„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Tadeusz Skóra
Projektowanie i wykonywanie prostych obwodów
drukowanych 725[02].Z1.02
Poradnik dla nauczyciela
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inż. Stanisław Górniak
dr inż. Grzegorz Żegliński
Opracowanie redakcyjne:
mgr Tadeusz Skóra
Konsultacja:
mgr inż. Andrzej Zych
Korekta:
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 725[02]Z1.02
zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu monter sieci i urządzeń
telekomunikacyjnych
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
4
3. Cele kształcenia
5
4. Przykładowe scenariusze zajęć
6
5. Ćwiczenia
11
5.1. Konstrukcje nośne
11
5.1.1. Ćwiczenia
11
5.2. Projektowanie obwodów drukowanych – moduł schematu
13
5.2.1. Ćwiczenia
13
5.3. Projektowanie obwodów drukowanych – moduł płytki
16
5.3.1. Ćwiczenia
16
5.4. Wytwarzanie obwodów drukowanych.
19
5.4.1. Ćwiczenia
19
5.5. Bezpieczeństwo i higiena pracy przy wykonywaniu obwodów drukowanych
20
5.5.1. Ćwiczenia
20
6. Ewaluacja osiągnięć ucznia
22
7. Literatura
33
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Przekazuję Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu
zajęć dydaktycznych w szkole zawodowej, kształcącej w zawodach elektronicznych
W poradniku zamieszczono:
−
wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki,
−
wykaz umiejętności, jakie uczeń ukształtuje podczas zajęć,
−
propozycje ćwiczeń, które mają na celu wykształcenie u uczniów umiejętności
praktycznych.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami
aktywizującymi ze szczególnym uwzględnieniem:
−
wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych,
−
samokształcenia kierowanego,
−
metody tekstu przewodniego,
−
metody projektu.
Forma organizacyjna pracy uczniów może również być zróżnicowana, począwszy od
samodzielnej pracy jednolitej lub zróżnicowanej, przez grupową jednolitą i zróżnicowaną, do
pracy jednolitej w większym zespole uczniowskim.
W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomości i umiejętności ucznia nauczyciel może
posłużyć się zamieszczonymi w rozdziale 6 zestawem zadań testowych, zawierającym różnego
rodzaju zadania lub wykorzystać metodę projektów. W tym rozdziale podano również:
−
plan testu w formie tabelarycznej,
−
propozycje norm wymagań,
−
klucz odpowiedzi,
−
instrukcję dla nauczyciela,
−
instrukcję dla ucznia,
−
przykładową kartę odpowiedzi.
Schemat układu jednostek modułowych
725(02).Z1
Montaż elementów i układów
telekomunikacyjnych
725(02).Z1.01
Montaż elementów i podzespołów
elektronicznych oraz telekomunikacyjnych
725(02).Z1.02
Projektowanie i wykonywanie prostych
obwodów drukowanych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do nowego etapu nauki w zakresie programu jednostki modułowej
Projektowanie i wykonywanie prostych obwodów drukowanych, uczeń powinien umieć:
−
czytać schematy ideowe oraz instrukcje,
−
rozróżnić podstawowe wielkości elektryczne i ich jednostki,
−
rozpoznać elementy elektroniczne na podstawie ich symboli oraz wyglądu zewnętrznego,
−
interpretować parametry elementów stosowanych w elektronice,
−
korzystać z książek, katalogów, czasopism w celu odnalezienia potrzebnej informacji
o elementach, układach i urządzeniach telekomunikacyjnych,
−
rozpoznać na schematach ideowych bloki funkcjonalne: zasilacze, generatory, układy
wzmacniające,
−
obsługiwać sprzęt komputerowy w podstawowym zakresie,
−
czytać proste rysunki mechaniczne,
−
posługiwać się podstawowymi przyrządami pomiarowymi wielkości mechanicznych,
−
wykonywać proste prace z zakresu obróbki ręcznej,
−
przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania prostych prac
z zakresu obróbki ręcznej,
−
rozróżniać metody wykonywania połączeń elektrycznych,
−
współpracować w grupie,
−
oceniać i prezentować swoją pracę,
−
uczestniczyć w dyskusji,
−
korzystać z różnych źródeł informacji,
−
stosować różne metody i środki (symbole, rysunki, zdjęcia itp.) w porozumiewaniu się na
temat zagadnień technicznych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:
−
rozróżniać techniki wykonywania płytek drukowanych,
−
obsługiwać program do projektowania płytek drukowanych,
−
przygotować płytkę do druku,
−
wykonać obwód drukowany,
−
stosować właściwe przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, przeciwpożarowe oraz
przepisy o ochronie środowiska,
−
przewidzieć zagrożenia dla życia i zdrowia w czasie wykonywania płytek drukowanych,
−
dobierać środki ochrony osobistej podczas wykonywania obwodów drukowanych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ
Scenariusz zajęć 1
Osoba prowadząca ……………………………………………….
Modułowy program nauczania:
Monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych 725[02]
Moduł:
Montaż instalacji i urządzeń telekomunikacyjnych
725[02].Z1.
Jednostka modułowa:
Projektowanie i wykonywanie prostych obwodów
drukowanych 725[02].Z1.02
Temat: Wykonanie schematu sterownika sześciu reflektorów
Cel ogólny: kształtowanie umiejętności obsługi modułu schematu programu Eagle.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:
−
uruchomić program i stworzyć w nim odpowiednie katalogi,
−
odszukać w bibliotekach programu odpowiednie elementy elektroniczne, wybrać elementy
o odpowiedniej obudowie, wykonać połączenia elektryczne między nimi,
−
sprawdzić poprawność elektryczną schematu, usunąć ewentualne błędy,
−
ustawić parametry wydruku i wydrukować schemat ideowy projektowanego urządzenia.
Metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenia praktyczne.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
indywidualna.
Czas:
180 min.
Środki dydaktyczne:
−
schemat ideowy urządzenia,
−
zestaw elementów wchodzących w skład urządzenia,
−
komputer pracujący w sieci z zainstalowanym programem Eagle i zainstalowaną drukarką,
−
wideoprojektor podłączony do komputera,
−
wskaźnik laserowy.
Przebieg zajęć:
1. Sprawy organizacyjne (czas trwania 5 min.).
2. Nawiązanie do tematu, omówienie celów zajęć (czas trwania 25 min.).
3. Zorganizowanie stanowiska pracy do wykonania ćwiczenia (czas trwania 5 min.).
4. Realizacja tematu:
−
Każdy uczeń tworzy folder z własnym nazwiskiem w folderze klasowym na dysku
sieciowym (czas trwania 5 min.).
