18V，模块采用外部双电源供电。
LM393 是双电压比较器集成电路。模块电路中 IC1-A构成了一个带有参考电压 Vref的比
较器，通过比较 PT1 电压值大小，得到 Vout1点电压。当引脚 3 脚电压大于引脚 2 电压时，
Vout1 输出高电平；当 3 脚电压小于 3 脚电压时，Vout1 输出低电平。比较器比较电压范围
±1.8V~±18V。Vi1、Vi2 为输入，Vout1、Vout2 为输出。Rp1，Rp2 变阻器可调节各个电路的参考
点电压，可以通过 PT1，PT3 测试点测量参考电压值。
三、故障点的检测
1.将电压比较器电路原理图模块电路接+5V、-5V 电源，电源指示灯 LED2 不亮，为此，
12
需要使用仪器对-5V 输入端进行检测有-5V 电压，再进一步检测-Vcc 没有电压，故确定元件
VD2损坏。更换后接通-5V 电源，模块电路板工作正常，但是指示灯 LED2还是不亮。
2.将电压比较器电路板模块电路接-VCC 电源正常，但是指示灯 LED2 还是不亮，用万用
表测量-VCC电压正常，再测电源指示灯 LED2阴极电平，故确定 LED2损坏（短路）。更换后
接通-5V 电源，模块电源指示正常，再次用万用进行将测量阴极电平正常。
子任务 13 红外发射传感器电路检修
红外发射传感器电路原理图如图 2-13 所示，红外发射传感器电路线路板已经设置了两
个 故 障 ， 根 据 原 理 图 完 成 故 障 检 修 ， 把 故 障 检 修 结 果 记 录 在 相 应 的 位 置
图 2-13 红外发射传感器电路原理图
说明：检修后的 EDM112－红外发射传感器电路是搭建功能电路子功能模块，维修后
系统正常工作。
13
子任务 14 单稳态触发器电路检修
单稳态触发器电路原理图如图 2-14 所示，单稳态触发器电路线路板已经设置了两个故
障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-14 单稳态触发器电路原理图
说明：检修后的 EDM305－单稳态触发器电路是搭建延时灯电路系统的一个子功能模
块，该模块是脉冲启动型单稳态电路，维修后正常工作。
子任务 15 双稳态触发器电路检修
双稳态触发器电路原理图如图 2-15 所示，双稳态触发器电路线路板已经设置了两个故
障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-15 双稳态触发器电路原理图
说明：检修后的双稳态触发器电路是搭建功能电路子功能模块，维修后系统正常工作。
14
子任务 16 脉冲信号发生器电路检修
脉冲信号发生器电路原理图如图 2-16 所示，脉冲信号发生器电路线路板已经设置了两
个故障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-16 脉冲信号发生器电路原理图
说明：检修后的脉冲信号发生器电路是搭建频率计应用系统电路的一个子功能模块，
修复后可获得 1Hz 的脉冲输出，作为系统工作中的秒脉冲信号的输出，使频率计电路工作
正常
15
子任务 17 无线接收电路检修
无线接收电路原理图如图 2-17 所示，无线接收电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-17 无线接收电路原理图
说明：该模块由无线接收电路、译码电路、指示电路组成，检修后的无线接收电路是
搭建空调控制、无线遥控数字收音机应用系统电路的一个子功能模块，修复后可接收控制信
号，作为实现控制功能，使系统电路工作正常
16
子任务 18 无线发射电路检修
无线发射电路原理图如图 2-18 所示，无线发射电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-18 无线发射电路原理图
说明：该模块由按键编码，无线发射电路组成，检修后的无线发射电路是搭建空调控
制、无线遥控数字收音机应用系统电路的一个子功能模块，与无线接收电路配合使用，修复
后可接收控制信号，作为实现控制功能，使系统电路工作正常
17
子任务 19 ISD1760 多段语音录放电路检修
ISD1760 多段语音录放电路原理图如图 2-19 所示， ISD1760 多段语音录放电路线路板
已经设置了两个故障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-19ISD1760 多段语音录放电路原理图
说明：该芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡
