工業電子丙級檢定

工業電子丙級檢定

一、目的：

• 1 、能掌握 PC 板組裝要領，正確而順暢的完成 PC 板的組裝作業。

• 2 、能依產品功能要求從事成品檢測工作。• 3 、能掌握數位電路檢修技巧，從事故障檢

修作業。

二、摘要：

• （一）、電路圖：

（二）、電路說明：

• 本裝置分為兩部份；一為以萬用電路板進行「主電路板」裝配及焊接。另一為將已經蝕刻好的顯示電路板，進行裝配及焊接工作，並依組裝圖將二電路板組裝為成品。元件面跳線必須使用 PVC 單芯線。

• 本裝置為一交通號誌控制器，動作依正常交通號誌模式工作。

• 本裝置包括兩個可調電阻器；調整 SVR1 時，控制綠、黃、紅燈工作的整個週期時間。調整SVR2 時，控制綠燈閃爍的次數。

（三）、動作要求：

• 由電源供給器輸入 12V 直流電源，主電路板上的 DC 電源指示燈（ POWER ）應亮。

• 本裝置為一交通號誌控制器，動作依正常交通號誌模式工作：（ 1 ）、調整 SVR1 可調電阻器，使綠、黃、紅燈全部兩組的工作週期為所指定的時間（工作週期時間範圍為 10 ～ 30 秒）。（ 2 ）、調整 SVR2 可調電阻器，使綠燈閃爍次數為所指定的閃爍次數（閃爍次數範圍為 2 ～ 6 次）。

（四）、系統電路解析 -1：

• 工作週期定時脈波產生器：• 由 U1 NE555 構成電路，其可產生一連串的

定時脈波輸出，振幅為 0.2 到 10.3V ，而脈波週期可由 SVR1 來調整，調整範圍在 0.66至 3.9 秒之間，以供應綠、黃、紅燈計時電路做燈號換計時之用。

（四）、系統電路解析 -2：• 綠、黃、紅燈計時電路：• 由 U3 CD4017 所構成者，它是一組十進制輸出計數器，它接收

U1 所輸出的一連串計時脈波，使 Q0 到 Q9 依序輪流輸出 1 ，藉以控制兩組綠、黃、紅燈的亮滅狀態。其控制狀態如下：

• (1).Q0 、 Q1 、 Q2 、和 Q3 控制綠燈 L2 ，當 Q0 或 Q1 或 Q2 為 1（高電壓 +12V ）時綠燈亮，當 Q3 為 1 時配合 U2 NE555 所生的脈波驅動綠燈閃滅。當 Q0 到 Q3 都為 0 （低電壓 0V ）時，綠燈滅。

• (2).Q4 控制黃燈 L3 ，當 Q4=1 黃燈亮，當 Q4=0 黃燈滅。• (3).Q5 、 Q6 、 Q7 和 Q8 控制第二只綠燈 L5 ，當 Q5 或 Q6 或 Q7 為 1

時綠燈亮，當 Q8 為 1 時，配合 U2 NE555 所產生的脈波驅動綠燈閃滅。當 Q5 到 Q8 皆為 0 時，則綠燈滅。

• (4).Q9 控制第二只黃燈 L6 ，當 Q9=1 則黃燈亮，當 Q9=0 ，黃燈滅。

（四）、系統電路解析 -3：• 紅燈控制電路：• 由 U4 CD4013 所構成者，它是一組除 2 的 D 型

正反器，它的 Q 輸出被利用來控制紅燈 L4 ， 控制紅燈 L7 ，當 Q=0 、 Q’=1 時，紅燈 L7 亮、 L4 滅；當 Q=1 、 Q’=0 時， L7 滅而 L4 亮。它的 Q 與 Q’輸出係由 CD4017 的 Q0 和 Q5 的輸出脈波所控制，再電源開啟時 Q=0 、 Q’=1 （因電源預設電路的作用關係），使 L7 亮、 L4 滅，當 Q5 輸出為 1後 CD4013 轉態為 Q=1 、 Q’ =0 ，使 L7 滅、 L4 亮。當 CD4017 輪回到 Q0 輸出為 1 後，則 CD4013 又轉態為 Q=0 、 Q’ =1 ，使 L7 亮， L4 滅。

（四）、系統電路解析 -4：• 綠燈閃滅脈波產生電路：• 由 U2 NE555 所構成電路，它只有在 U3

CD4017 的 Q3 和 Q8 為 1 時，才產生一連串的定時脈波，用來控制綠燈 L2 和 L5 的閃滅狀態。

（四）、系統電路解析 -5：• 電源預設電路：• 由 Q1 所構成電路，它平常在電晶體 Q1 的 C 腳是保持在

高電壓 12V 狀態，使 U1 得以正常工作；在 R9 兩端則保持在低電壓 0V 狀態，使 U4A 和 U3 得以正常工作；但在電源剛被開啟的瞬間， Q1 電晶體的 C 腳有一短暫的低電壓輸出使 U1 NE555 重新計時，同時在 R9 兩端亦有一極短暫的高態電壓輸出，用以清除 U4 CD4013 和U3CD4017 ，使 U4 的 Q=0 、 Q’=1 ， U3 的 Q0=1 ，讓整個電路井然有序的從頭開始運作；此一暫態現象時間甚短是無法使用三用電表測得的。（註：本電路輸出，由於未經史密特觸發器整形，故效 果稍差，若再電源開啟時，未能使電路由綠燈 L2 和紅燈 L7 開始亮起，可關閉電源，等幾秒鐘後再試）。

（四）、系統電路解析 -6：• 綠燈解碼電路：

• 分別由 U5A 、 U6B 、 U6A 和U5B 、 U6D 、 U6C 所構成的兩組組合邏輯電路，它是被利用來分別控制綠燈 L2 和 L5 亮滅動作的；只要它們的輸入有一只為 1 時，綠燈就會亮。

（四）、系統電路解析 -7：• 電流驅動器：

• 它是 U7 UN2003 所構成，它的每一個閘在被輸入 1 時輸出端就會吸入一股大電流，使所控制的號誌燈亮。

三、組裝規則：

（二）、焊接要領。

（三）、注意事項。

• 1.不得使用跳線，電路板兩面不得用導線繞過板外緣連接，否則不予評分。

• 2. 完成後之成品必須與元件佈置圖所繪之元件、端子之位置及佈線圖所繪之佈線線路相符。

• 3. 元件裝置於電路板時，必須裝置於元件面，由低至高依序安裝。• 4. 電阻器安裝於電路板時，色碼之讀法必須由左而右，由上而下方向

一致。• 5. 元件標示之數據必須以方便目視及閱讀為原則。• 6. 元件裝配應與電路板密貼，唯電晶體、橋式整流器、 1W 以上電阻

器… .. 等與電路板之間必須有 3~5mm空間，陶瓷電容器與電路板間應有 3mm空間。

• 7.IC需使用 IC座，不可直接焊接於電路板上， IC座應與電路板密貼且與 IC方向應一致。

• 8. 元件接腳彎曲後不得延伸至銅箔圓點邊緣外。

五、結論：

• 由於電子電路構成元件眾多且雜，加上新裝電路上百個焊點與佈線，在面對電路故障，必須修護時，其難度是可想而知的；因此，要沉穩以對，細心加專心才可完成。

• 在這專題製作過程中，由於電路系統龐雜，在電路發生故障時，若能先做故障判別，就可將檢修範圍縮到最小；如此便可集中心力在單一區塊電路的少數元件與佈線上，使故障點易於察覺。