内容简介
《高等职业教育项目课程改革规划教材:电子产品制作项目教程》包括三个项目,分别是聪明鼠的制作、循迹机器人的制作和机器向阳花的制作。在介绍三个项目的过程中融入了常用工具的使用、电路元器件的识别与检测、电路工作原理、电路部分的制作与整体组装、整体调整与调试等知识。本书图文并茂,具有很强的可读性。《高等职业教育项目课程改革规划教材:电子产品制作项目教程》可以作为职业院校电子信息技术、电子工程技术、机电一体化、通信技术等专业的教材或教学参考书,也可以作为电子产品制作爱好者的参考书。本书配有免费电子课件、模拟试卷、习题解答等。
内页插图
目录
项目一 聪明鼠的制作
任务一 常用工具的使用
活动一 镊子的使用
活动二 螺钉旋具的使用
活动三 尖嘴钳的使用
活动四 斜口钳的使用
活动五 钢丝钳的使用
活动六 剥线钳的使用
活动七 万用表的使用
活动八 元器件的引线成形与电烙铁的使用
任务二 电路元器件的识别与检测
活动一 电阻器的识别与检测
活动二 二 极管的识别与检测
活动三 电池的识别与检测
活动四 开关的识别与检测
活动五 直流电动机的识别
活动六 通用印制电路板的识别
任务三 电路部分的制作与整体组装
活动一 电路原理介绍
活动二 元器件和零部件的清点与检测
活动三 电路的焊接与整体组装
任务四 整体调整与调试
活动一 整体检查与静态调整
活动二 通电调试
活动三 活动日志、项目报告、考核表的填写
思考与练习
拓展训练
项目二 循迹机器人的制作
任务一 电路元器件的识别与检测
活动一 电容器的识别与检测
活动二 晶体管的识别与检测
活动三 集成电路的识别与检测
任务二 电路部分的制作与整体组装
活动一 控制电路原理介绍
活动二 元器件和零部件的清点与检测
活动三 电路的焊接与整体制作
任务三 整体调整与调试
活动一 静态调整
活动二 通电调试
活动三 活动日志、项目报告、考核表的填写
思考与练习
拓展训练
项目三 机器向阳花的制作
任务一 电路原理介绍与元器件、零部件的清点
活动一 电路原理介绍
活动二 元器件、零部件的清点与检测
任务二 电路部分的制作与整体组装
活动一 光线跟踪传感电路的制作
活动二 主体电路的焊接
活动三 带减速器电动机的制作与安装
活动四 整体制作
任务三 整体调整与调试
活动一 静态调整
活动二 通电调试
活动三 活动日志、项目报告、考核表的填写
思考与练习
拓展训练
附录
附录A四 环电阻器阻值速查表
附录B五 环电阻器阻值速查表
参考文献
精彩书摘
2)将量程选择开关拨离“OFF”位置即为开机。
3)交/直流电压的测量。可直接显示混合信号的直流分量和交流分量,表笔插入相应的插孔。
4)其他功能。二极管筛选,频率、占空比、快速脉冲、音频电平测量,逻辑分析,示波,趋势绘图,谐波分析,通断性、电导、电容的测量均可以实现。
(2)数字万用表的使用注意事项
1)电流插孔是为了测量电流用的,不测量电流时禁止使用本插孔,否则万用表将可能被烧毁。
2)万用表量程是自动量程,如果想使用规定量程,请按量程选择键。
3)插错插孔时,万用表有报警。使用趋势绘图、示波、逻辑分析、谐波分析等功能时,要查看量程选择和量程选择开关的位置。
活动八元器件的引线成形与电烙铁的使用
一、元器件的引线成形
电子产品焊接之前还要做一些准备工作,包括元器件的分类和质量检查以及元器件的引线成形等。
焊接之前对元器件进行处理,是为了便于安装和焊接,提高装配质量和效率,加强电子设备的防振性和可靠性。安装前预先把元器件引线弯曲成一定形状,这个过程就是元器件的引线成形。
1.元器件加工处理的工艺要求
1)元器件在插装之前,必须对元器件进行处理,若可焊接性差,则要先对元器件引线镀锡,就是用电烙铁将焊锡丝熔化后,在引线上镀上一层锡。
2)元器件引线成形后,其引线间距要求与印制电路板对应的焊盘孔间距一致。
3)元器件引线成形的形状应有利于元器件焊接时的散热和增强焊接后的机械强度。
2.元器件在印制电路板插装的工艺要求
元器件引线成形后就要插装在印制电路板上,对元器件的插装要求如下:
1)元器件在印制电路板上插装的顺序是先低后高、先小后大、先轻后重、先易后难,先装一般元器件,后装特殊元器件。注意:上道工序安装后不能影响下道工序的安装。
2)元器件插装后,其标志应向着易于认读的方向,并尽可能按从左到右的顺序读出。
3)有极性的元器件极性应严格按照电路图上的要求安装,不能错装。
4)元器件的安装高度应符合规定的要求,同一规格的元器件应尽量安装在同一高度上。