器与内存等的全方位整合系统功能，检修后的 ISD1760 多段语音录放电路是搭建语音录放
应用系统电路的一个子功能模块，修复后可实现录放控制功能，使系统电路工作正常
子任务 20 红外发射电路检修
红外发射电路原理图如图 2-20-所示，红外发射电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-20 红外发射电路原理图
说明：该模块由按键编码，红外发射电路组成，检修后的 EDM311－红外发射电路是搭
建空调控制、无线遥控数字应用系统电路的一个子功能模块，与 EDM312－红外接收电路配
合使用，修复后可发射控制信号，作为实现控制功能，使系统电路工作正常。
18
子任务 21 红外接收电路检修
红外接收电路原理图如图 2-21 所示，红外接收电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-21 红外接收电路原理图
说明：该模块由按键解码，红外接收电路组成，检修后的红外接收电路是搭建空调控制、
无线遥控数字应用系统电路的一个子功能模块，与红外发射电路配合使用，修复后可发射控
制信号，作为实现控制功能，使系统电路工作正常。
19
子任务 22 单次脉冲电路检修
单次脉冲电路原理图如图 2-22 所示，单次脉冲电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-22 单次脉冲电路原理图
说明：该模块由 74LS00 是一个四组 2 输入端与非门的集成组成，检修后的单次脉冲
电路是搭建空调控制应用系统电路的一个子功能模块，修复后可输出单次脉冲信号，作为实
现控制功能，使系统电路工作正常。
子任务 23 多谐振荡器电路检修
多谐振荡器电路原理图如图 2-23 所示，多谐振荡器电路线路板已经设置了两个故障，
根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-23 多谐振荡器电路原理图
说明：该模块由多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需要外加触发信号，
便能产生含有丰富的高次谐波分量的矩形波，检修后的多谐振荡器电路是搭建功能应用应用
系统电路的一个子功能模块，修复后可产生信号，实现控制功能，使系统电路工作正常。
20
子任务 24 电机驱动电路检修
电机驱动电路原理图如图 2-24 所示，电机驱动电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-24 电机驱动电路原理图
说明：该模块是一个典型的直流电机控制电路，检修后电机驱动电路是搭建空调控制应
用系统电路的一个子功能模块，修复后可实现控制电机正反转等功能，使系统电路工作正常。
子任务 25 继电器驱动电路检修
继电器驱动电路原理图如图 2-25 所示，继电器驱动电路线路板已经设置了两个故障，
根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-25 继电器驱动电路原理图
说明：该模块是一个典型的继电器驱动电路，检修后继电器驱动电路是搭建指纹门禁应
用系统电路的一个子功能模块，修复后可实现远程控制等功能，使系统电路工作正常。
21
子任务 26 8按键电路检修
8 按键电路原理图如图 2-26 所示， 8 按键电路线路板已经设置了两个故障，根据原理
图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-26 8 按键电路原理图
说明：该模块是 8 按键电平输出电路，检修后的 8 按键电路是搭建出租车计价器、电子
语音播放万年历等应用系统电路的一个子功能模块，修复后可实现对系统按键控制等功能，
使系统电路工作正常。
子任务 27 双向可控硅电路检修
双向可控硅电路原理图如图 2-27 所示，双向可控硅电路线路板已经设置了两个故障，
根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-27 双向可控硅电路原理图
说明：该模块是一个比较理想的交流开关器件，检修后的双向可控硅电路是搭建各种应
用系统电路的一个子功能模块，修复后可实现控制等功能，使系统电路工作正常。
22
子任务 28 直流电机电路检修
直流电机电路原理图如图 2-28 所示，直流电机电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-28 直流电机电路原理图
说明：该模块是光电耦合 IC1 GK152、R1 和 R2 组成转速检测电路。VD1～VD4 对电
