工業電子丙級檢定 交通號誌控制器

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。