−
Uczeń odszukuje w programie Eagle potrzebne elementy elektroniczne (w razie
trudności korzysta z pomocy nauczyciela) (czas trwania 55 min.).
−
Podczas wybierania elementów uczeń dobiera odpowiednie typy obudów do
poszczególnych podzespołów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
−
Nauczyciel nadzoruje pracę uczniów i pomaga wybrać właściwe elementy. Podpowiada
najlepsze rozwiązania.
−
Po wybraniu wszystkich elementów uczeń wykonuje połączenia elektryczne. Rysuje
ramkę i tabliczkę rysunkową, wypełnia ją (czas trwania 25 min.).
−
Uczeń sprawdza poprawność elektryczną wykonanego schematu. Analizuje z udziałem
nauczyciela komunikaty o błędach – poprawia je (czas trwania 15 min.).
−
Nauczyciel analizuje prace ucznia i ocenia poprawność wykonania (czas trwania
10 min.).
5. Uczniowie prezentują swoje prace na wideoprojektorze, drukują prace (czas trwania
20 min.).
6. Klasa wspólnie z nauczycielem dokonuje oceny prac (czas trwania 10 min.).
7. Zadanie pracy domowej (czas trwania 5 min.).
Zakończenie zajęć
Praca domowa
Odszukaj w literaturze inne urządzenia świetlne stosowane jako zabawki, gadgety…. Na
podstawie zgromadzonych informacji wyszukaj w czasopismach lub na stronach www ich
schematy ideowe i przynieś na zajęcia. Przy wyborze urządzenia uwzględnij jego przydatność
dla Ciebie (w przyszłości wykonasz do niego płytkę drukowaną).
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
−
anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć i zdobytych
umiejętności.
Załączniki:
1. Schemat ideowy urządzenia.
2. Wykaz elementów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Scenariusz zajęć 2
Osoba prowadząca ……………………………………………….
Modułowy program nauczania: Monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych 725[02]
Moduł:
Montaż
instalacji
i
urządzeń
telekomunikacyjnych
715[02].Z1.
Jednostka modułowa:
Projektowanie
i
wykonywanie
prostych
obwodów
drukowanych 725[02].Z1.02
Temat: Sporządzenie karty analizy ryzyka zawodowego dla szkolnego stanowiska do
produkcji płytek drukowanych
Cel ogólny: kształtowanie umiejętności bezpiecznego wykonywania płytki drukowanej
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:
−
ocenić ryzyko związane z używaniem różnych substancji chemicznych,
−
dobrać najbezpieczniejsze techniki i materiały do wytwarzania płytek drukowanych,
−
zorganizować stanowisko do wykonywania płytki drukowanej zgodnie z zasadami
bezpieczeństwa i higieny pracy,
−
omówić zasady udzielania pierwszej pomocy.
W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:
−
pracy w zespole,
−
organizowanie i planowanie pracy,
−
oceny pracy w zespole.
Metody nauczania–uczenia się:
−
metoda przewodniego tekstu uczniowie pracują w 2–3 osobowych grupach (proponuję
3 zespoły: 1 – analizuje zagrożenia przy przygotowanie płytki metodą na żelazko,
2 – metodą fotochemiczną, 3 – zagrożenia przy wytrawianiu).
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
indywidualna,
−
grupowa.
Strategia: uczenie się przez doświadczenie
Środki dydaktyczne:
−
związki chemiczne stosowane do wytwarzania płytek drukowanych rożnymi technikami,
−
karty charakterystyk substancji stosowanych do wytwarzania płytek drukowanych,
−
komputer pracujący w sieci z zainstalowanym programem Eagle i zainstalowaną drukarką,
−
wideoprojektor podłączony do komputera,
−
wskaźnik laserowy.
Czas:
180 min.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Przebieg zajęć:
Zadanie dla ucznia
Przedmiotem zadania jest wykonanie karty analizy ryzyka na stanowisku do wytwarzania
płytki drukowanej.
1. Jaki sprzęt i jakie środki chemiczne potrzebne są do wykonania płytki drukowanej metodą
(…)?
2. Jakie zagrożenia mogą wystąpić w związku z wykorzystaniem niezbędnego sprzętu oraz
substancji chemicznych?
3. W jaki sposób zminimalizować ryzyko związane z wykorzystaniem sprzętu oraz
substancji chemicznych?
4. Jakie są zasady udzielania pierwszej pomocy w przypadku skażenia substancją chemiczną
(podaj 5 najważniejszych)?
Faza wstępna ~ 10 min
Czynności organizacyjno-porządkowe, podanie tematu lekcji, zaznajomienie uczniów z pracą
metodą przewodniego tekstu, rozdanie arkuszy z zadaniem.
Faza właściwa
Informacje
1. Jakie znasz metody produkcji płytek drukowanych? (powt.)
2. Jaki sprzęt i środki chemiczne potrzebne będą w metodzie fotochemicznej? (powt.)
3. Jaki sprzęt i środki chemiczne potrzebne będą w metodzie domowej „na żelazko”? (powt.)
4. Co to jest ryzyko zawodowe?
5. Czy potrafisz ocenić ryzyko zawodowe na swoim stanowisku pracy?
4. Jaki zminimalizować ryzyko zawodowe do poziomu akceptowalnego na stanowisku
pracy?
Planowanie ~ 25 min
1. Przygotuj proces technologiczny produkcji płytki drukowanej metodą fotochemiczną
wpisując do formularza:
−
kolejność wykonywania poszczególnych czynności,
−
sprzęt potrzebny do wykonania płytki,
−
materiały i środki pomocnicze niezbędne są do wykonania płytki,
2. Przygotuj proces technologiczny produkcji płytki drukowanej metodą domową „na
żelazko” wpisując do formularza:
−
kolejność wykonywania poszczególnych czynności,
−
sprzęt potrzebny będzie do wykonania płytki,
−
materiały i środki pomocnicze niezbędne są do wykonania płytki.
Uzgodnienie ~ 30 min
Zaproponowany plan wykonania zadania jest dokładnie analizowany z nauczycielem.
Analizowana jest także proponowana przez uczniów kolejność wykonania poszczególnych
elementów ćwiczenia. Nauczyciel wspólnie z uczniami wyszukuje i usuwa błędy
w proponowanym przez uczniów procesie postępowania oraz uzgadnia możliwość
przeprowadzenia ćwiczenia w warunkach technicznych pracowni lub na wydzielonych
stanowiskach. Następnie nauczyciel lub uczniowie ustalają sposób kontroli między operacyjnej.
