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职教备课干货|交通灯电路怎么做?3D在线还原制作过程

　　交通信号灯从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。

今天100唯尔教育小编就结合100唯尔教育《PCB设计与制作》课程及其三维互动教学资源来介绍交通灯电路应该怎么安装跟调试以及有什么注意事项?交通灯电路主要由单片机、按键电路、数码管显示电路和LED指示灯等功能电路组成。该电路实现的主要功能有计时功能、动态扫描以及状态的切换等。

第一步：元器件排列与整形

　　1. 元器件排列有标准的安装工艺要求，讲究横平竖直，排列整齐工整。

　　2. 电阻元件水平放置时，误差靠右边;垂直放置时，误差靠下边，瓷片电容有字面对准正方向等等。

　　3. 元器件预加处理要包括引线的校直、表面清洁及搪锡3个步骤，具体元件的可焊性。

　　4. 元器件的引线整形要根据焊盘插孔和安装的要求弯折成所需要的形状，元器件整形有以下要求：

　　(1)引线成形后，引线弯曲部分不允许出现模印、压痕和裂纹。

　　(2)在引线成形过程中，元器件本体不应产生破裂、表面封装不应损坏或开裂。

　　(3)引线成形尺寸应符合安装尺寸要求。

　　(4)凡是有标记的元器件，在引线成形后，其型号规格、标志符号应向上、向外、方向一致、以便目视识别。

　　(5)元器件引线弯曲处要有圆弧形，其R不得小于引线直径的两倍。

　　(6)元器件引线弯曲处离元器件封装根部至少2mm距离。

　　第二步：元器件安装与焊接

　　1. 各元器件按图纸的指定位置孔距进行插装、焊接。元件安装后横平竖直，电路板底层安装贴片元件，焊点大小适中，无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺。焊盘不应脱落，修脚长度适当，一致，美观，集成电路、二三极管等及导线安装均应符合工艺要求，元器件安装牢固，排列整齐，无烫伤和划伤，整机清洁无污物。

　　2. 元器件插焊要领

　　(1)紧贴电路板元件安装。连接线，贴片电阻和贴片电容必须紧贴电路板安装。

　　(2)电阻插装焊接。卧式电阻应紧贴电路板插装焊接，立式电阻应在离电路板1～2mm处插装焊接。先插装焊接电阻，焊接时，先将电烙铁在线路上加热两秒，送焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。

　　(3)电容插装焊接。陶瓷电容应在离电路板4-6mm处插装焊接，电解电容和瓷片电容应在离电路板1～2mm处插装焊接。

　　(4)三极管插装焊接。三极管应在离电路板4-6mm(并排)处插装焊接。

　　插装焊接三极管

　　(5)集成电路插座插装焊接。集成电路插座应紧贴电路板插装焊接。

　　插装焊接芯片插座

　　(6)按键、数码管插装焊接都应紧贴电路板装焊接。元件高度及字符方向应符合工艺要求。

　　插装焊接数码管

　　第三步：整机调试

　　1.电路板检测

　　(1)直观检查分为目视检查和手触检查。

　　目视检查：电路安装好后，就是从外观上检查焊接的质量是否合格，有条件的情况下，建议3-10倍放大镜进行目检，一是是否错焊、漏焊、虚焊。二看有没有连焊、焊点是否有拉尖现象。三看焊盘有没有脱落、焊点有没有裂纹。四看焊点外形湿润应良好，焊点表面是不是光亮、圆润。五看焊点周围是无有残留的焊剂。六看焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。七看有极性的引脚是否有装反。

　　手触检查：在外观检查中发现有可疑现象时，采用手触检查。主要是用手指触摸元器件有无松动、焊接不牢的现象，用镊子轻轻拨动焊接部或夹住元器件引线，轻轻拉动观察有无松动现象。如有问题及时排除故障。检查完毕后，才可进行电阻法测试。

　　(2)检测电源安全性

　　用万用表的电阻档对电源与地、集成芯片等重点部位进行检查，着重检查电路有无明显短路现象。如有明显短路情况必须深入仔细排查，直到排除故障后放可通电检查。

　　(3)电压测量及故障诊断

　　在电路检查与电源安全性检测无误后，可以进行通电测量静态参数，在通电过程中应注意力集中，认真感觉有无异味、异声异热等异常现象，如有异常情兄应立即断电。防止进一步扩大故障，待找到故障原因并正确排除后再通电。如果没有异味等异常情况，可以用数字万用表的电压档去检查直流稳压电源的输出电压是否为5V，电源工作正常后，检测单片机最小系统电路有没有问题，控制电路是否按要求的指令执行，看LED数码管是否正常工作。若一切都正常，则电路装配成功。

　　(4)用示波器测量动态波形及故障诊断

　　通过电压测量判断电路正常工作后，最好用示波器对单片机控制电路等输出端波形调试检测。可以看看单片机最小系统正常工作后的单片机晶振输出脚的波形。如果测波形的参数值跟电压测量相吻合，则可以判断电路好。反之，必须对有问题的地方进行故障检查。

　　2.调试说明

　　(1)设定90秒倒计时交通灯电路显示。

　　①当5V电源后，LED灯和数码管闪烁3下，然后按照程序设定的90秒开始倒计时，此时南北红灯，东西绿灯。

　　②当倒计时为3秒的时候，南北黄灯亮。

　　③当到0秒时，南北变绿灯，东西变红灯

　　④当倒计时到3秒时，东西的红灯变黄灯。当倒计时到0秒东西变绿灯，南北变红灯，又开始另1个循环。

　　(2)交通灯电路时间设定。交通灯电路时间设定主要涉及到3个按键，第一个按键表示进入调整时间开与关，第二个按键时间加一键，第三个按键时间减一键。

　　①按下s1键盘交通灯电路讲入调整时间模式开，这时数码管显示数值不动。再按下S2键盘，数值加1。

　　②如果交通灯想时间缩短，则按下S3调整。

　　③如果时间设定好之后，则再次按下S1键，则时间调整模式关闭，则交通灯电路会从设定的时间开始进行倒计时显示工作。

　　(3)交通灯电路深夜模式。当按下S4按键之后，交通灯电路则进入深夜模式。如果再次按下S4，则交通灯电路退出深夜模式。

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