机 MG1 起保护作用电路，检修后的直流电机电路是出租车计价器等应用系统电路的一个子
功能模块，修复后可实现对系统控制等功能，使系统电路工作正常。
子任务 29 蜂鸣器电路检修
蜂鸣器电路原理图如图 2-29 所示，蜂鸣器线路板已经设置了两个故障，根据原理图完
成故障检修，把故障检修结果记录在答题卡相应的位置。
图 2-29 蜂鸣器电路原理图
说明：检修后的蜂鸣器电路是搭建智能安防温控报警应用系统的一个子功能模块，当室
温大于或等于报警温度时， -蜂鸣器的 B1 蜂鸣器正常发出“警报”声，说明蜂鸣器电路板维
修后正常工作。
23
子任务 30 电阻加热电路检修
一、故障检修
电阻加热电路原理图如图 2-30 所示，电阻加热电路线路板已经设置了两个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-30 电阻加热电路原理图
说明：检修后电阻加热电路是搭建微波炉控温应用系统的一个子功能模块，当室温大于
或等于设定温度时，传感器就会感应到温度实现控制，说明电阻加热电路板维修后正常工作。
子任务 31 十进制计数器电路检修
十进制计数器电路原理图如图 2-30 所示，十进制计数器电路线路板已经设置了两个故
障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-31 十进制计数器电路原理图
说明：检修后－十进制计数器电路是搭建超声波测距应用系统的一个子功能模块，当修
复后实现对超声波测距计数，电路板维修后正常工作。
24
子任务 32 湿度传感器电路检修
湿度传感器电路原理图如图 2-32 所示，湿度传感器电路线路板已经设置了两个故障，
根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-32 湿度传感器电路原理图
说明：检修后湿度传感器电路是搭建湿度传感器应用系统的一个子功能模块，当修复后
实现对湿度传感器应用系统的控制，电路板维修后正常工作。
子任务 33 震动传感器
震动传感器电路原理图如图 2-32 所示，震动传感器电路线路板已经设置了两个故障，
根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-33 震动传感器电路原理图
二、功能描述
模块工作电压 4.5～5.5V，模块采用外部 5V 电源供电。振动传感器是一种目前广泛应
25
用的报警检测传感器，它通过内部的压电陶瓷片加弹簧重锤结构感受机械运动振动的参量
(如振动速度、频率、加速度等)并转换成可用输出信号，然后经过运放放大并输出控制信号。
振动传感器在测试技术中是关键部件之一,它具有成本低、灵敏度高、工作稳定可靠，振动
检测可调节范围大的优点，被大量应用到汽、摩托车车防盗系统上。
模块电路中震动传感器主要采用电测方法：将振动的变化量转换成电信号，经线路放大
后显示和记录，根据对应关系，知道振动量的大小。OUT 点为震动传感器信号输出点，没
有震动时，OUT 点为低电平；有震动时，OUT 点电平发生变化。
子任务 34 无线遥控电路检修
无线遥控电路原理图如图 2-34 所示，无线遥控电路线路板已经设置了三个故障，根据
原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。检修完成后电路应能实现电路工
作正常。
把线路板接上 1.5V 电池，按下微动按键 S1，可见发光二极管 LED1 发红光和 LED2 发
出蓝光，说明供电电路正常和无线发射电路正常。
图 2-34 无线遥控电路原理图
二、电路调整与测量
1．地址码编码
要求：用二进制数对无线遥控电路的 S2 地址码控制进行编码（用导线连接 S2 内相关
的焊点），使 S2 的编码 D7D6D5D4D3D2D1D0（电路中，集成块 IC1 的“8～1”脚连接编
码控制的顺序为 D7D6D5D4D3D2D1D0，并设定高电平为“1”，低电平为“0”）为赛位号设
置的编码，填写在答题卡相应位置。
26
2．测量已排除故障的无线遥控电路中 VT1 集电极的信号，把波形截图粘贴在答题卡相
应位置。
3．在无线遥控电路中，元件 L1 和 L2 各有什么作用？
4．无线遥控电路中，测量集成块 IC1 与三极管 VT2 的供电电压，填写在答题卡相应位
置。
子任务 35 热释远红外防盗器电路检修
热释远红外防盗器电路原理图如图 2-35 所示，热释远红外防盗器电路线路板已经设置
了四个故障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。
图 2-35 热释远红外防盗器电路原理图
二、电路测量