Uczniowie wypełniają druki zapotrzebowania na części i materiały. Przedstawiciele zespołów
pobierają następnie materiały i ich karty charakterystyk.
Wykonanie ~ 60 min
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Po tak dokładnym przygotowaniu, uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie.
Nauczyciel czuwa nad przebiegiem procesu uczenia się, zwraca uwagę na czynności trudne do
wykonania i bezpieczeństwo pracy.
Uczniowie:
−
na podstawie kart charakterystyk substancji niebezpiecznych oceniają zagrożenia związane
z ich użyciem,
−
oceniają stopień ryzyka,
−
zastanawiają się nad sposobami jego zminimalizowania,
−
ponownie oceniają ryzyko,
−
wyniki swoich przemyśleń zapisują w tabeli w formie elektronicznej.
Sprawdzanie ~ 40 min
Uczniowie prezentują wyniki swoich prac z wykorzystaniem wideoprojektora. Kontroli
i komentarzy udzielają koledzy z innych zespołów i nauczyciel. Ocenie podlega również jakość
i staranność wykonanych prac oraz prezentacji.
Nauczyciel rozdaje wzorcowe karty ryzyka dla poszczególnych procesów. Uczniowie
ponownie dokonują autorecenzji.
Analiza ~ 10 min
Uczniowie wraz z nauczycielem wskazują, które etapy ćwiczenia sprawiły im najwięcej
trudności. Nauczyciel podsumowuje całe ćwiczenie, wskazuje jakie nowe, ważne umiejętności
zostały
wykształcone,
jakie
wystąpiły
nieprawidłowości
i
jak
ich
unikać
w przyszłości.
Faza końcowa ~ 5 min
Zakończenie zajęć
Praca domowa
Odszukaj wiadomości na temat: Inne substancje chemiczne używane w gospodarstwie
domowym Na podstawie zgromadzonych informacji wyszukaj karty charakterystyk tych
substancji. Przygotuj się do zreferowania zagrożeń, jakie one niosą oraz zasad bezpiecznego
ich używania.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
Anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności
podczas realizowania zadania i zdobytych umiejętności.
Załączniki:
1) Zadanie dla ucznia,
2) Ocena ryzyka zawodowego materiał dla ucznia,
3) Wzór karty analizy ryzyka.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
5. ĆWICZENIA
5.1. Konstrukcje nośne
5.1.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Posługując się katalogiem ELFA skompletuj ramę systemu EUROPAC PRO do płytek
drukowanych o wymiarach 100x160mmm.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) uruchomić PC i otworzyć stronę www.elfa.se/pl,
2) w oknie katalog ustawić:
−
automatyczne pokazywanie zdjęć,
−
sortowanie wg katalogu,
−
zapoznać się ze spisem treści,
3) wybrać rozdział obudowy i zapoznać się z jego zawartością,
4) otworzyć podkatalog ramy typoszeregu 19",
5) w zakładce przegląd ogólny zapoznać się z:
−
systemem ram Europac Pro,
−
profilami wchodzącymi w skład systemu,
6) dobrać części wchodzące w skład systemu:
−
2 płyty boczne,
−
2 kątowniki 19",
−
przedni profil modułowy,
−
tylni profil modułowy,
−
prowadnicę kart,
−
blokadę i kołki kodujące,
−
płytę czołową nie ekranowaną,
−
zaślepki pustych miejsc,
−
perforowane płyty osłaniające,
7) zapisać numery katalogowe,
8) obliczyć cenę materiałów ramy,
9) porównać otrzymane wyniki z ceną ramy gotowej (8 elementów).
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ćwiczenia praktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
komputer podłączony do sieci Internet,
−
kalkulator.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Ćwiczenie 2
Zapoznaj się z instrukcją centrali telefonicznej. W rozdziale podzespoły centrali znajdź
umiejscowienie płytek drukowanych, ram, szuflad i obudów.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres.
Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się ze spisem treści instrukcji,
2) przeanalizować zawartość rozdziału,
3) odszukać, nazwać i wskazać wymienione części w rzeczywistym urządzeniu,
4) przypisać im stosowne określenia: płytka drukowana, kaseta, rama, szuflada, stojak, szafa,
5) zaprezentować efekty swojej pracy,
6) dokonać oceny ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ćwiczenia praktyczne,
−
tekst przewodni.
Środki dydaktyczne:
−
urządzenie elektroniczne,
−
instrukcja obsługi tego urządzenia,
−
literatura poradnik dla ucznia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
5.2. Projektowanie obwodów drukowanych – moduł schematu
5.2.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
W programie Eagle narysuj schemat testera pilotów wg podanego wzoru (rys. 1).
Wydrukuj rysunek z ramką wybraną z bibliotek programu.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Rys. 1. Schemat ideowy testera pilotów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) uruchomić program Eagle, w panelu kontrolnym załadować wszystkie biblioteki,
otworzyć nowy schemat i zapisać go na stosownym dysku,
2) używając polecenia Grid uaktywnić siatkę (linie), powiększyć okno 1x (czynności te nie są
niezbędne – jednak poprawiają komfort pracy),
3) uruchomić polecenie Add – dodając element:
−
odszukać katalog rezystory (przeszukując zawartość bibliotek lub wpisując do
„wyszukiwarki” hasło – nazwę szukanego elementu w tym przypadku resistors),
−
z podkatalogu R-EU_ wybrać stosowne rezystory np. 0207/10 i umieść je na schemacie
(najlepiej tak jak na wzorze w położeniu pionowym),
−
poleceniem Value nadać im stosowne wartości (uwaga – nie można wstawić symbolu Ω),
−
używając polecenia Smash oddzielić nazwę i wartość od elementu. Po kliknięciu lewym
klawiszem myszy na element przy nazwie i wartości pojawią się uchwyty w postaci
kursorów. Poleceniem Move ustawić napisy poziomo. W celu dokładnego ustawienia
napisów (teraz są przyciągane do siatki) na ten czas możemy w poleceniu Grid zmienić
rozmiar – Size na Finest,
−
odszukać katalog led (jak w punkcie a),
−
z podkatalogu LED wybrać odpowiednią diodę np. okrągłą 5 mm,
−
znaleźć dowolną fotodiodę (w „wyszukiwarkę” wpisać typ szukanego elementu –
photo diode, lub przeszukać katalogi z rozszerzeniem opto) np. BP 104,
−
znaleźć tranzystor (jak w punkcie a).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
−
wstawić punkty zasilające. Z katalogu Pin Headers Connectors wybrać dwa pojedyncze
lub jeden podwójny pin. Poleceniem Value określić biegunowość (+ i -),
4) uruchomić polecenie Net i narysować połączenia elektryczne miedzy elementami zgodnie
ze schematem,
5) poleceniem Save zapisać narysowany schemat (nadaj tytuł: Tester diod),
6) poleceniem ERC sprawdzić poprawność wykonanej pracy. Poprawić ewentualne błędy,
7) z katalogu Frames wybierać stosowną ramkę rysunkową np. DINA4_P, umieść ją tak by
Twój schemat był w środku ramki,
8) w wolnym polu ramki z polecenia Tekst wpisać swoje dane,
9) poleceniem Print wydrukować narysowany schemat. Ustawienia opcji wydruku (zakładki):
−
Printer – zależy od typu drukarki (ustawiamy m. innymi: wybór drukarki, format
papieru – A4, układ – pionowy, preferencje drukowania i liczbę kopii),
−
Page – definiujemy granice wydruku (border), kalibrację, ustawiamy położenie
pionowe (Center – schemat ma być w środkowej części kartki) oraz poziome (Center
– w środku arkusza), odznaczamy Caption (nie chcemy nadruku z nazwą pliku…),
−
Print – sprawdzamy ustawienia Print, Paper, Orientation, zaznaczamy opcję Black
(wydruk czarno biały), Scale factor – 1 i Page limit – 1 wydruk ma się zmieścić na
1 stronie – wykonujemy wydruk – klawisz OK.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ćwiczenia praktyczne,
−
tekst przewodni.
