NGHỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM HỘI THI TAY NGHỀ DẦU KHÍ LẦN THỨ V - NĂM 2017 NGHỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Thời gian: 360 Phút Vũng Tàu, 2017 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 MÔ-ĐUN LẮP RÁP MẠCH IN VÀ LẬP TRÌNH “THIẾT BỊ TIẾT KIỆM ĐIỆN (ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ THEO GIỜ)” Thời gian: 180 phút Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 I Nội dung: Thí sinh dùng board mạch in Ban tổ chức cung cấp kèm theo sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lớp TOP, sơ đồ lớp BOTTOM, sơ đồ linh kiện để lắp ráp hoàn chỉnh board mạch sau kiểm tra, cấp nguồn lập trình theo yêu cầu Những kỹ đạt cho mô-đun là: 1.1 Lắp ráp hàn linh kiện board mạch 1.2 Đo, kiểm tra lập trình thực chức theo yêu cầu Sơ đồ khối board mạch: Hiển thị LCD 16x2 Nguồn 12VDC Arduino Nano Thời gian thực DS1307 II Chuông cảnh báo Mô-đun relay Thiết bị cần điều khiển Bàn phím ma trận 4x4 Hướng dẫn thí sinh: 2.1 Thời gian: Thực nội dung thi tối đa 180 phút Gồm phần lắp ráp lập trình 2.2 Dụng cụ, vật tư linh kiện: - Thí sinh nhận đề thi mô-đun gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lớp BOTTOM, TOP, sơ đồ bố trí linh kiện “phụ lục 1”; Thí sinh nhận board mạch in (PCB); Công cụ, dụng cụ, vật tư linh kiện “phụ lục 2”; Phần mềm lập trình: Arduino 1.0.6 2.3 Nhiệm vụ: - Thí sinh kiểm tra túi linh kiện phát, phép đề nghị xin cấp linh kiện thiếu 15 phút kể từ bắt đầu phần thi; - Thí sinh tiến hành xếp lắp linh kiện board sau đo kiểm, cấp nguồn cho mạch viết chương trình theo yêu cầu sau: 2.3.1 Hiển thị tiêu đề LCD: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 - Cấp nguồn điều chỉnh độ sáng LCD cho hiển thị ký tự rõ nét Viết chương trình hiển thị sau: Cấp nguồn board mạch hiển thị chuỗi ký tự theo hình sau: Sau giây xóa LCD hiển thị: Tên đơn vị: Hiển thị hàng cột 1, viết tắt tên đơn vị chữ in TS (tên thí sinh): Hiển thị hàng cột 2, viết tắt họ với họ tên chữ Nếu chữ trở lên viết tắt họ chữ lót Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 Sau giây xóa LCD hiển thị: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 2.3.2 Hiển thị thời gian LCD: - Sau hiển thị nội dung cuối sau giây xóa LCD hiển thị thời gian LCD hình sau: 2.3.3 Cài đặt thời gian điều khiển thiết bị: a Cài đặt chỉnh ngày tháng: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 - Nhấn phím “A” vào chế độ cài đặt ngày tháng, hiển thị thông tin LCD sau: Và sau giây hiển thị giao diện cài đặt: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 - Nhấn phím “C” chọn chế độ cài đặt: nhấn phím “C” số hiển thị cài đặt tăng đến 0 Không cài đặt, phím số nhấn tác dụng Cài đặt Cài đặt phút Cài đặt giây Cài đặt ngày Cài đặt tháng Cài đặt năm Cài đặt thứ Sau chọn chế độ cài đặt, bấm phím số để cài đặt Nhấn phím “#” để lưu giá trị cài đặt trở giao diện hiển thị ngày - Nhấn phím “D” không cần lưu giá trị trở giao diện hiển thị ngày b Cài đặt điều khiển mở hệ thống, thiết bị: - Thiết bị chế độ hiển thị ngày Nhấn phím “B” hiển thị: - Một giây sau hiển thị: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 - Nhấn phím “A” tăng số lần, nhấn phím “B” giảm số lần Nhấn phím “C” chọn chế độ cài đặt: Cài đặt Cài đặt phút - Nhấn phím số cài đặt - Nhấn phím “#” hiển thị chữ “OK” xác nhận lưu giá trị cài đặt lần - Nhấn phím “*” xem lại thời gian lần cài đặt - Nhấn “D” thoát chế độ cài đặt mở thiết bị trở giao diện hiển thị ngày c Cài đặt tắt hệ thống, thiết bị: - Thiết bị chế độ hiển thị ngày Nhấn phím “C” hiển thị: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 - Một giây sau hiển thị: - Nhấn phím “A” tăng số lần, nhấn phím “B” giảm số lần Nhấn phím “C” chọn chế độ cài đặt: Cài đặt Cài đặt phút - Nhấn phím số cài đặt - Nhấn phím “#” hiển thị chữ “OK” xác nhận lưu giá trị cài đặt lần - Nhấn phím “*” xem lại thời gian lần cài đặt - Nhấn “D” thoát chế độ cài đặt tắt thiết bị trở giao diện hiển thị ngày d Điều khiển cảnh báo đóng mở thiết bị ngoại vi: Sau cài đặt lưu mở/tắt thiết bị ngoại vi thiết bị điều khiển trạng thái hiển thị ngày điều khiển relay sau: - Khi thời gian thực giá trị cài đặt mở thiết bị ngoại vi thiết bị điều khiển điều khiển kích hoạt relay - Khi thời gian thực giá trị cài đặt tắt thiết bị ngoại vi thiết bị điều khiển điều khiển ngắt relay Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 III Tiêu chí lắp ráp mạch thang điểm TT TIÊU CHÍ Lắp ráp hàn linh kiện board mạch in 1.1 Khối LCD: LCD, VR1, VR2, U9, U10 1.2 Khối nguồn vi điều khiển Arduino: Đô mi nô U8, U12, U13, U14, U11, R4, LED1, Arduino nano 1.3 Khối thời gian thực, bàn phím: U2, U6 1.4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 10 Hiển thị tiêu đề LCD theo yêu cầu Hiển thị thời gian thực LCD: giờ, phút, giây, ngày, tháng, năm, thứ Lập trình chức hiển thị cài đặt thời gian thực Lập trình chức hiển thị cài đặt thời gian mở thiết bị ngoại vi Lập trình chức hiển thị cài đặt thời gian tắt thiết bị ngoại vi 4.6 Điều khiển relay 10 Độ chắn linh kiện chất lượng mối hàn Lập trình thực chức mạch An toàn, vệ sinh công nghiệp TỔNG CỘNG Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Ghi 10 Linh kiện không bị lệch, chiều, vị trí (lỗi linh kiện trừ 0,5 điểm) Mạch sẽ, mối hàn đủ chì, sáng bóng 2.2 (lỗi linh kiện trừ 0,5 điểm) Cấp nguồn không ngắn mạch, điều chỉnh điện áp nguồn 5VDC (lắp ráp hoàn thiện, đầy đủ linh kiện) Điểm thực 30 Khối relay, chuông cảnh báo: U3, U4, U5, R1, OP1, R2, R3, Q1, RL1, U7 2.1 Điểm tối đa 5 50 10 10 10 10 5 100 Trang 10 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 PHỤ LỤC 1: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 5V_OUT U1 A5 A4 A3 A2 A1 SCL SDA DS1307 5V_OUT GND U6 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 LCD 16-2 U3 OUT A1 A2 A3 GND GND CHUONG BAO 5V_OUT 5V_OUT E 220VAC VO RS VR2 10K GND GND GND 220VAC U4 A1 A2 220V_IN N N U5 A1 A2 220V_OUT GND K4K3K2K1 E D7D6D5D4OUTRSGND 5V_OUT OP1 12V_IN1 Relay 10A/12V ARDUINO NANO1 RELAY 220VAC RL1 R1 330 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 A1 A2 A3 12V D13 D12 3.3V D11 REF D10 A0 D9 A1 D8 A2 D7 A3 D6 A4 D5 A5 D4 A6 D3 A7 D2 5V GND RST RST GND RX VIN TX GND D7 D6 D5 D4 5V_OUT 12V U8 VR1 10K CHAN ADUINO NANO KEYPAD 4X4 12V A 16 15 14 13 12 