1．接上 12V 电源后，用万用表测量电容器 C8 两端电压。
2．人体（手）靠近热释远红外传感器 PIR 时，经一段时间后，报警发光二极管 LED1
由微亮转光亮，用万用表测量 VT2 基极电位。
3．人体（手）离开热释远红外传感器 PIR 时，报警发光二极管 LED1 延时报警 1min，
用万用表测量 IC3“1”脚电压。
4．人体（手）离开热释远红外传感器 PIR 时再开机或结束停电后，再通电时不应出现
报警发光二极管 LED1 点亮。
以上测量结果记录在相应位置。
27
子任务 36 脉冲顺序控制电路检修
脉冲顺序控制电路原理图如图 2-36 所示，脉冲顺序控制电路线路板已经设置了五个故
障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。在已排除故障的脉冲顺
序控制电路线路板上应能实现：
1．发光二极管 LED6 至 LED3 点亮与熄灭左移循环。
2．发光二极管 LED3 至 LED6 点亮与熄灭右移循环。
图 2-36 脉冲顺序控制电路原理图
二、电路测量
用示波器测量已排除故障的脉冲顺序控制电路中 IC1引脚3的信号，并存储到相应位置。
28
子任务 37 声光控制小灯电路检修
声光控制小灯电路原理图如图 2-37 所示，声光控制小灯电路线路板已经设置了四个故
障，根据原理图完成故障检修，把故障检修结果记录在相应的位置。在已排除故障的脉冲顺
序控制电路线路板上应能实现：
接通电源后，电路处于稳定状态，小灯泡不亮；在收到第一声响声时，小灯泡由不亮转
为亮；熄灭后再收到声响，小灯泡则由不亮转为亮。在接入光敏电阻且周围环境足够光亮时，
不管发出多大的声响，均不能改变小灯泡不亮这种状态，只有在周围环境亮度降下来后，声
响才能起作用；通过延时电位器 RP 可以控制小灯泡亮的时间。
图3-37 声光控制小灯电路原理图
29
子任务 38 灯光与电机控制电路检修
一、故障检修
灯光与电机控制电路原理图如图 2-38 所示， 灯光与电机控制电路线路板已经设置了四
个故障。请根据灯光与电机控制电路原理图进行故障排除，故障排除后电路功能如下：
1．电源电路：+5V 电压经过 VD1 单向导通保护和 C1、C2 滤波后输出+VCC，提供给
电路所需的直流电压，发光二极管 LED2 点亮，表示电源电路正常。
2．灯光控制电路：当 TP10 端接入高电平，VT1 三极管工作在饱和状态，继电器 JK1
吸合，发光二极管 LED1 和指示灯 HL1 点亮；当 TP10 端接入低电平，VT1 三极管工作在截
止状态，继电器 JK1 断开，发光二极管 LED1 和指示灯 HL1 不点亮。
3．电机控制电路：由函数信号发生器输出频率为 1kHz、电压 5V 的方波信号，接入到
TP5 端作为电机速度控制信号，调节方波占空比可调节电机转速；TP4 端接低电平做为电机
顺时针旋转控制信号，TP4 端接高电平做为电机逆时针旋转控制信号（方向信号不得悬空）。
二．设置与测量
1.设置 XFG1 函数信号发生器，输出频率 1kHz、高电平 5V，低电平 0V、占空比 30%
的方波信号。运行仿真软件，对 XFG1 参数窗口截图，把截图粘贴在答题卡相应的位置。
2.用 XSC1 示波器测量 XFG1 波形，利用周期标尺测取周期时间，选择“Channel A”
通道，水平时基设置为 500μs/Div，垂直灵敏度设置为 2V/Div, 运行仿真软件，对 XSC1 示
波器窗口截图，把截图粘贴在答题卡相应的位置。
图3-38 灯光与电机控制电路原理图
30
子任务 39 频率计电路检修
一、故障检修
频率计电路原理图如图 2-39 所示，频率计电路线路板已经设置了四个故障。请根据频
率计电路原理图进行故障排除，故障排除后电路功能如下：
频率计电路可以测 5V 信号频率，频率测量范围为 1～999999HZ。由 2 个三位计数器级
联成一个 6 位计数器，脉冲信号发生器 Q14 提供 1 个频率为 2HZ 的信号，给十进制计数器。
十进制计数器 Q0 输出直接接计数器清零端，当 Q0 输出高电平时计数器清零，0.5 秒后 Q0
变低，计数器开始计数，1 秒后 Q3 输出高电平锁存计数器，此时数码管显示的数值即为 1
秒的计数值，也就是频率。锁存 5 秒后 Q0 又输出高电平，如此循环，测频率。
图3-39 频率计电路原理图
二、电路测量
频率计上电后，测量 GS1 和 GS2 两个测试点的波形，并把截图粘贴在答题卡相应位置。
31
子任务 40 彩灯音乐电路检修
一、故障检修
彩灯音乐电路原理图如图 2-40 所示，彩灯音乐电路线路板已经设置了五个故障。请根
据彩灯音乐电路原理图进行故障排除，故障排除后电路功能如下：