Środki dydaktyczne:
−
komputer z zainstalowanym programem Eagle i z zainstalowaną drukarką.
Ćwiczenie 2
W programie Eagle narysuj schemat migacza diod LED wg podanego wzoru (rys. 2).
Dorysuj ramkę i tabelkę według wzoru używanego w twojej szkole. Wypełnij stosowne
miejsca tabliczki rysunkowej. Wydrukuj rysunek.
Rys. 2 Migacz diod LED.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres i
techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) wybierając rezystory, kondensator, diody, tranzystor i punkty przyłączeniowe postępuj jak
w ćwiczeniu 1,
2) postarać się zrobić to nie zaglądając do poprzednich wskazówek. Wstawiając bramki
układu 4011 postępować jak w podrozdziale „Narzędzia do edycji schematu”, gdzie
opisana jest użycie narzędzia Invoke,
3) z katalogu Supply wstawić odpowiednie napięcia,
4) sprawdzić poprawność elektryczną schematu,
5) usunąć ewentualne błędy,
6) wybrać polecenie rysuj linię. Ponieważ pomiarów będziesz dokonywał w mm narzędziem
Grid ustaw odpowiednią jednostkę,
7) określić poziom na jakim będziesz rysował linie ramki i tabliczki (Tekst lub Value), rodzaj
i grubość linii,
8) zgodnie z posiadanym wzorem narysować ramkę i tabliczkę rysunkową,
9) poleceniem Tekst wypełnić odpowiednie pola,
10) narzędziami: Group i Move umieścić schemat w środku ramki rysunkowej,
11) wydrukuj rysunek.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ćwiczenia praktyczne,
−
tekst przewodni.
Środki dydaktyczne:
−
komputer z zainstalowanym programem Eagle z zainstalowaną drukarką,
−
literatura poradnik dla ucznia rozdział 4.2.1.6
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
5.3. Projektowanie obwodów drukowanych – moduł płytki
5.3.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaprojektuj jednostronną płytkę drukowaną dla istniejącego w programie Eagle projektu
„demo 1” (katalog Tutorial). Wymiary płytki 60 x 60 mm. Na 1 arkuszu wydrukuj schemat
montażowy i mozaikę ścieżek. Ścieżki wygeneruj automatycznie.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Uczeń powinien:
1) uruchomić program Eagle, w panelu kontrolnym klikając na znaczek (+) przed nazwą
kategorii Projects, Examples i Tutorial – znaleźć schemat o nazwie „demo 1”,
2) w tym samym katalogu utworzyć kopię o nazwie „demo 1 kopia” – otworzyć schemat
(kopię),
3) przełącznikiem Board wygenerować ze schematu płytkę, na pytanie Create from
schematic? odpowiadając – Yes,
4) zmaksymalizować okno i ustawić zadane parametry płytki 60x60 mm. W tym celu:
−
w poleceniu grid zmienić jednostkę (size) na milimetry ewentualnie uaktywnić siatkę
(Display na ON),
−
poleceniem Move, klikając na środek prawej krawędzi i przesuwając ją w lewo do
wymiaru ~ 60 mm (pierwsza liczba w nawiasie) – powtórnym kliknięciem zapisać
położenie linii. Tak samo postępować z górną krawędzią. Ikoną Save zapisać
wymiary płytki.
5) przenieść elementy w obszar płytki:
−
uruchomić polecenie Move i pierwszym kliknięciem lewym klawiszem myszy na
środek elementu podnieś go i przesunąć w obręb płytki (lewym klawiszem możesz go
obrócić), drugim kliknięciem ułóżyć na płytce,
−
lub uaktywnić polecenie definiuj grupę (ikona Group), przeciągając wciśniętym lewym
klawiszem myszy przez elementy (rozjaśnią się), zaznaczyć je a następnie poleceniem
Move i klikając prawym klawiszem myszy przenosi całą grupę na płytkę,
6) maksymalnie powiększyć rysunek w oknie poleceniem Fitt (zoom too fit),
7) poleceniem Move uporządkować ułożenie elementów na płytce. Dążyć do sytuacji aby
połączenia „powietrzne” (airwires) były jak najmniej poskręcane a elementy w miarę
możliwości pogrupowane.
