電子產(chǎn)品常用元件標(biāo)識(shí)及材料基礎(chǔ)課件

1、華迪實(shí)訓(xùn)基地Version:1.0電子產(chǎn)品常用元件標(biāo)識(shí)及材料基礎(chǔ)電阻器的分類 線繞電阻器：繞線電阻具有較低的溫度系數(shù)，阻值精度高， 穩(wěn)定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，缺點(diǎn)是高頻性能差，時(shí)間常數(shù)大。薄膜電阻器：碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低，是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器；金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲， 溫度系數(shù)小，在儀器儀表及通訊設(shè)備中大量采用。 實(shí)心電阻器：價(jià)格低廉，但其阻值誤差、噪聲電壓都大，穩(wěn)定性差，目前較少用 。 敏感電阻器：敏感電阻是指器件特性對(duì)溫度，電壓，濕度，光照，氣體， 磁場(chǎng)，壓力等作用敏感的電阻器。敏感電阻的符號(hào)是在普通電

2、阻的符號(hào)中加一斜線，并在旁標(biāo)注敏感電阻的類型，如：t. v等。貼片電阻SMT：片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式，他的電阻體是高可靠的釕系列玻璃鈾材料經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)而成，電極采用銀鈀合金漿料。體積小，精度高，穩(wěn)定性好，由于其為片狀元件，所以高頻性能好 電阻標(biāo)識(shí)方法直標(biāo)法用數(shù)字和單位符號(hào)在電阻器表面標(biāo)出阻值，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示，若電阻上未注偏差，則均為20%。 色環(huán)標(biāo)識(shí)法色環(huán):09,黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白；精度：無(wú)-20%，銀-10%，金5%4環(huán)：前3環(huán)代表阻值，第4環(huán)代表精度5環(huán)：前4環(huán)代表阻值，第5環(huán)代表精度數(shù)值標(biāo)識(shí)法有效值+次方數(shù)102=10*102=1K排阻的命名方法命名方法： A

3、-08 - 472 -J 電路類型 針數(shù) 阻值代號(hào) 誤差代號(hào) A:多個(gè)電阻公用一端；公用端左端引出 B:每個(gè)電阻各自引出，且彼此沒(méi)有相連 C:各個(gè)電阻首尾相連，各個(gè)端都有引出 D：所有電阻公用一端，公用端中間引出 E：所有電阻公用一端，公用端兩端都有引出 F和G比較復(fù)雜F=+-1%,G=+-2%,J=+-5%電容器(CAPACITOR)電容器是存儲(chǔ)電荷的元件，具有通交流阻直流的特性，在電路中的作用主要是耦合，隔直慮波諧振保護(hù)旁路補(bǔ)償，調(diào)諧，選頻等。 基本單位是法拉（F），常用單位是微法（F）和皮法（pF）。 1 F=106F=1012 pF每一個(gè)電容都有它的耐壓值，這是電容的重要參數(shù)之一，有極

4、性電容的耐壓值相對(duì)要比無(wú)極性電容的耐壓要低，耐壓值:6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、250V、400V、500V、630V、1000V電容的種類有很多，可以從原理上分為：無(wú)極性可變電容、無(wú)極性固定電容、有極性電容等，從材料上可以分為：CBB電容（聚乙烯），滌綸電容、瓷片電容、云母電容、獨(dú)石電容、電解電容、鉭電容等。電容分類及特性瓷片電容：體積小，耐壓高， 易碎！容量低，價(jià)格低，頻率高電解電容 : 容量大,高頻特性不好。CBB(聚乙烯)電容:分有感和無(wú)感,高頻特性好, 不適合做大容量，體積較小,價(jià)格比較高,耐熱性能較差獨(dú)石電容:體積比CBB更小 ,其他同CBB ,有感

5、 鉭電容:穩(wěn)定性好，容量大，高頻特性好,造價(jià)高。電容標(biāo)識(shí)方法由于電容體積要比電阻大，所以一般都使用直接標(biāo)稱法。 注:4n7代表4.7nF 數(shù)值標(biāo)識(shí)法和色碼標(biāo)識(shí)法:與電阻相同,如 “332”表示（3300pF）一般電容都標(biāo)出容量和正負(fù)極，比如鉭電容上，有白線的一端就是正極，另外像電解電容，就用引腳長(zhǎng)短來(lái)區(qū)別正負(fù)極長(zhǎng)腳為正，短腳為負(fù)。 電感的標(biāo)識(shí)方法色環(huán)標(biāo)識(shí)方法 色環(huán):09,黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白； 精度：無(wú)-20%，銀-10%，金5% 4環(huán)：前3環(huán)代表阻值，第4環(huán)代表精度 5環(huán)：前4環(huán)代表阻值，第5環(huán)代表精度數(shù)值標(biāo)識(shí)法 有兩種單位H,uH,nH 1uH=1000nH uH用R表示,nH用N表示,R