第一部分电源电路工作正常，正确连接电源，用万用表测试 IC3 的 8 脚为 5V，测得 IC1
的 4 脚为-12 V，并测得 IC1 的 8 脚为 12 V。
第二部分矩形波振荡器及整形电路工作正常，把 K1 拨到 1 位置，使 2、1 相连，接通
电源，TP3 有矩形波产生，调整 R10，矩形波频率变化。TP1 也有矩形波出现，矩形波振荡
器及整形电路工作正常。
第三部分 555 振荡电路工作正常，把 K2 拨到 1 位置，使 2、1 相连，接通电源，TP5
有脉冲波出现，调整 RP1，脉冲波频率变化，555 振荡电路工作正常。
第四部分音乐报警电路工作正常，把 K3 拨到 3 位置，使 2、3 相连，接通电源，发光
二极管 VD3 和发光二极管 VD4 交替显示，听到音乐声音，音乐报警电路工作正常。
图 3-40 彩灯音乐电路原理图
二、电路调试
1．置拨动开关 K1 于 2 与 3 相连，调节 R10，使 TP1 的输出方波频率从 80Hz 调到 120Hz
时，把电路出现的现象填写在答题卡相应位置。
2.置拨动开关 K2 于 2 与 3 相连，调节 RP1，使 TP5 的输出脉冲波频率从 1000Hz 调到
400Hz 时，把电路出现的现象填写在答题卡相应位置。
3.K1 于 2 与 3 相连,K2 于 2 与 3 相连，K3 于 1 与 2 相连,VD1 和 VD2 同时亮时，把电
32
路出现的现象填写在答题卡相应位置。
4.TP1 调到 120Hz,TP5 调到 1000Hz，使用给出的仪器，对相关电路进行测量，把测量
结果截图粘贴在答题卡相应位置。
33模块 D 电路搭建与应用
工作任务
1.请根据系统的相关说明，选择所需要的控制模块和元器件，在提供的图纸上画出系
统的模块接线图。
2.根据画出系统的模块接线图，搭建系统。
3.编写程序，调试系统相关的模块，将程序烧写到主机模块，实现系统的电路功能。
子任务 1 电子时钟系统
一、电子时钟系统的相关说明
系统整体框架如图 4-1-1 所示：
图 4-1-1 系统整体框架
1. 按键部分
使用按键模块（KEY）中的独立按键作为输入；KEY1作为设置键，KEY2作为调整键；
2. 显示部分
显示部分是使用 OLED 模块来显示的，用来显示时间及其他信息。
二、电子时钟系统程序编写要求
（一）系统初始化
按主机模块上的复位键（RST）或者主机模块重新上电，要求 OLED 屏幕第二行居中显
示“RTC CLOCK”，如图 4-1-2界面。
1
图 4-1-2 显示初始化显示图 4-1-3 时间显示界面
（二）系统设置及要求
1.初始化完成后，过 3S 钟后系统进入时间显示界面，如图 4-1-3 所示。
第一行内容居中显示“RTC CLOCK”，第二行内容居中显示年月日，要求初始年月日与
显示格式为 2021-10-10，第三行居中显示时间，要求初始时间与显示格式为 00:00:00；第
四行居中显示星期几，要求初始星期显示“Mon”，星期一至星期日分别用“Mon”，“Tue”,
“Wed”,“Thu”,“Fri”,“Sat”,“Sun”来表示；进入时间显示界面后，时间开始正常
走时。
三、系统功能
1.当按下“KEY1”键之后，表示年份的数字（图 D-3中的 2021）开始闪烁，进入时间
设置时间界面，此时按一下“KEY2”键，年份加 1，再按一下“KEY2”键，年份再加 1；如
此重复，当年份数字加到 2030时需要将年份数字变为 2020；
2.调整到正确的年份之后，当再按下“KEY1”键，则切换到月份闪烁，年份停止闪烁；
此时按一下“KEY2”键，月份加 1，再按一下“KEY2”键，月份再加 1；如此重复，月份的
调整范围为 01-12；
3.调整到正确的月份之后，当再按下“KEY1”键，则切换到日期闪烁，月份停止闪烁；
此时按一下“KEY2”键，日期份加 1，再按一下“KEY2”键，日期再加 1；如此重复，日期
的调整范围为 01-31；
4.时间和星期的设置流程同步骤 2-4；按小时，分钟，星期的顺序依次调整；小时的
设置范围：00-23；分钟设置的范围：00-59；星期的设置按“Mon”，“Tue”,“Wed”,“Thu”,
“Fri”,“Sat”,“Sun”依次显示；
5.当“KEY1”按键和“KEY2”按键同时没有按超过 10S；则返回时间显示界面；时间
正常走时。
2
子任务 2 音调发生器
一、音调发生器的相关说明
系统整体框架如图 4-2-1 所示：
图 4-2-1 系统整体框架
使用蜂鸣器模块（beep）产生不同的音调；
二、音调发生器的程序编写要求
按主机模块上的复位键（RST）或者主机模块重新上电，要求蜂鸣器发出音调参数 528，