8) uwaga na płytce znajdują się 3 elementy do montażu powierzchniowego (2 kondensatory i
rezystor). Ponieważ płytka ma być jednostronna powinieneś wybrać jedno z rozwiązań:
−
mając otwarte okno schematu i płytki wymienić w schemacie wspomniane elementy
na elementy o odpowiedniej obudowie do montażu przewlekanego (w płytce
wymienią się automatycznie),
−
lub jeżeli chcesz lutować elementy z obudową SMD do ścieżek na dolnej warstwie
płytki poleceniem Mirror przenieść je do warstwy Bottom. Po kliknięciu na nie lewym
klawiszem myszy kolor nóżek zmieni się na niebieski,
9) poleceniem Optimize maksymalnie uprościć położenie linii airwires,
10) poleceniem Redraw odświeżyć (przerysować) rysunek,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
11) uruchomić polecenie Auto:
−
w zakładce General zablokować dla autoroutera górną warstwę płytki (Top – NA),
−
określić preferowany kierunek prowadzenia ścieżek w warstwie dolnej (bottom),
−
wystartować autorouter,
12) jeżeli program wykonał pracę w 100% przejść do punktu 15 w przeciwnym razie:
13) brakujące ścieżki dorysować ręcznie poleceniem Wire, lub
14) poleceniem Ripup rozłączyć pojedyncze lub ripup i GO rozłączyć wszystkie ścieżki do
połączeń airwires, znajdź nowe – prostsze ułożenie elementów na płytce. Powtórzyć
polecenia 9 i 10 aż program wykona 100% ścieżek. Zapisać (Save) efekty pracy,
15) Wydrukować schemat montażowy. W tym celu:
−
w poleceniu Display odznaczyć warstwę (Layers) nr 16 (z rysunku znikną ścieżki),
−
ustawić drukarkę:
−
Printer – zależy od typu drukarki (ustawiamy tu m. innymi: wybór drukarki, format
papieru – A4, układ – pionowy, preferencje drukowania i liczbę kopii),
−
Page – zdefiniuj granice wydruku (border), kalibrację, ustawić położenie pionowe
(Top – schemat ma być w górnej części kartki) oraz poziome (Center – w środku
arkusza), odznaczyć Caption (nie chcemy nadruku z nazwą pliku…),
−
Print – sprawdzić ustawienia: Print, Paper, Orientation, zaznaczyć opcję Black
(wydruk czarno biały), Scale factor – 1 i Page limit – 1 wydruk ma się zmieścić na 1
stronie – wykonać wydruk – klawisz OK,
16) teraz wydrukować mozaikę ścieżek. W tym celu:
−
w poleceniu Display skasować wszystko – przycisk None. Zaznaczyć tylko to co
chcesz wydrukować: ścieżki (Bottom – 16), punkty lutownicze (Pads – 17), przelotki
(Vias – 18), obramowanie płytki (Dimension – 20),
−
podobnie jak w punkcie 15 ustawić drukarkę z tą różnicą, że ten wydruk chcesz
zgodnie z poleceniem wykonać w środkowej części tego samego arkusza rysunkowego
co poprzedni wydruk. Należy wiec w punkcie 15b w oknie Vertical zaznaczyć Center.
Teraz wydrukować również linijkę z napisem, zaznaczając Caption. Dodatkowo
ponieważ ścieżki są na spodzie płytki włączyć polecenie Miror. Tak jak poprzednio
odpowiednio włożyć kartkę do drukarki – wykonać wydruk.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ćwiczenia praktyczne,
−
tekst przewodni.
Środki dydaktyczne:
−
komputer z zainstalowanym programem Eagle i z zainstalowaną drukarką.
Ćwiczenie 2
Używając programu Eagle zaprojektuj płytkę migacza diod LED wg narysowanego
w ćwiczeniu 2 rozdział. 5.2 schematu. Płytkę wygeneruj z modułu Schematic. Wymiary płytki
50 x 40mm. Stosujemy montaż przewlekany. Wydrukuj 2 rysunki:
−
schemat montażowy,
−
układ ścieżek.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien
1) przełącznikiem Board przejść do płytki, wygenerować ją ze schematu (Create from
Schematic? – Yes),
2) poleceniem Move ustawić zadaną wielkość płytki tj. ~ 50 x 40 mm (na czas wykonywania
tej czynności w poleceniu Grid ustawić Size w mm). Przesuwając krawędzie płytki (biały
prostokąt pokazuje maksymalny dostępny rozmiar płytki w wersji Light programu) –
„łapiemy” jej środek i przesuwamy górną krawędź w dół a następnie prawą w lewo tak,
aby liczby w nawiasie przy podziałce osiągnęły zadane wartości (pokazują współrzędne
x i y względem stałego punktu odniesienia),
3) poleceniem Move przenieść elementy elektroniczne w obręb płytki, zapisać to wstępne
ustawienie, maksymalnie powiększyć rysunek w oknie (polecenie Fit),
4) uporządkować ustawienie elementów na płytce (poleceniem Move) mając w miarę
możliwości na uwadze zarówno względy estetyczne (elementy pogrupowane i ułożone do
siebie równolegle), praktyczne (duże elementy po jednej stronie, przewody zasilające przy
krawędzi) i wykonawcze (połączenia powietrzne – airwires – powinny być jak najmniej
poskręcane) – zapisać to ustawienie,
5) w naszym urządzeniu nie ma szczególnych zaleceń odnośnie parametrów płytki, ze
względów praktycznych, powinieneś ustawić jedynie minimalną grubość ścieżek na np. 0.6
mm. W tym celu poleceniem DRC otworzyć okno, w którym znaleźć zakładkę – rozmiar
(Sizes) i w oknie Minimum Width ustawić O,6 mm,
6) poleceniem Auto otworzyć okno Autoroutera. Tu w zakładce General zdefiniować
warstwy płytki. Płytka ma być jednostronna a zatem na górnej warstwie nie ma ścieżek
(wybierać: Top – N/A), powinieneś ustawić preferowany kierunek ścieżek na spodzie
płytki (Bottom) dowolny. Uruchomić autorouter,
7) jeżeli autorouter poprowadził ścieżki w 100% ewentualnie dokonać korekty „estetycznej”
proponowanego rozwiązania i zapisać projekt. W przeciwnym razie brakujące ścieżki
dorysować ręcznie lub używając polecenia Ratnest i GO usunąć zaproponowane ścieżki
(jesteśmy w punkcie 11) poszukać nowego – prostszego ułożenia elementów
elektronicznych. Powtórzyć do skutku czynności 12 – 14.
8) wydrukować schematu montażowego postępując jak w ćwiczeniu 1.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ćwiczenia praktyczne,
−
tekst przewodni.
Środki dydaktyczne:
−
komputer z zainstalowanym programem Eagle z zainstalowaną drukarką.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
5.4. Wytwarzanie obwodów drukowanych
5.4.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Uporządkuj zestaw płytek drukowanych.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Uczeń powinien:
Ponieważ płytki znajdują się w różnej fazie procesu produkcyjnego postępuj wg
następującego klucza:
1) przyporządkować płytki do metod wytwarzania,
2) w metodach uporządkować je w zależności od stopnia zaawansowania procesu
wytwórczego.
3) wyniki zapisać w arkuszu. Porównać jakość wykonanych płytek.
4) zaprezentować efekty swojej pracy,
5) dokonać oceny ćwiczenia.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ćwiczenia praktyczne,
−
tekst przewodni.
