耿子慶


摘 要 本文主要設計了采用貼片元件的雙面異形印制電路板——電動車報警器遙控電路的印制板設計。這種防盜報警器主要應用于電動車的防盜保護,在遙控報警器正常工作狀態下,電動車的搖晃、車門的開啟與關閉都會進行報警提示,從而提醒人們注意。此報警器電路設計時,考慮到便于攜帶等因素,所以要求實物的體積很小,因此元件都需要使用SMT進行設計與制作。
關鍵詞 貼片元件 印制電路板 報警器遙控電路
中圖分類號:TP368.1 文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.073
Design and Production of Electric Vehicle Alarm Remote Control Circuit
GENG Ziqing
(Jilin Financial and Economic School, Jilin, Jilin 132011)
Abstract In this paper, the design of the printed circuit board of the patch panel and the printed circuit board of the electric vehicle is designed. Mainly used for electric vehicle electric vehicle anti-theft alarm protection, in the protection of the state, the vibration of the electric car, open the switch will alarm. When the design of the remote control board is small enough to carry, so the main use of patch components.
Key words chip components; printed circuit board; alarm remote control circuit
1電路工作原理
(1)電路的組成。該遙控報警器電路主要由電源電路、編碼電路、按鍵電路和遙控發射電路四部分組成。(2)電路工作原理。該遙控器使用LA2260A這種遙控編碼芯片,其中編碼芯片的1到8腳作為地址引腳,可用于進行地址編碼,這8個引腳可以分別置于“0”、“1”和“懸空”的三種狀態,然后通過編碼開關來進行控制;遙控器的按鍵信息的輸入由10~13引腳來控制實現,發光二級管作為了遙控發射電路的信息指示信號;當按鍵開關S1-S4這四個按鍵有鍵按下的時候,三極管導通,為編碼芯片提供電壓,同時,發光二極管點亮,沒有按鍵按下時,三極管截止,保持不變狀態;遙控按鍵數據輸入由D0到D3順序操作,VD1、LED1作為工作的指示電路。
2印制電路板設計
(1)設計前準備。此報警遙控器因為體積要求小,所以采用SMT元件,DXP 2004軟件庫的元件的封裝體積都太大,對于該電路不適用,所以必須另行設計元件的圖形和封裝。在印制板電路設計過程中,為確保電路板能夠具有更好的抗干擾、降低接地的阻抗、屏蔽不良信號以及具有散熱等性能,所以一般在PCB設計的過程中要進行覆銅的設計,也就是在電路板上放置一層與地線相連接的銅膜。在印制電路板設計時,為了增強電路板的機械強度,避免導線和焊盤之間的接觸點中出現應力而導致斷裂的情況,應用了一種叫做淚滴的操作,即:導線與焊盤、過孔之間過渡的區域,因為呈現出淚滴的形狀,所以叫做淚滴。在此遙控報警器電路設計時就需要考慮覆銅與補淚滴的操作。
(2)原理圖設計。按上圖所示電路,進行電路圖的設計。設計時,考慮遙控報警器的體積問題,所以編碼開關和遙控編碼芯片需要自己設計電路元件符號,然后將其封裝添加進去,完成電路的最終設計。在生成PCB前,要嚴格地對電路進行電氣規則檢查,修改產生的錯誤,可以忽略對印制板的制作不影響的因素,直到電路錯誤和警告信息都修改正確為止。
圖1
(3)印制板設計。設計PCB時考慮的因素 按要求定義好PCB的電氣輪廓,先考慮貼片電感L1放置的位置,元件設置為露銅,方便后邊通過搪錫改變其電感量;發光二極管應該放置在印制電路板的頂端,在電路板上打好對應的孔位;在安排電池彈片時,一定要考慮好,電池的正負極間的距離問題;由于遙控器的體積很小,所以軟件中的編碼芯片的封裝,不能使用,必須自行設計該元件的封裝,要將其編碼按鍵設置在芯片的背面,以便于進行編碼的設置。綜合為遙控器的體積,所以必須考慮一些影響報警器設計的因素。為保證印制導線的強度,為焊盤和過孔添加淚滴。PCB布局及調整按要求規劃好PCB的尺寸,然后根據布局原則,首先將發光二極管、按鍵和電池彈片移動到機械1層上已經確定的位置,然后通過移動元件、旋轉元件等方法合理調整其他元件的位置。布局結束后,選中所有元件,將元件移動到網格上,以提高布線效率。印制板的布線及手工調整,由于貼片電感和電池的彈片的安裝盒需要先進行預布線,貼片電感需要在底層進行布線,電源線和地線則需要雙面布線,布線的方式都采用印制導線和覆銅這兩種結合的方式進行。采用自動布線和手工調整的方式,完成印制板的布線后,添加淚滴珠,完成印制板的布線。印制電路板輸出印制電路板設計完成,要輸出PCB圖,以便于進行人工檢查和校對,同時也可生成文檔保存。將設計完成后的數據文件,提供給生成加工部門,完成光繪(Gerber)文件輸出和輸出NC鉆孔圖形文件。