音量参数 0.35 的声音，持续 5s；
三、电路功能
在 5s时间过后，要求蜂鸣器发出 7种不同的音调，每种音调发出的声音持续 2s；第
7 种音调发出等待 2s后，返回继续发出第一种音调；如此重复；要求的音调和音量参数分
别为:音调参数：[528, 587, 659, 698, 784, 880, 988]；
音量参数：[0.35, 0.30, 0.25, 0.20, 0.15, 0.10, 0.05]
3
子任务 3 土壤湿度检测系统
一、土壤湿度检测系统的相关说明
系统整体框架如图 4-3-1 所示：
图 4-3-1 系统整体框架
1. 土壤湿度传感器
通过读取土壤湿度传感器的 AD值来测量土壤的湿度。
2. 显示部分
显示部分是使用 OLED 模块来显示的，用来显示时间及其他信息。
二、 土壤湿度检测系统的制作要求
（一）系统初始化
按主机模块上的复位键（RST）或者主机模块重新上电，要求 OLED 屏幕第二行居中显
示“SOIL”，第三行居中显示“moisture”，如图 4-3-2界面。
图 4-3-2 显示初始化显示图 4-3-3 土壤湿度检测界面
（二）系统设置及要求
初始化完成后，过 3S钟后系统进入土壤湿度检测界面，如图 4-3-3 所示。
4
第一行内容居中显示“moisture”，第二行内容居中显示 AD采集的数值；要求检测数
值范围 0-4095；
第三行显示的内容为：当检测数值范围在 0-1023 时，显示“Dry!”, 当数值范围在
1024-2048时，显示“Nomal”，当数值范围在 2048-4095 时，显示“To much”。
子任务 4 简易安防系统
一．简易安防系统的相关说明
系统整体框架如图 4-4-1 所示：
图 4-4-1 系统整体框架
1. 人体感应传感器
通过读取人体感应传感器（PIR）的数据来判断是否有人进入。
2. 蜂鸣器模块
蜂鸣器模块用来实现发声报警功能。
二、 简易安防系统提供能
1.当人体感应传感器模块（PIR）检测不到人体时，蜂鸣器不叫；
2.当人体感应传感器模块（PIR）初次检测到人体时，蜂鸣器以 500HZ的频率叫；
3.当人体感应传感器模块（PIR）在两次间隔 10S内再次检测到人体时，蜂鸣器以 700HZ
的频率叫；
4.当人体感应传感器模块（PIR）在两次间隔 20S后没有检测到人体时，蜂鸣器停止叫。
5
子任务 5 电机驱动系统
一．电机驱动系统的相关说明
系统整体框架如图 4-5-1 所示：
图 4-5-1 系统整体框架
1. 按键模块
使用按键模块（KEY）中的独立按键作为输入；KEY1作为速度增加减少键，KEY2 作为
旋转方向设置键；
2. 电机驱动部分
电机驱动部分是采用电机驱动模块（TB6612）和直流电机，通过按键设置，可以达到
电机调速的目的
二、电机驱动系统功能
（一）系统初始化
按主机模块上的复位键（RST）或者主机模块重新上电，要求直流电机不转；
（二）系统功能
1.当每按一下“KEY1”键之后，电机正转，速度按 20%转速增加，一直增加到转速为
100%；
2.当转速达到 100%时；每按一下“KEY1”键之后，电机正转，速度按 20%转速减少，
一直减少到转速为 0；
3.每按一下“KEY1”键之后，按照步骤（1）（2）方式循环执行；
4.当每按一下“KEY2”键之后，电机运行方向切换，如果当前为正转，按下“KEY2”
键之后，则电机反转，如果当前为反转，按下“KEY2”键之后，则电机正转；
5.约定电机输出轴正对自己方向时，顺时针旋转时为正转。
6
子任务 6 光控多彩灯
一、光控多彩灯的相关说明
系统整体框架如图 4-6-所示：
图 4-6-1 系统整体框架
1. 光敏传感器模块
通过光敏传感器模块（light sensor）的数据读取，可以知道环境的明暗程度；
2. RGB彩灯模块
RGB彩灯模块（WS2812）可以显示多种不同颜色；
二、光控多彩灯功能
1.读取光敏传感器的数值，使其可以控制 RGB彩灯模块；
2.当光敏传感器读取的数值大于 1024 时，RGB彩灯模块 U1-U4依次逐个亮红色，当 U4
点亮之后，继续从 U1-U4依次逐个亮红色；
3.当光敏传感器读取的数值小于 1024 时，RGB彩灯模块 U1-U4依次逐个亮蓝色，当 U4
点亮之后，继续从 U1-U4依次逐个亮蓝色。
7
子任务 7 远程数据采集系统
一、远程数据采集系统的相关说明
系统整体框架如图 4-7-1 所示：
图 4-7-1 系统整体框架
1. 温湿度模块
通过温湿度模块（DHT11）的数据读取，可以知道环境的温度和湿度；
2. 气压传感器
通过气压传感器（bmp280）的数据读取，可以知道环境的气压；