Środki dydaktyczne:
−
zestaw płytek drukowanych wykonanych różnymi technikami, za różnym etapie procesu
produkcyjnego,
−
lupa.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
5.5. Bezpieczeństwo i higiena pracy przy wykonywaniu obwodów
drukowanych
5.5.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sporządź kartę bhp dla stanowiska pracy, na którym będziesz wykonywał płytkę
drukowaną.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Uczeń powinien:
1) w karcie zawrzeć następujące informacje:
−
określić jakie występują zagrożenia związane z użyciem preparatów chemicznych,
−
określić przewidywane skutki działania tych zagrożeń oraz określić ich stopień
(D – duże, S – średnie, czy M – małe),
−
określić prawdopodobieństwo wystąpienia tych zagrożeń oraz określić stopień
(D – duże, S – średnie, czy M – małe),
−
ocenić ryzyko w skali trójstopniowej (D – duże, S – średnie, czy M – małe),
−
dla każdego z zagrożeń podać sposoby zminimalizowania ryzyka,
−
ponownie ocenić stopień ryzyka,
Pamiętaj: uczeń nie przystępuje do wykonania obwodów drukowanych, jeżeli
którekolwiek z zagrożeń jest średnie lub duże.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenia praktyczne,
−
tekst przewodni.
Środki dydaktyczne:
−
opis stanowiska pracy,
−
wzór karty analizy ryzyka.
Ćwiczenie 2
Jedną ze znanych Ci metod wykonaj płytkę drukowana zaprojektowaną w rozdziale 4.3.3.
Oceń efekt swojej pracy porównując swój produkt z płytkami z zestawu z ćwiczenia 4.4.3.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Uczeń powinien:
1) uzgodnić z nauczycielem metodę wykonania płytkę drukowaną,
2) dobrać niezbędne elementy do wykonania płytki drukowanej,
3) wykonać płytkę drukowaną,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
4) ocenić efekty swojej pracy,
5) porównać produkt z płytkami z zestawu ćwiczenia 4.4.3.
Środki dydaktyczne:
−
niezbędne elementy do wykonania płytki drukowanej, adekwatne do przyjętej metody.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA
Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego
Tekst dwustopniowy do jednostki modułowej „Projektowanie i wykonywanie
prostych obwodów drukowanych”
Test składa się z 20 zadań, za rozwiązanie których uczeń może uzyskać 39 punktów:
−
zadania 1–15 są z poziomu podstawowego – 22 punkty,
−
zadania 16–20 są z poziomu ponadpodstawowego – 17 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
-
dopuszczający – za uzyskanie 14–17 punktów z poziomu podstawowego,
-
dostateczny – za uzyskanie 18–22 punktów z poziomu podstawowego,
-
dobry – za uzyskanie co najmniej 18 punktów z poziomu podstawowego i 10–13 punktów
z poziomu ponadpodstawowego,
-
bardzo dobry – za uzyskanie co najmniej 20 punktów z poziomu podstawowego i 14–17
punktów z poziomu ponadpodstawowego,
Plan testu
Klucz odpowiedzi
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
max.
ilość
punktów
1.
Określić przeznaczenie
programu Eagle
B
P
Program służy do
profesjonalnego wykonania
projektu płytki drukowanej,
Pakiet składa się z trzech
modułów: Schematic (moduł
schematu), Board (moduł
płytki) i Library (moduł
bibliotek).
2
2.
Racjonalnie i zgodnie z prawem
wykorzystać
wersję
Light
pakietu Eagle
B
P
b
1
3.
Podać przeznaczenie narzędzi
podstawowych modułu
Schematic, Board i Library
C
P
c
1
4. Zależnie od potrzeb ustawić
raster programu
C
P
d
1
5.
Kontrolować obiekty znajdujące
się w schemacie lub na płytce
C
P
c
1
6. Modyfikować płytki i schematy
C
P
d
1
7.
Uporządkować oznaczenia na
schemacie
C
P
b
1
8.
Wybrać najlepsze narzędzie do
rysowania połączeń
elektrycznych
D
P
b
1
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
9.
Sprawdzać przebieg połączeń
elektrycznych
A
P
a
1
10. Wybrać najlepsze narzędzie do
rysowania połączeń
elektrycznych
D
P
b
1
11. Podać kolejność tworzenia
schematu
D
P
l, b, h, d, a, e, c, k, i, j, f, n, m,
g, o
4
12. Wybrać najpewniejszy sposób
zaprojektowania płytki
drukowanej
B
P
c
1
13. Ocenić metody produkcji płytki
drukowanej
B
P
c
1
14. Wybrać środki do wytrawiania
płytki drukowanej
B
P
a
1
15. Zgromadzić materiały potrzebne
do wykonania płytki drukowanej
metodą fotochemiczną
A
P
drobnoziarnisty papier ścierny
(lub inny środek tego typu),
środek do odtłuszczania (np.
denaturat), mozaika ścieżek
na foli transparentowej (lub na
papierze + Transparent 21),
lakier Positiw 20, wywoływacz
(np. Seno lub NAOH), roztwór
trawiący, zmywacz (np.
aceton), woda do płukania
4
16. Wykonać wydruki z programu
C
PP
b
1
17. Ustawić i skontrolować
parametry płytki
C
PP
b
4
18. Ocenić zagrożenia jakie może
spowodować substancja
chemiczna
D
PP
Produkt skrajnie łatwo palny,
działa drażniąco na oczy,
powtarzające się narażenie
może powodować wysuszanie
lub pękanie skóry, pary mogą
wywoływać uczucie senności
i zawroty głowy,
4
19. Udzielić pierwszej pomocy
w razie skażenia oczu chlorkiem
żelazowym
D
PP
natychmiast dokładnie
przemywać oczy dużą ilością
wody przez przynajmniej 15
minut, trzymając powieki
szeroko otwarte. Jeżeli
poszkodowany nie może
otworzyć powiek, przemyć
oczy środkiem
przeciwbólowym.
Natychmiast wezwać lub
przetransportować
poszkodowanego do lekarza
okulisty.
4
20. Scharakteryzować procedury
oceny ryzyka zawodowego
C
PP
Zbieranie informacji
potrzebnych do oceny ryzyka
zawodowego, identyfikacja
zagrożeń, szacowanie ryzyka
zawodowego, wyznaczanie
dopuszczalności ryzyka
zawodowego, działania
korygujące (redukcja ryzyka).
4
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Instrukcja dla nauczyciela
1 Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym
wyprzedzeniem.
2 Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3 Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4 Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych, jakie
będą w teście.
5 Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).
6 Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
7 Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony na
udzielanie odpowiedzi.
8 Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru
dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).
9 Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.
10 Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
11 Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.