6、和N放在數(shù)字間做小數(shù)點(diǎn) 比如：4R7=4.7uH經(jīng)常也采用感抗標(biāo)識(shí),其單位是歐姆在電路中主要起濾波，緩沖，起振，反饋的作用發(fā)光二極管（LED） 二極管發(fā)光二極管,整流二極管,穩(wěn)壓二極管, 開(kāi)關(guān)二極管和變?nèi)荻O管等,封裝有玻璃封裝的、塑料封裝和金屬封裝等 二極管極性區(qū)分SO封裝集成電路標(biāo)識(shí)封裝：SO48方向標(biāo)識(shí)廠商標(biāo)志序號(hào)生產(chǎn)周期元件型號(hào)封裝：PLCC廠商標(biāo)志型號(hào)序號(hào)生產(chǎn)周期方向標(biāo)識(shí)PLCC封裝集成電路標(biāo)識(shí)封裝：QFP100廠商標(biāo)志型號(hào)方向標(biāo)識(shí)生產(chǎn)周期序號(hào)QFP封裝集成電路標(biāo)識(shí)缺口引腳計(jì)數(shù)起始DIP封裝集成電路標(biāo)識(shí)各種接口排針與排母排線電子元件常用外形封裝及發(fā)展概述保護(hù)電路芯片免受周圍環(huán)境的影響

7、（包括物理、化學(xué)的影響），主要有四大功能，即功率分配、信號(hào)分配、散熱及包裝保護(hù) 面臨挑戰(zhàn)：集成電路芯片的I/O線越來(lái)越多，它們的電源供應(yīng)和信號(hào)傳送都是要通過(guò)封裝來(lái)實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的連接；芯片的速度越來(lái)越快，功率也越來(lái)越大，使得芯片的散熱問(wèn)題日趨嚴(yán)重 從包裝材料分，我們可以將封裝劃分為金屬封裝、陶瓷封裝和塑料封裝；從外型分，則有SIP(single in-line package)、DIP(dual in-line package)、PLCC(plastic-leaded chip carrier)、PQFP(plastic quad flat pack)、SOP(small-outline pack

8、age)、TSOP(thin small-outline package)、PPGA(plastic pin grid array)、PBGA(plastic ball grid array)、CSP (chip scale package)等等 金屬封裝金屬封裝是半導(dǎo)體器件封裝的最原始的形式，它將分立器件或集成電路置于一個(gè)金屬容器中，用鎳作封蓋并鍍上金。金屬封裝的優(yōu)點(diǎn)是氣密性好，不受外界環(huán)境因素的影響。它的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，外型靈活性小，不能滿足半導(dǎo)體器件日益快速發(fā)展的需要?，F(xiàn)在，金屬封裝所占的市場(chǎng)份額已越來(lái)越小，幾乎已沒(méi)有商品化的產(chǎn)品。少量產(chǎn)品用于特殊性能要求的軍事或航空航天技術(shù)中。 陶瓷封

9、裝陶瓷封裝是繼金屬封裝后發(fā)展起來(lái)的一種封裝形式，也是氣密性的，價(jià)格低于金屬封裝，經(jīng)過(guò)幾十年的不斷改進(jìn)，陶瓷封裝的性能越來(lái)越好，尤其是陶瓷流延技術(shù)的發(fā)展，使得陶瓷封裝在外型、功能方面的靈活性有了較大的發(fā)展陶瓷封裝由于它的卓越性能，在航空航天、軍事及許多大型計(jì)算機(jī)方面都有廣泛的應(yīng)用，占據(jù)了約10左右的封裝市場(chǎng)（從器件數(shù)量來(lái)計(jì)）陶瓷封裝除了有氣密性好的優(yōu)點(diǎn)之外，還可實(shí)現(xiàn)多信號(hào)、地和電源層結(jié)構(gòu)，并具有對(duì)復(fù)雜的器件進(jìn)行一體化封裝的能力。它的散熱性也很好缺點(diǎn)是燒結(jié)裝配時(shí)尺寸精度差、介電系數(shù)高（不適用于高頻電路），價(jià)格昂貴，一般主要應(yīng)用于一些高端產(chǎn)品中塑料封裝塑料封裝自七十年代以來(lái)發(fā)展更為迅猛，已占據(jù)了90