5)机器插装的元器件引线穿过焊盘后应保留2~3mm长度,以利于引线的打弯固定和焊接。
6)元器件在印制电路板上的插装应分布均匀,排列整齐美观,不能出现斜排、立体交叉和重叠排列,不能一边高、一边低,也不允许引线一边长、一边短。
3.元器件引线成形的基本要求
1)所有元器件引线均不得从根部弯曲。因为制造工艺上的原因,根部容易折断。一般应留1.5mm以下。
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前言/序言
《电子产品制作:从概念到实践的深度解析》 引言 在日新月异的科技浪潮中,电子产品的创新与迭代速度前所未有。从智能手机、可穿戴设备到复杂的工业控制系统,电子产品无处不在,深刻地改变着我们的生活、工作与交流方式。掌握电子产品制作的核心技术与流程,不仅是相关专业领域人才必备的技能,更是推动科技进步、实现产业升级的关键所在。本书《电子产品制作:从概念到实践的深度解析》正是基于这一时代需求而创作,旨在为读者提供一个全面、系统且深入的电子产品制作学习平台。 本书并非一本浅显的入门指南,而是聚焦于电子产品制作背后更为深邃的原理、严谨的设计流程以及精湛的工艺实践。我们力求打破知识的壁垒,将复杂的理论知识转化为清晰易懂的语言,并通过大量的案例分析和实践指导,帮助读者建立起完整的知识体系,培养独立解决问题的能力。本书内容涵盖了电子产品制作的各个关键环节,从产品的概念构思、市场调研,到电路设计、元器件选型,再到PCB布局布线、外壳结构设计,以及最终的组装调试、质量控制和生产制造,每一个步骤都进行了详尽的阐述和剖析。 第一部分:电子产品的设计哲学与流程 本部分将带领读者走进电子产品设计的宏观世界,理解设计的本质与核心理念。我们将深入探讨产品生命周期管理(PLM)在电子产品开发中的重要性,以及如何通过科学的设计流程来确保项目的成功。 创新思维与产品概念孵化: 电子产品设计的起点是创新。本章将介绍激发创新灵感的各种方法,如头脑风暴、TRIZ理论、设计思维等,并指导读者如何将模糊的想法转化为具体可行的产品概念。我们将探讨市场调研的重要性,如何通过用户需求分析、竞品分析来定位产品,并最终形成具有市场竞争力的产品定义。 产品设计流程解析: 详细剖析典型的电子产品设计流程,包括需求分析、概念设计、方案设计、详细设计、原型制作、测试验证、生产制造等阶段。每一阶段的目标、关键活动、输出成果以及注意事项都将一一呈现。我们将强调跨部门协作的重要性,例如设计、工程、市场、生产等部门之间的有效沟通与协同。 法规遵从与标准规范: 电子产品需要满足一系列的法规和标准,以确保其安全性、可靠性、电磁兼容性(EMC)以及环保要求。本章将介绍相关的国际和国内标准,如CE、FCC、RoHS、CCC等,以及如何在设计初期就将这些要求纳入考量,避免后期返工。 第二部分:核心电路设计与元器件解析 电路是电子产品的灵魂。本部分将深入探讨电子产品核心电路的设计原理、方法,以及各种关键元器件的特性与选型。 模拟电路基础与应用: 回顾模拟电路的基本概念,如放大器、滤波器、振荡器等,并结合实际电子产品案例,讲解如何设计和优化模拟电路,以实现特定的功能。我们将深入讲解运放电路的各种高级应用,以及如何处理信号衰减、噪声干扰等问题。 数字电路原理与逻辑设计: 深入理解数字电路的基本构成,如组合逻辑电路和时序逻辑电路,以及常用的数字集成电路。本章将重点介绍如何运用逻辑门、触发器、计数器、移位寄存器等构建复杂的数字系统,并引入硬件描述语言(HDL)在数字系统设计中的应用。 微控制器(MCU)与嵌入式系统设计: MCU是现代电子产品的大脑。本章将详细介绍不同类型MCU的架构、指令集、工作原理,以及如何进行外围接口配置、中断处理、任务调度等。我们将重点讲解嵌入式软件开发的流程,包括硬件选型、软件开发环境搭建、固件编写、调试与优化。 电源管理与低功耗设计: 高效的电源管理是电子产品续航能力的关键。本章将深入分析各种电源管理技术,如线性稳压器、开关电源、DC-DC转换器等,并探讨低功耗设计策略,包括动态电压与频率调整(DVFS)、休眠模式、唤醒机制等。 元器件选型指南: 详细讲解各类电子元器件的参数、特性、封装形式以及选型原则。从电阻、电容、电感等基础元器件,到二极管、三极管、MOSFET等功率器件,再到集成电路、传感器、执行器等,都将提供专业的选型建议,帮助读者选择最适合其设计的元器件,并考虑成本、性能、可靠性、可获得性等多方面因素。 第三部分:PCB设计与制造工艺 印刷电路板(PCB)是连接电子元器件的载体。