12 Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które
sprawiły uczniom największe trudności.
13 Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
14 Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.
Instrukcja dla ucznia
1 Przeczytaj uważnie instrukcję.
2 Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3 Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
4 Test zawiera 20 pytań dotyczących projektowania płytki drukowanej. Pytania: 2, 3, 4, 5, 6,
7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16 są to pytania wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź
jest prawidłowa; pytanie: 11 to pytanie na porządkowanie, w pytaniach: 1, 17, 18, 19 i 20
należy udzielić krótkiej odpowiedzi.
5 Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi:
6 w pytaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidłową odpowiedź X (w przypadku
pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić
odpowiedź prawidłową),
7 w pytaniach z krótką odpowiedzią wpisz odpowiedź w wyznaczone pole.
8 Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
9 Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. Trudności mogą przysporzyć Ci
pytania: 16 – 20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe.
10 Na rozwiązanie testu masz 45 min.
Materiały na ucznia:
−
instrukcja,
−
zestaw zadań testowych,
−
karta odpowiedzi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Do czego służy i z czego składa się program Eagle?
2. Wersja Light programu Eagle ma pewne ograniczenia. Nie należy do nich:
a) rozmiar płytki,
b) ilość możliwych do wyboru elementów,
c) możliwość komercyjnego wykorzystania programu,
d) możliwość projektowania na więcej niż 2 warstwach.
3. Maksymalnie powiększając obraz do wielkości okna użyję ikony:
a) Zoom select,
b) Zoom In,
c) Zoom to fit,
d) Redraw.
4. W programie Eagle stosuje się jednostki:
a) inch,
b) mm,
c) mil,
d) można wybrać każdą z wyżej wymienionych.
5. Wszystkie informacje o obiekcie uzyskam używając ikony:
a) Name,
b) Add a Part,
c) Info,
d) Show object.
6. Ikoną “move an object” można:
a) przesuwać elementy i połączenia,
b) obracać elementy i podzespoły,
c) przesuwać, obracać i modyfikować obiekty,
d) przesuwać i obracać elementy i połączenia.
7. Ikoną „name” możemy zdefiniować:
a) Wartość elementu,
b) Nazwę dowolnych elementów,
c) Wartość niektórych elementów,
d) Wartość i nazwę wszystkich elementów.
8. Połączenia elektryczne najlepiej rysować używając ikony:
a) Wire,
b) Net,
c) Bus,
d) nie ma znaczenia, której z wyżej wymienionych użyjemy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
9. Do śledzenia połączeń elektrycznych między elementami służy ikona:
a) Show,
b) Net,
c) Info,
d) Label.
10. Węzły wstawiają się automatyczne jeżeli:
a) połączenia elektryczne rysujemy używając ikony wire,
b) połączenia elektryczne rysujemy używając ikony net,
c) połączenia elektryczne rysujemy używając ikony bus,
d) węzły musimy wstawiać używając ikony junction.
11. Uporządkuj kolejność tworzenia nowych schematów w programie Eagle
a) wstawianie elementów,
b) załadowani bibliotek w panelu kontrolnym programu,
c) rysowanie połączeń elektrycznych,
d) definiowanie nazwy projektu (pliku),
e) wpisywanie wartości i nazw elementów,
f) wstawianie lub rysowanie ramki i tabliczki rysunkowej,
g) drukowanie schematu,
h) z polecenia „File” otwarcie nowego schematu,
i)
usuwanie errorów i warningów,
j)
porządkowanie położenia nazw i wartości elementów,
k) sprawdzanie poprawności elektrycznej schematu,
l)
uruchomienie programu,
m) ustawienie parametrów drukowania,
n) zapisanie ostatecznych zmian w pliku,
o) zamknięcie programu.
12. Najwygodniej jest zaprojektować płytkę drukowaną poprzez:
a) ręczne umieszczenie elementów i samodzielne rysowanie ścieżek,
b) ręczne umieszczenie elementów i rysowanie ścieżek z użyciem autoroutera,
c) przy współpracy z modułem Schematic,
d) płytkę musimy wygenerować z modułu Schematic.
13. Wykonując wydruki z modułu Board obok narzędzia Print muszę użyć również narzędzi:
a) Info,
b) Display,
c) Ripup,
d) DRC.
14. Narzędziem DRC – Design Rules ustawiamy:
a) zadane wymiary płytki,
b) parametry płytki,
c) parametry routingu,
d) parametry wydruku.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
15. Najbardziej wydajną metodą produkcji płytki drukowanej jest:
a) wprasowania wydruku,
b) metoda fotochemiczna,
c) metoda sitodruku,
d) frezowania.
16. Roztworem używanym do trawienia płytki drukowanej nie jest:
a) kwas żelazowy,
b) zasada amonowa,
c) kwas siarkowy z wodą utlenioną,
d) chlorek miedziowy.
17. Wymień materiały potrzebne do wykonania płytki drukowanej metodą fotochemiczną.
18. Jakie zagrożenia stwarza Positiv 20?
19. Co należy zrobić w razie skażenia oczu chlorkiem żelazowym?
20. Jakie kroki postępowania przewiduje procedura oceny ryzyka zawodowego ?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko..........................................................................................
Projektowanie i wykonanie prostych obwodów drukowanych
Zakreśl poprawna odpowiedź, wpisz brakujące części zdania.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
…………………………………………………………………………………………………………
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
16
a
b
c
d
17
18
19
20
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Test praktyczny – próba pracy
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
-
dopuszczający – za uzyskanie 52 punktów w tym min w poszczególnych etapach: I – 10
pkt; II – 10 pkt; III – 10 pkt; IV – 8 pkt; VI – min 5 pkt,
-
dostateczny – za uzyskanie 60 punktów (min. progi w poszczególnych etapach jw.),
-
dobry – za uzyskanie co najmniej 68 punktów (w tym min. 14 pkt. za etap I i 6 pkt. za
etap VI),
-
bardzo dobry – za uzyskanie co najmniej 76 punktów (min jak na ocenę dobrą),
Instrukcja dla nauczyciela
1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia projektu z co najmniej jednotygodniowym
wyprzedzeniem.
2. Omów z uczniami cel projektu.
3. Zapoznaj uczniów z warunkami realizacji projektu oraz z zasadami punktowania.
4. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
5. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas realizacji projektu (rozładuj
niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).
6. Na bieżąco oceniaj i koryguj ewentualne błędy popełniane przez uczniów.
7. Wyniki i wpisuj do arkusza zbiorczego.
8. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te momenty pracy,
które sprawiły uczniom największe trudności.
9. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
10. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych.