10、（封裝數(shù)量）以上的封裝市場(chǎng)份額，而且，由于塑料封裝在材料和工藝方面的進(jìn)一步改進(jìn)，這個(gè)份額還在不斷上升塑料封裝最大的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，其性能價(jià)格比十分優(yōu)越。隨著芯片鈍化層技術(shù)和塑料封裝技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是在八十年代以來(lái)，半導(dǎo)體技術(shù)有了革命性的改進(jìn)，芯片鈍化層質(zhì)量有了根本的提高，使得塑料封裝盡管仍是非氣密性的，但其抵抗潮氣 侵入而引起電子器件失效的能力已大大提高了一些以前使用金屬或陶瓷封裝的應(yīng)用，也已漸漸被塑料封裝所替代。 TODIPLCCQFPBGACSP金屬封裝陶瓷封裝塑料封裝材料發(fā)展：長(zhǎng)引線直插無(wú)引線貼裝球狀凸點(diǎn)引腳：裝配方式：通孔插裝表面安裝直接安裝IC封裝發(fā)展過(guò)程華迪實(shí)訓(xùn)基地Versio

11、n:1.0印刷電路板材料與電路板設(shè)計(jì)概述在絕緣基材上，按預(yù)定設(shè)計(jì)形成的印制元件或印制線路或兩者結(jié)合的導(dǎo)電圖形以及一些與工藝或標(biāo)識(shí)有關(guān)的無(wú)電氣屬性的要素就構(gòu)成了印制線路板。對(duì)電路板的深入認(rèn)識(shí)應(yīng)該是電路板設(shè)計(jì)的基礎(chǔ).從1903年至今,若以PCB組裝技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展角度來(lái)看,可分為三個(gè)階段 通孔插裝技術(shù)(THT)階段PCB 表面安裝技術(shù)（SMT）階段PCB 芯片級(jí)封裝(CSP)階段PCB電路板主要組成要素 有電氣屬性要素:元件外形(元件封裝)、連接導(dǎo)線和過(guò)孔等.零件封裝是指實(shí)際零件焊接到電路板時(shí)所指示的外觀和焊點(diǎn)(有直插和表貼之分)的位置。是純粹的空間概念.因此不同的元件可共用同一零件封裝,同種元件

12、也可有不同的零件封裝,電路板設(shè)計(jì)主要是解決元件的布置和元件間焊盤的連接電路板主要組成要素(續(xù))無(wú)電氣屬性要素:結(jié)構(gòu)要素(定位孔及外形等)、工藝要素（如阻焊膜）和標(biāo)識(shí)要素（絲印層）等，一般與生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)。電路板孔分類金屬化孔（Plated Through Hole）：孔壁沉積有金屬的孔。主要用于層間導(dǎo)電圖形的電氣連接。非金屬化孔（Unsupported hole）：沒(méi)有用電鍍層或其它導(dǎo)電材料涂覆的孔。元件孔：印制電路板上用來(lái)將元器件引線電氣連接到印制電路板導(dǎo)體上的金屬化孔。通孔：金屬化孔貫穿連接（Hole Through Connection）的簡(jiǎn)稱。盲孔（Blind via）：多層印制電路板外

13、層與內(nèi)層層間導(dǎo)電圖形電氣連接的金屬化孔。埋孔(Buried Via)：多層印制電路板內(nèi)層層間導(dǎo)電圖形電氣連接的金屬化孔。測(cè)試孔：設(shè)計(jì)用于印制電路板及印制電路板組件電氣性能測(cè)試的電氣連接孔。安裝孔：為穿過(guò)元器件的機(jī)械固定腳，固定元器件于印制電路板上的孔，可以是金屬化孔，也可以是非金屬化孔，形狀因需要而定。塞孔：用阻焊油墨阻塞通孔。 電路板層數(shù)劃分與設(shè)計(jì)信號(hào)層：常用來(lái)定義銅膜走線、焊點(diǎn)各導(dǎo)孔等具有實(shí)體意義的對(duì)象，采用正片方式輸出。機(jī)構(gòu)層：常用來(lái)標(biāo)示電路板在制造或組合時(shí)所需的標(biāo)記，如尺寸線和孔等。此層可附加在其它層上一起輸出。內(nèi)電層：此層采用負(fù)片方式輸出。阻焊層：有頂層和底層之分。主要用于鋪設(shè)阻焊漆