3元器件識別與檢測
3.1電路元器件的識別
在電路的制作過程中,元器件的識別與檢測是一個非常重要的環節,必須按照元件清單列表(表1)進行識別。
表1
3.2 電路元器件的檢測
(1)發光二極管:會識別其正負極性,會用萬用表測量其正反向電阻,以及發光性能是否良好。把萬用表功能開關撥到R?00或者R?K的歐姆檔,測量二極管的正反向電阻,看它的正反向電阻是否在規定的數值范圍內;(2)色環電阻:主要會依據色環法識別其標稱阻值,然后用萬用表測量電阻的阻值;(3)電解電容:用儀器判別管腳的“+”、“-”極性,并用萬用表測量性能的好壞。檢測是否存在漏電現象。把萬用表功能開關撥到R?00或者R?K的歐姆檔,測量電容兩腳的電阻。如果一開始表針右擺,最后向左擺回到起始處,則不漏電;若不能擺回到起始處,則表明漏電;(4)編碼開關:用萬用表識別判斷其動斷與動合端,并檢測其質量好壞;(5)三極管:識別其類型與引腳的排列,并用萬用表檢測其質量的好壞。
4電路裝配與焊接
(1)電路元器件的裝配。由于此報警遙控器實物體積很小,所以元件安裝一定要緊貼底板,并緊湊。為保證產品質量,減小出錯率。首先檢查所使用的元器件是否是良好的,是否能夠在使用期限內正常工作,是否清潔,是否已經具備了進行焊接的條件。其次,要知道插裝與焊接時的注意事項和操作人員要遵循的規則。最后在電子元器件裝配、焊接后,還需要檢測其是否完成預定的功能。每個元器件的操作步驟要嚴格遵循復測元器件—引線清潔、成型—插裝—焊接—修剪引腳—整形—調試的步驟順序,不得省略步驟,這在印制電路板上進行元器件裝配時,必須嚴格遵守操作流程。熟悉相關印制電路板,并按圖紙進一步檢查所有元器件的型號、規格及數量是否符合圖紙要求。電解電容器安裝時注意極性,且要緊貼印制板。安裝前要將被焊件的引腳進行清潔和預掛錫;清潔印制電路板的表面,去除氧化層、檢查焊盤和印制導線是否有缺陷和短路點燈不足。同時還要檢查電烙鐵能否吃錫,如果吃錫不良,應進行去除烙鐵頭的氧化層和預掛錫工作,保證電烙鐵能熔化焊錫絲。熟悉相關印制電路板,并按圖紙進一步檢查所有元器件的型號、規格及數量是否符合圖紙要求。
(2)電子元器件的焊接。為了保證產品質量,減小出錯率。上一步驟中電子元器件的檢測是非常重要的,是否能夠在使用期限內正常工作,是否整潔,是否已經具備了進行焊接的條件。其次,要注意貼片元件的安裝于焊接時的注意事項和操作人員要遵守的原則。最后,在電子元器件裝配、焊接后,還需要檢測其是否能完成預定的功能。在電路焊接后,剪去多余引線,注意留下的線頭長度必須適中,剪線時要注意不能損壞其他焊點;觀察焊點在搖動時上面的焊錫是否有脫落現象,也可以用鑷子將每個元器件輕輕拉一下,看有無松動等現象。對存在缺陷的焊點進行修補,如果需要重新焊接,必須等到上次的焊錫一同熔化并熔為一體時,才能把電烙鐵移開。
5電路測試與分析
5.1電路的調試方法
此電動車報警遙控器電路并不是很復雜,且用印制板來完成裝配。裝配完畢,應做以下調試:(1)使用萬用表測試LA2260A各引腳的輸出電壓;(2)再使用萬用表分別測試指示電路的各點的電壓值;(3)測量是否有健按下時以及沒有按鍵按下時的各點電壓,并判別確定導通與否。
5.2電路的故障分析
常見電路故障檢測及分析方法:(1)如果電路不能正常工作,甚至不工作,那么首先檢測電源部分,即電池彈片處是否接觸良好,是否能夠確保提供電路足夠的電壓值。(2)如果電路不能正常工作,確定電源電路沒有故障問題后,應該檢測編碼開關K1和遙控編碼芯片LX2260A部分,即:將編碼開關的八個撥碼分別撥動,用萬用表檢測其輸出電壓值是否正常;如果撥碼開關正常,然后檢測遙控編碼芯片的D0—D3引腳的輸出端電壓是否正常。(3)如果二極管LED1不發光,則檢查電阻R2前的電路,包括編碼電路、電源電路,以及電路的裝配及焊接情況是否良好。(4)編碼信息的輸出情況則檢測DOUT端和V2構成的電路部分,將整體電路劃分成若干個單元電路,進行檢查,直到電路正常工作。
參考文獻
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