3. AI主机模块
通过串口读取远程的数据，并显示在显示屏上；
4. ESP32 主机模块
读取传感器的数据，通过串口发送数据到远程主机上显示；
二、远程数据采集程序编写要求
显示屏显示内容“Data”，“Acquisition”，“System”，要求分别显示三在行居中的位
置，字体红色，字体大小设置为 scale= 2；如图 4-7-2所示界面。
图 4-7-2 显示初始化显示 图 4-7-3 数据显示界面
2.初始化完成后，过 5S钟后系统进入数据显示界面，如图 D-3所示。图中的数值为其
中某次所采集的数据；
第一行内容居中显示“Data Display”，要求红色字体（color=(255,0,0)），字体大小
8
设置为 scale= 2；
第二行内容靠左边显示“Humidity：AA%”，要求红色字体（color=(255,0,0)），字体
大小设置为 scale= 2；其中 AA为实际采集的湿度数据，实时变化，保持 2位整数显示；%
为湿度单位；
第三行内容靠左边显示“Temperature：BB.XXc”，要求红色字体（color=(255,0,0)），
字体大小设置为 scale= 2；其中 BB.XX为实际采集的温度数据，实时变化，保持 2位小数
显示；用 c表示为温度单位；
第四行内容靠左边显示“Pressure：AAAAAAPa”，要求红色字体（color=(255,0,0)），
字体大小设置为 scale= 2；其中 AAAAAA为实际采集的大气压数据，实时变化；用 Pa 表示
为气压单位。
子任务 8 二维码识别分拣系统
一、二维码识别分拣系统的相关说明
系统整体框架如图 4-8-1 所示：
图 4-8-1 系统整体框架
1. 舵机模块
通过控制舵机旋转不同角度，来模拟物料分拣；舵机上需要安装舵机摇臂；用舵机摇
臂来模拟指示物料分拣；舵机摇臂选择单端摇臂；如图 D-2所示：
2. AI主机模块
通过读取 AI主机模块上摄像头采集的数据，经过处理，达到识别二维码的目的；
二、二维码识别分拣系统程序编写要求
（一）初始化
1.舵机要求在起始位置，当舵机摇臂位置如图 D-2示意图所示时，正好在起始位置 90；
表示当前没有检测到二维码；
2.主机模块开机或按复位按键后立即进入二维码识别界面；
9
图 4-8-2 舵机示意图 图 4-8-3 舵机位置图 图 4-8-4 舵机位置图
（二）系统设置及要求
1.初始化完成后，主机模块摄像头没有识别到二维码，舵机转回起始位置，如图 4-8-2
所示；
2.当主机模块摄像头识别到二维码物料 1上的二维码，则舵机转到 0位置，如图 4-8-3
所示；主机模块摄像头没有识别到二维码，舵机转回起始位置，如图 4-8-2所示；
3.当主机模块摄像头识别到二维码物料 2 上的二维码，则舵机转到 180 位置，如图
4-8-4所示；主机模块摄像头没有识别到二维码，舵机转回起始位置，如图 4-8-2所示；
4.当主机模块摄像头识别到二维码时，需要框选出二维码，以表示识别到二维码了；
如图 4-8-5所示。
图 4-8-5 识别到二维码示意图
10
子任务 9 颜色识别系统
一、颜色识别系统的相关说明
系统整体框架如图 4-9-1 所示：
图 4-9-1 系统整体框架
1. RGB彩灯模块
通过控制 RGB 彩灯模块（WS2812），来显示不同的颜色；
2. AI主机模块
通过读取 AI主机模块上摄像头采集的数据，经过处理，达到识别颜色的目的；
二、颜色识别系统功能
（一）初始化
1.RGB彩灯模块初始不显示；
2.主机模块开机或按复位按键后立即进入颜色识别界面；
3.初始化完成后，主机模块摄像头没有识别到颜色，RGB彩灯模块不显示；
4.当主机模块摄像头识别到红色物料，RGB 彩灯模块中 U1-U4 都显示红色；主机模块
摄像头没有识别到红色物料，RGB 彩灯模块不显示；
5.当主机模块摄像头识别到绿色物料，RGB 彩灯模块中 U1-U4 都显示绿色；主机模块
摄像头没有识别到绿色物料，RGB 彩灯模块不显示；
6.当主机模块摄像头识别到蓝色物料，RGB 彩灯模块中 U1-U4 都显示蓝色；主机模块
摄像头没有识别到蓝色物料，RGB 彩灯模块不显示；
7.当主机模块摄像头识别到有颜色的物料时，需要框选出物料，以表示识别到颜色了；
如图 4-9-2所示。
11
图 4-9-2 识别到颜色示意图
子任务 10 家居环境模拟系统搭建与应用
一、家居环境模拟系统的相关说明
系统整体框架如图 4-10-1所示。
图 4-10-1 系统整体框架
1.按键部分
使用按键模块（KEY）中的独立按键作为输入；KEY1作为功能选择键，KEY2 作为确认/
返回键.