本部分将全面解析PCB的设计流程、技术要点以及制造工艺。 PCB设计软件与流程: 介绍主流的PCB设计软件,如Altium Designer、Cadence Allegro、PADS等,并详细讲解从原理图绘制、元器件库创建、PCB布局布线到 Gerber文件生成的完整设计流程。 PCB布局布线黄金法则: 深入探讨PCB布局布线的关键技术,包括信号完整性、电源完整性、电磁兼容性(EMC)等方面的考量。我们将分享一系列实用的布局布线技巧,如差分对布线、电源/地平面设计、阻抗匹配、走线长度控制等,以确保电路的稳定性和高性能。 多层板、HDI与特殊工艺PCB设计: 随着电子产品集成度的提高,多层板、高密度互连(HDI)PCB以及柔性PCB等特殊工艺的应用越来越广泛。本章将深入讲解这些特殊PCB的设计特点、挑战与解决方案。 PCB制造工艺详解: 从PCB的基板选择、覆铜、蚀刻、钻孔、电镀、阻焊、丝印到表面处理,详细解析PCB的制造过程。我们将介绍不同类型PCB的制造流程,以及质量控制的关键环节。 第四部分:外壳结构设计与3D打印技术 电子产品不仅需要高性能的电路,还需要美观、实用且符合人体工程学的外壳。本部分将重点探讨外壳结构设计与现代制造技术。 产品工业设计与人机工程学: 讲解工业设计的原则与方法,如何将产品的功能性、美观性与用户体验相结合。重点关注人机工程学在产品设计中的应用,如尺寸、形状、交互界面的设计,以提升用户的使用舒适度与满意度。 三维建模与CAD软件应用: 介绍主流的3D建模软件,如SolidWorks、CATIA、Fusion 360等,并指导读者如何使用这些软件进行复杂三维模型的创建、编辑与装配。 3D打印技术在原型制作中的应用: 深入讲解3D打印(增材制造)技术的基本原理、不同工艺(FDM、SLA、SLS等)的特点与优势。重点阐述3D打印在电子产品快速原型制作中的重要作用,如何实现设计迭代的快速验证。 注塑成型与模具设计基础: 介绍大规模生产中常用的注塑成型工艺,包括注塑机的原理、模具的设计与制造流程。我们将探讨如何根据产品特性进行合理的模具设计,以保证产品质量和生产效率。 第五部分:组装、测试与质量控制 精湛的组装工艺和严谨的测试方法是确保电子产品质量的最后一道防线。 电子产品焊接技术与工艺: 详细介绍手工焊接、回流焊、波峰焊等焊接工艺,以及各种焊接设备和材料的使用。重点讲解SMT(表面贴装技术)与THT(通孔插装技术)的特点与应用,以及焊接质量的评估标准。 电子产品自动化组装: 介绍自动化生产线在电子产品组装中的应用,包括贴片机、插件机、AOI(自动光学检测)设备等。 测试方法与仪器仪表: 讲解电子产品的功能测试、性能测试、可靠性测试、环境测试等各种测试方法。介绍常用的测试仪器,如示波器、信号发生器、数字万用表、频谱分析仪等,以及如何进行科学的测试方案设计。 质量管理体系与失效分析: 介绍ISO 9000等质量管理体系,以及在电子产品开发与生产过程中如何实施有效的质量控制。讲解常见的电子产品失效模式,以及如何进行失效分析,找出根本原因并采取纠正措施。 第六部分:供应链管理与生产制造 将设计转化为批量生产,离不开高效的供应链管理和成熟的制造流程。 电子元器件的采购与供应商管理: 探讨电子元器件的采购渠道、风险控制以及与供应商建立长期合作关系的重要性。 生产制造流程与优化: 详细分析电子产品的生产制造流程,包括物料准备、流水线作业、包装出货等环节。介绍精益生产、六西格玛等管理理念在生产制造中的应用,以提高效率、降低成本、保证质量。 产品生命周期末端处理与回收: 关注电子产品的环保问题,介绍电子垃圾的处理、回收与再利用的相关法规与技术。 结语 《电子产品制作:从概念到实践的深度解析》致力于为读者提供一个全方位、深层次的学习体验。本书内容力求严谨、系统,同时又兼顾实践操作性。通过本书的学习,读者将能够: 建立全面的电子产品开发知识体系: 从宏观的设计理念到微观的元器件特性,再到具体的制造工艺,全面掌握电子产品制作的各个环节。 提升解决实际问题的能力: 通过大量的案例分析和详尽的指导,学会分析问题、寻找解决方案,并能够独立完成复杂的电子产品项目。 掌握前沿的设计与制造技术: 了解并掌握当前电子产品设计与制造领域的新技术、新趋势。 为未来的职业发展奠定坚实基础: 无论您是即将踏入高职学习的学生,还是希望在电子产品领域深造的从业者,本书都将为您提供宝贵的知识和技能。 我们相信,通过对本书内容的深入学习与实践,您将能够自信地迈入电子产品制作的广阔天地,创造出具有影响力的优秀产品。