11 10 U7 A1 A2 220V_IN N K A DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 E R/W RS VO VDD VSS R2 10K 4N35 10 11 12 13 14 15 5V Q1 TIP122 R3 10K U2 12V 5V_AD RELAY R4 1K 12V GND 5V_EX U11 GND IN+ OUT+ IN- OUT- 5V_EX 5V CHAN MACH NGUON DC-DC GND A1 A2 12V_IN Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp U15 A jump U16 A jump 5V_AD U12 A1 A2 A3 5V_OUT 5V_EX 5V-EX U14 GND GND GND GND U9 LED1 LED 12V K5K6K7K8SDA SCL U17 A jump U13 A1 A2 A3 5V_ARDUINO A D7 GND D6 D5 D4 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 HEADER U10 E RS VO 5V_OUT GND GND A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 HEADER U18 A jump Trang 11 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 Sơ đồ lớp TOP Sơ đồ lớp BOTTOM Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang 12 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 Sơ đồ bố trí linh kiện: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang 13 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 PHỤ LỤC 2: CÔNG CỤ, DỤNG CỤ, LINH KIỆN CHO THÍ SINH TT I TÊN THIẾT BỊ, VẬT TƯ SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ GHI CHÚ CÔNG CỤ, DỤNG CỤ Đèn để bàn Ổ cắm điện Đồng hồ VOM Hộp dụng cụ đa hộp Mỏ hàn thiết 40W Đế gắn mỏ hàn Hút chì Hộp đựng linh kiện hộp Kìm cắt linh kiện 10 Nhựa thông gam II VẬT TƯ, LINH KIỆN Arduino nano LCD 16x2 Mô-đun DS1307, ngõ dạng header Bàn phím ma trận 4x4 loại mềm, dẻo Biến trở 10K Mô-đun nguồn giảm áp 2A Điện trở 1K Led 5mm Điện trở 330 Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Kích thước theo board mạch thiết kế Kích thước theo board mạch thiết kế Trang 14 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 TT TÊN THIẾT BỊ, VẬT TƯ SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ 10 Điện trở 10K 11 Transistor H1061 12 Relay 12VDC, loại chân, màu đen, 30A 13 Mô- đun còi báo 5VDC, ngõ chân dạng header 14 Đô mi nô chân loại lớn 15 Cổng nguồn chân, cắm jack adaptor 16 Nguồn adaptor 12VDC, 2A 17 Đèn led 220AC kèm theo chui lắp 18 Dây điện sợi, 220VAC mét 19 Phích cắm chân 20 Mica 5mm, kích thước 30x30cm, có thiết kế theo yêu cầu Tấm 21 Ốc vít 3mm 22 Đế gắn góc board mạch 23 Hàng rào loại 40 chân/1 cây 24 Hàng rào loại lỗ, loại cắm hàng rào (40 chân/1 cây) 25 Thiếc hàn loại 0.6mm Cuộn 26 Băng keo mặt loại tốt 0,5 m Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp GHI CHÚ Kích thước theo board mạch thiết kế Kích thước theo board mạch thiết kế Loại tốt cuộn 0,5kg Trang 15 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 MÔ-ĐUN THIẾT KẾ VÀ VẼ MẠCH IN TRÊN MÁY TÍNH Thời gian: 180 phút Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang 16 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 I Nội dung: Thí sinh dùng máy tính cài đặt phần mềm Altium Designer Winter 09 để thiết kế hoàn thiện sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mạch in theo yêu cầu đề thi Mô-đun “Thiết kế vẽ mạch” kiểm tra kỹ thí sinh về: Kỹ thiết kế, xây dựng sơ đồ nguyên lý thiết kế mạch máy tính Kỹ bố trí thiết lập thông số linh kiện hợp lý board mạch in II Hướng dẫn thí sinh: Thời gian: Thực nội dung thi tối đa 180 phút