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Pamiętaj pierwszym punktem twojego projektu będzie wybranie schematu urządzenia.
Skorzystaj z Internetu lub czasopism poświęconych elektronice.
3. Wybór techniki jaką będziesz wykonywał płytkę zależy od ciebie.
4. Kosztorys i wybór obudowy wykonaj po zaprojektowaniu płytki.
5. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
6. Pamiętaj wszystkie czynności powinieneś wykonywać z zachowaniem przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej zachowując ład
i porządek na stanowisku pracy.
7. Podczas prezentacji powinieneś uzasadnić sposób wykonania zadania (dobór metod
i kolejność czynności prowadzących do wykonania projektu) oraz ocenić jakość
wykonania projektu (poprawność i estetyka dokumentacji i płytki drukowanej).
8. Na wykonanie zadania masz 2 x (5 x 55 min)
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Polecenie
Zaprojektuj i wykonaj płytkę drukowaną do urządzenia „Głośnomówiący telefon”.
Sporządź plan pracy. Do urządzenia dobierz elementy elektroniczne oraz odpowiednią
obudowę z katalogu „Elfa”. Sporządź dokumentację projektu zawierającą: stronę tytułową,
spis treści, arkusz „Plan działania”, wydrukowany w programie Eagle schemat ideowy
urządzenia z opisem działania, wygenerowany z programu Eagle schemat montażowy
z wykazem części, mozaikę ścieżek (na płytce umieść swoje imię i nazwisko), kosztorys.
Zaprezentuj efekty swojej pracy.
PLAN DZIAŁANIA
Wpisz kolejność wykonywanych czynności:
1. Wybór schematu ideowego projektowanego urządzenia.
2. ….
3. ….
4. ….
5. ….
6. ….
Wykaz urządzeń w części projektowej:
1. ….
2. ….
Wykaz narzędzi w części wykonawczej:
1. ….
2. ….
3. ….
4. ….
5. ….
Wykaz materiałów w części wykonawczej:
1.
….
2.
….
3.
….
4.
….
5.
….
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Punktacja
Etapy
Kryterium oceny
max
uzysk.
W kolejności wykonywanych czynności zapisali: wybór układu,
„wpisanie” schematu do programu Eagle, sprawdzenie
i poprawienie ewentualnych błędów, wydrukowanie schematu
ideowego, wygenerowanie płytki ze schematu, zaprojektowanie
mozaiki ścieżek z użyciem funkcji autoroutera, wdrukowanie
schematu montażowego, wydrukowanie matrycy mozaiki ścieżek,
przygotowanie laminatu, nałożenie mozaiki ścieżek (zależy od
wybranej metody), trawienie płytki, wykończenie i zabezpieczenie
płytki.
6
W wykazie urządzeń w części projektowej zapisali: PC
podłączony do Internetu z zainstalowanym programem Eagle
i drukarką
2
W wykazie narzędzi w części wykonawczej zapisali (zależy od
metody):
4
W wykazie materiałów w części wykonawczej zapisali (zależy od
metody):
4
Eta
p
I
Pl
a
n
d
zia
ła
n
ia
max
16
Wstawili poprawnie wszystkie elementy elektroniczne występujące
w schemacie
6
Wykonali poprawnie wszystkie połączenia elektryczne miedzy
elementami
4
Uporządkowali nazwy elementów (umieścili je poziomo), wpisali
brakujące wartości i inne oznaczenia
2
Sprawdzili schemat i usunęli ewentualne błędy
2
Wstawili lub wrysowali (zależnie od decyzji nauczyciela)
odpowiednią ramkę i wypełnili tabliczkę rysunkową
2
Wydrukowali schemat ideowy
2
Eta
p
II
M
o
du
ł s
c
h
e
matu
max
18
Wygenerowali płytkę ze schematu
2
W sposób zapewniający technologiczność wykonania płytki ułożyli
na niej elementy elektroniczne
2
Ustawili parametry routingu, wygenerowali automatycznie ścieżki
4
Dokonali „kosmetycznej” korekty pracy autoroutera, wpisali
swoje dane na płytkę
2
Sporządzili odpowiednią ramkę i tabelkę – wypełnili ją
2
Wydrukowali schemat montażowy
3
Wydrukowali mozaikę ścieżek
2
Eta
p
III
M
o
du
ł p
łyt
ki
max
15
Przestrzegając zasad bhp przygotowali laminat do nałożenia wzoru
mozaiki ścieżek (cięcie, czyszczenie, odtłuszczanie)
2
Przestrzegając zasad bhp (w sposób zależny od wybranej metody)
nałożyli wzór ścieżek
4
Przestrzegając zasad bhp przygotowali środek trawiący, wytrawili
płytkę i zabezpieczyli (np. pobielili)
4
Uporządkowali stanowisko pracy
2
Eta
p
IV
Wy
k
o
n
a
n
ie
p
łyt
ki
max
12
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Strona tytułowa zawiera: Logo i nazwę szkoły, temat projektu,
imię i nazwisko realizatora, klasę, rok szkolny
2
Spis treści (2 pkt. za automatyczny)
2
Schemat ideowy i opis urządzenia
2
Schemat montażowy z wykazem części
2
Mozaika ścieżek
1
Nota katalogowa i opis obudowy
2
Kosztorys
1
Wnioski i podsumowanie
1
Eta
p
V
D
o
ku
m
en
ta
cja
max
13
Omówił sposób wykonania ćwiczenia tj. kolejność wykonywanych
czynności
2
Uzasadnił wybór metody wytworzenia płytki, omówił przebieg
procesu
2
Omówił zawartość dokumentacji
2
Ocenił estetykę wykonania płytki i dokumentacji
1
E
ta
p
V
I
P
reze
n
ta
cja
max
7
Łącznie max
81
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
7. LITERATURA
1. Dudkiewicz K.: Bezpieczeństwo i higiena pracy dla elektryków, WSiP 1993
2. Katalog ELFA www.elfa.se
3. Karty charakterystyk substancji niebezpiecznych
4. Michel K., Sapiński T.: Czytam rysunek elektryczny, WSiP 1996
5. Miesięcznik „Elektronika Praktyczna” 6 , 7 i 8/2003
6. Miesięcznik „Praktyczny Elektronik” 02/2000, 09/2000, 10/2000
7. Niemiecko B.: Pomiar wyników kształcenia, WSiP 1999
8. Okoniewski S.: Technologia dla elektroników WSiP 2000
9. Oleksiuk W., Paprocki K.: Podstawy konstrukcji mechanicznych dla elektroników. WSiP,
Warszawa 1996
10. Paprocki K.: Rysunek techniczny, WSiP 1994