14、，一般是綠漆。采用負(fù)片方式輸出，一錫膏層：分為底層和頂層。采用負(fù)片方式輸出，一般是對(duì)SMD元件而言。絲印層：分底層和頂層(常用)。主要用于記錄電路板上供人觀看的信息。電路板層數(shù)劃分與設(shè)計(jì)(續(xù))鉆孔層：它由protel自動(dòng)生成，記錄制作流程中所需要的鉆孔數(shù)據(jù)。禁制板層(行內(nèi)常叫禁制布線層)：通常用來(lái)定義板框(規(guī)定元件布置和布線的合法區(qū)域)電路板分類單面板雙面板多層板按導(dǎo)體圖形層數(shù)鋼性電路板撓性電路板鋼性柔性結(jié)合電路板按基材的機(jī)械特性電路板分類(續(xù))有機(jī)材質(zhì)無(wú)機(jī)材質(zhì)按材質(zhì)分酚醛樹(shù)脂玻璃纖維酚醛紙板鋁基材鋼基材陶瓷基材等PCB材料選擇經(jīng)驗(yàn)FR4環(huán)氧玻璃纖維基板一般電子產(chǎn)品選擇聚酰亞胺玻璃纖維基板使用

15、環(huán)境溫度較高或撓性電路板選擇聚四氟乙烯玻璃纖維基板高頻電路選擇金屬基板散熱要求高的電子產(chǎn)品選擇電路板銅箔厚度常用銅箔厚度有70um， 35um ， 17um銅箔厚度的選擇要依據(jù)引線最小寬度和最小間距而定。銅箔越薄，可達(dá)到的最小寬度和間距越小,價(jià)格越低，能承載的電流也越小。推存一般電路采用35um 或 17um厚度的銅箔即可,具體可依據(jù)電流和線的密度而定板厚的選擇PCB板厚有: 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 (mm)等低頻板對(duì)板厚沒(méi)有特別的要求，主要是根據(jù)PCB面積，使用環(huán)境來(lái)定。即PCB在生產(chǎn)及使用等過(guò)程中的受力情況怎么樣 ,受力大則選擇厚一點(diǎn)的PCB,通常我們選用1

16、.6mm厚的PCB 板板厚與成本成正比PCB板尺寸范圍由于印制板尺寸范圍受加工設(shè)備的限制,因此在設(shè)計(jì)印制板時(shí)應(yīng)注意尺寸不應(yīng)太大也不應(yīng)太小,由于備廠設(shè)備的差異具體尺寸因廠家而異一般當(dāng)PCB板的長(zhǎng)邊尺寸小于125mm,短邊尺寸小于100mm時(shí)最好采用拼板(多張印制板拼接在一起形成一張較大的印制板)的方式.普通廠家能加工的PCB最大尺寸最長(zhǎng)700mm左右, 如印制板尺寸太大應(yīng)考慮對(duì)印制板進(jìn)行切割PCB表面處理方式 抗氧化噴錫沉銀沉錫沉金PCB阻焊油膜的選擇阻焊油膜有綠色、黑色、金色等，在不同的產(chǎn)品中可以選用不同顏色但盡量避免使用金屬色和深色的油膜（如銀色，金色，黑色），因?yàn)榻饘偕幸欢ǖ慕饘俪煞郑?/p>

17、黑色油墨中含有碳元素較多，這些元素的絕緣性能較差，在潮濕的環(huán)境中容易氧化，導(dǎo)致PCB板出現(xiàn)各種問(wèn)題。 設(shè)計(jì)規(guī)格書編寫鋼性電路板與柔性電路板剛性電路板在裝配和使用過(guò)程不可彎曲，應(yīng)用的靈活性差，但可靠性高，成本較低柔性板（fpc）是使用可撓性基材制成的電路板，應(yīng)用靈活，成品可以立體組裝甚至動(dòng)態(tài)應(yīng)用但其加工工序復(fù)雜，周期較長(zhǎng)，布線密度亦無(wú)法和剛性板相比，主要成本取決于其材料成本，一次開(kāi)模費(fèi)用較高，批量大時(shí)其成本分?jǐn)偤髥误w成本才可下降，如手機(jī)用“排線”雙層柔性板結(jié)構(gòu)測(cè)試孔阻焊漆膠銅箔阻焊漆導(dǎo)通孔基材PCB常見(jiàn)缺陷蝕刻不盡線幼開(kāi)路短路電路板常見(jiàn)缺陷與設(shè)計(jì)注意影響PCB板成本的因素板子越小成本就越低。使用