Thiết bị thực hiện: - Thí sinh nhận đề thi mô-đun bao gồm: danh mục linh kiện thiết kế cho khối, sơ đồ nguyên lý chưa hoàn thiện, máy tính bàn Nhiệm vụ: - Thí sinh kiểm tra thiết bị, sơ đồ nhận từ ban tổ chức, thực thiết kế vẽ mạch máy tính sau chuyển qua sơ đồ mạch in lớp 3.1 Yêu cầu sơ đồ nguyên lý:  Thiết kế khối ẩn (KHỐI 1, KHỐI 2, KHỐI 3, KHỐI 4, KHỐI 5)  Tạo project lưu vào máy tính theo đường dẫn: D:/tên thí sinh, đơn vị /tên file project  Thực thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý đầy đủ máy tính khổ giấy A3 (gồm có khung bao, sơ đồ nguyên lý mạch, khung tên) 3.2 Yêu cầu board mạch in PCB:  Kích thước board mạch: Chiều dài x chiều rộng = 16x10 (cm)  Kích thước đường mạch tín hiệu tối thiểu 0,3 (mm), đường nguồn (+12VDC, +5VDC, GND) tối thiểu 0,7 (mm), 220VAC tối thiểu 1mm  Khoảng cách đối tượng board tối thiểu 0,3 (mm)  Phủ đồng lớp BOTTOM có liên kết với GND  Kích thước lỗ khoan, PAD theo kích thước linh kiện thực tế ban tổ chức cung cấp Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang 17 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 III Thang điểm TT TIÊU CHÍ Điểm tối đa Thiết kế vẽ sơ đồ nguyên lý 50 1.1 Thiết kế vẽ sơ đồ khối 10 1.2 Thiết kế vẽ sơ đồ khối 10 1.3 Thiết kế vẽ sơ đồ khối 10 1.4 Thiết kế vẽ sơ đồ khối 10 1.5 Thiết kế vẽ sơ đồ khối 10 Vẽ sơ đồ mạch in lớp 50 2.1 2.2 Board mạch kích thước 100 mm x 160 mm, có khung bao (Keepout), có phủ đồng Tiêu chuẩn linh kiện: thẫm mỹ, kích thước, pad lỗ khoan theo tiêu chuẩn linh kiện 40 2.2.2 Khối 2.2.3 Khối 2.2.4 Khối 2.2.5 Khối Sắp xếp tên giá trị linh kiện cách khoa học, rõ ràng, thẩm mỹ, board mạch dây hoàn thiện TỔNG CỘNG Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp GHI CHÚ 2.2.1 Khối 2.3 Điểm thực 100 Trang 18 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 PHỤ LỤC 3: DANH MỤC VẬT TƯ LINH KIỆN TT TÊN THIẾT BỊ, VẬT TƯ SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ I CÔNG CỤ, DỤNG CỤ Hộp đựng linh kiện Thước kẹp Máy tính bàn USB 16G Máy in II VẬT TƯ, LINH KIỆN Arduino nano Jack cắm DC chân Điện trở 10K 23 Điện trở 4,7K Transistor C1815 Điện trở 0.47/2W Điện trở 470 Điện trở 1K Điện trở 330 27 10 Tụ 10uF/25V 11 Tụ 4.7uF/25V 12 Tụ 104 13 Transistor H1061 14 Led đơn siêu sáng dẹt 5mm 15 IC74HC595 DIP Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp GHI CHÚ Trang 19 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 TT TÊN THIẾT BỊ, VẬT TƯ SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ 16 Led đoạn Anot 17 Mô đun Bluetooth HC05 18 Điện trở 4,7K 19 IC 24C04 20 OPTO MOC3021M 21 Triac BTA16 22 Tụ 1uF/400V 23 Điện trở 10K/5W 24 Đô mi nô chân 25 Đô mi nô chân 26 Tụ 10nF 27 OPTO 4N35 28 Trasistor TIP122 29 Nút nhấn chân 30 Hàng rào 40 chân Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp GHI CHÚ Trang 20 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 PHỤ LỤC 4: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA DÙNG ARDUINO 12V JDC1 +DC 12V PEX5V R6 Q3 J1 0.47/2W H1061 -DC R5 470 12VDC GND R3 10K R1 10K VR1 Power Jumper 2K Khối Kết nối IC EEPROM 24C04 với Arduino theo chuẩn I2C Q1 C1815 R4 1K R2 4.7k Q4 