2.显示部分
显示部分是使用 AI主机模块的显示屏来显示的，用来显示系统各部分的执行状态信息。
3.舵机控制部分
舵机控制部分通过控制舵机的旋转角度来模拟窗帘的打开和关闭；舵机上需要安装舵
机摇臂；用舵机摇臂来模拟指示窗帘的打开和关闭状态；舵机摇臂选择单端摇臂；如图
12
4-10-2所示。
图 4-10-2 舵机示意图
4.温度采集部分
温度采集部分主要采用 DS18B20 模块；采集环境的实际温度。
5.彩灯模块显示
彩灯模块（WS2812）显示，通过控制该模块显示多种不同的颜色及亮度；用来模拟房
间里面的灯。
6.直流电机部分
直流电机部分为电机驱动模块（TB6612）与直流电机,用来模拟电影模式下，电影幕布
的开启和关闭；
二、家居环境模拟系统程序编写要求
1.系统初始化
（1）显示屏显示内容“Home control system”，要求红色字体，字体大小设置为 scale=
2；如图 4-10-3 所示界面。
（2）舵机要求在起始位置，当舵机摇臂位置如图 4-10-2示意图所示时，正好在起始
位置 0；表示当前窗帘为关闭状态；
（3）彩灯模块中显示全灭；
图 4-10-3 显示初始化显示 图 4-10-4 信息初始显示界面
13
2.系统设置及要求
（1）初始化完成后，过 5S钟后系统进入信息初始显示界面，如图 4-10-4所示。
第一行内容显示“Function MODE”，要求绿色字体（color=(0,255,0)），字体大小设
置为 scale= 2；
第二行内容显示“1.Auto Control”，要求红色字体（color=(255,0,0)），字体大小设
置为 scale= 2；
第三行内容显示“2.Moive MODE”，要求红色字体（color=(255,0,0)），字体大小设置
为 scale= 2；
第四行内容显示“Temperature:23.6”，要求蓝色字体（color=(0,0,255)），字体大小
设置为 scale= 2；其中 23.6表示温度模块采集的数据。表示为当前室内环境的温度；
（2）按下“KEY1”键之后，第二行内容显示“1.Auto Control”，变为黄色字体
（color=(255,255,0)），如图 4-10-5所示，表示当前选择的功能为自动控制功能；
再次按下“ KEY1”键，第三行内容显示“ 2.Moive MODE”，变为黄色字体
（ color=(255,255,0) ），第二行内容显示“ 1.Auto Control ”，变为红色字体
（color=(255,0,0)），表示当前选择的功能为电影模式功能；
再次按下“ KEY1”键，第二行内容显示“ 1.Auto Control”，变为黄色字体
（ color=(255,255,0) ）， 第 三 行 内 容 显 示 “ 2.Moive MODE ”， 变 为 红 色 字 体
（color=(255,255,0)），如此循环。
图 4-10-5 功能选择显示界面 图 4-10-6 检测到人脸的状态显示界面
四、系统功能（8分）
1.按下“KEY2”键，进入自动控制功能界面，此时显示屏实时显示摄像头采集得图像
信息，当摄像头采集到人脸信息后，要求显示屏上显示并框选出人脸，如图 4-10-6所示，
0
此时舵机旋转到 180 的位置，同时彩灯模块 U1亮红色，U2亮绿色，U3亮蓝色；模拟当前有
人回家，家里窗帘打开，房屋各间房的灯亮起。再次按下“KEY2”键，显示屏界面返回到
14
0
图 4-10-4所示的信息初始显示界面，舵机旋转到 0 位置，彩灯模块的 U1-U3三个灯全部熄
灭，模拟当前有人离家，家里窗帘关闭，房屋各间房的灯熄灭。
2. 先按下“KEY1”键，再按下“KEY2”键，进入电影模式功能界面，如图 4-10-7所
示，显示屏第一行显示“2.Moive MODE”，要求红色字体（color=(255,0,0)），字体大小设
置为 scale= 2；并显示 moive.Jpg 图片；同时彩灯模块的 U4灯亮起绿色，直流电机顺时针
旋转，旋转 3S后停止；模拟当前进入观看电影模式，电影幕布打开，电影氛围灯打开；再
次按下“KEY2”键，显示屏界面返回到图 4-10-4所示的信息初始显示界面；并且彩灯模块
的 U4熄灭；同时直流电机逆时针旋转，旋转 3S 后停止；模拟当前退出观看电影模式，电
影幕布关闭，电影氛围灯关闭。
图 4-10-7 电影模式功能
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