C1815 R8 330 C3 4.7uF Q2 C1815 C1 10uf PEX5V 5V PUSB5V R7 470 L1 LED VR2 5K R9 330 C2 104 D1 3V C4 100uF R10 330 Khối Hiển thị Led đoạn giao tiếp SPI với Arduino Khối Kết nối mô đun Bluetooth HC05 giao tiếp RS232 arduino CHAN ADUINO NANO 10 11 12 13 14 15 ARDUINO NANO1 D13 D12 3.3V D11 REF D10 A0 D9 A1 D8 A2 D7 A3 D6 A4 D5 A5 D4 A6 D3 A7 D2 5V GND RST RST GND RX VIN TX 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 GND 5V GND GND SW3 SW GND R46 10K SW3 SW2 SW2 SW 5V R45 10K SW1 SW1 SW R44 10K R43 10K 5V SW4 SW SW4 Khối Điều khiển động bước dây 12VDC Khối Điều khiển đóng mở động 220VAC dùng triac 5V GND Thí sinh: Nguyễn Văn A Đơn vị: Ngày thực hiện:…/…/2017 Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang 21 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 PHẦN HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CÁC KHỐI ẨN Khối 1: Thiết kế mạch kết nối mô đun Bluetooth HC05 Linh kiện cho khối gồm: Tên linh kiện Số lượng Đơn vị Bộ Mô đun Bluetooth Hình ảnh sơ đồ chân HC05 Yêu cầu: Kết nối mô đun mô đun Bluetooth HC05 với Arduino nano theo chuẩn RS232 Khối 2: Thiết kế mạch kết nối IC EEPROM 24C04 với Arduino theo chuẩn I2C Linh kiện cho khối gồm: Tên linh kiện Số lượng Đơn vị IC EEPROM 24C04 Điện trở 4,7Kohm Hình ảnh sơ đồ chân Khối 3: Thiết kế mạch hiển thị số led đoạn Linh kiện cho khối gồm: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang 22 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 Tên linh kiện Số lượng Đơn vị Led đoạn loại anot Hình ảnh sơ đồ chân DS1 10 chung a b c d e f g DP A A 7SEG-A IC74595 chân DIP Điện trở 16 330Ohm/0,25W Yêu cầu: kết nối với mạch điều khiển với arduino qua giao tiếp SPI (chân chốt liệu D10) Khối 4: Thiết kế mạch điều khiển động 220VAC dùng triac Linh kiện cho khối gồm: Tên linh kiện Số lượng Đơn vị IC MOC3021 Triac BTA16 Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Hình ảnh sơ đồ chân Trang 23 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 con con Tụ điện 1uF/400V Đô mi nô chân Điện trở 330Ohm/0,25W Điện trở 1KOhm/0,25W Điện trở 10KOhm/0,25W Điện trở 10KOhm/2W Yêu cầu: lựa chọn linh kiện hợp lý để thiết kế mạch điều khiển động 220AC dùng chân D3, D5 arduino Khối 5: Thiết kế mạch điều khiển động bước 12VDC, đầu dây Linh kiện cho khối gồm: Tên linh kiện Số lượng Đơn vị OPTO4N35 Điện trở 330 Điện trở 10K 12 TIP122 Đô mi nô chân Đô mi nô chân Hình ảnh sơ đồ chân Yêu cầu: thiết kế mạch điều khiển động bước đầu dây, dùng chân digital arduino điều khiển Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang 24 ... họ chữ lót Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 Sau giây xóa LCD hiển thị: Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ... thi nghề: Điện tử công nghiệp Hình ảnh sơ đồ chân Trang 23 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 con con Tụ điện 1uF/400V Đô mi nô chân Điện trở 330Ohm/0,25W Điện trở 1KOhm/0,25W Điện. .. nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 Sơ đồ lớp TOP Sơ đồ lớp BOTTOM Đề thi nghề: Điện tử công nghiệp Trang 12 Hội thi Tay nghề Dầu khí lần thứ V – Năm 2017 Sơ đồ bố trí linh kiện: Đề thi nghề: Điện