18、SMT會(huì)比THT來(lái)得省錢。布線越細(xì)，加工難度會(huì)越高，成本就越高層數(shù)越多成本越高導(dǎo)孔越少，制造成本越低。 埋孔比貫穿所有層的導(dǎo)孔要貴。板子上孔的大小種類越多，相對(duì)的加工更耗時(shí)間，也代表制造成本相對(duì)提升。 使用飛針式探測(cè)方式的電子測(cè)試，通常比光學(xué)方式貴。一般來(lái)說(shuō)光學(xué)測(cè)試已經(jīng)足夠保證PCB上沒(méi)有任何錯(cuò)誤。電路板可制造性能探討 電路板的可制造性能是電路板設(shè)計(jì)的最基本要求之一,它直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)難易程度和產(chǎn)品成本等重要特性電路板的可制造性能分為電路板本身的可生產(chǎn)性能和電路板的焊接生產(chǎn)性能,因此要成為一個(gè)真正的硬件設(shè)計(jì)師應(yīng)對(duì)兩種生產(chǎn)工藝有比較深入的了解規(guī)范印制電路板的工藝設(shè)計(jì)，使印制電路板達(dá)到可制造性

19、的要求，是同學(xué)們學(xué)習(xí)硬件電路板設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 通用PCB設(shè)計(jì)工藝性考慮布局：在設(shè)計(jì)許可的條件下，元器件的布局盡可能做到同類元器件按相同的方向排列，相同功能的模塊集中在一起布置；相同封裝的元器件等距離放置，以便元件貼裝、焊接和檢測(cè)PCB板尺寸：由設(shè)備具體情況定工藝邊 ：PCB板上至少要有一對(duì)邊留有足夠的傳送帶位置空間，即工藝邊 ，通常用較長(zhǎng)的對(duì)邊 PCB板做成圓弧角 ，直角的PCB板在傳送時(shí)容易產(chǎn)生卡板 通用PCB設(shè)計(jì)工藝性考慮（續(xù)）考慮到機(jī)器貼裝時(shí)存在一定的誤差，并考慮到便于維修和目視外觀檢驗(yàn)，相鄰兩元器件體不能太近，要留有一定的安全距離 QFP、PLCC器件通常布在PCB板的元件面，若要布在焊接

20、面進(jìn)行二次回流焊接工藝，其重量必須滿足：每平方英寸焊角接觸面的承重量應(yīng)小于等于 30克 的要求 由于BGA返修臺(tái)的熱風(fēng)罩所需空間限制，BGA周圍 3mm 范圍內(nèi)不能有其它元器件。正常情況下BGA等面陣列器件不允許布置在焊接面，當(dāng)布局空間限制必須將BGA等面陣列器件布置在焊接面時(shí)，其重量必須滿足前述要求。 SOT器件適用于回流焊接工藝和波峰焊接工藝，在布局時(shí)可以放在元件面和焊接面。采用波峰焊接工藝時(shí)，器件托起高度（Standoff）要 0.15mm焊接方式對(duì)PCB焊盤封裝的影響 手工焊接SOP或QFP等器件時(shí)，常采用拖焊的方法，為了焊接順利，芯片的焊盤應(yīng)適當(dāng)向外延至少0.5mm以上。相反如采用波

21、峰焊或回流焊，芯片的焊盤封裝不應(yīng)做的太大，否則容易出現(xiàn)潑錫等焊接缺陷且浪費(fèi)焊錫膏焊盤引腳焊錫流動(dòng)方向認(rèn)識(shí)標(biāo)配表印刷電路板生產(chǎn)工藝與電路板設(shè)計(jì)概述不少初學(xué)者感到Protel軟件本身簡(jiǎn)單易學(xué)，容易上手，但較難理解的反倒是軟件以外的一些概念和術(shù)語(yǔ)。為推廣這一強(qiáng)有力的EDA工具，國(guó)內(nèi)出版了該軟件的使用手冊(cè)等等，但遺憾的是，這些讀物往往都是針對(duì)軟件使用方法本身而編寫的，對(duì)讀者頗感困惑的PCB 工藝中有關(guān)概念鮮有解釋。要想設(shè)計(jì)出合乎要求的印制板圖，必須先了解現(xiàn)代印刷電路板的一般工藝流程，元件封裝特點(diǎn)和焊接生產(chǎn)工藝，否則將是閉門造車 印制電路制造工藝分類加成法減成法按電路制造工藝分全加成法半加成法部分加成法

22、非孔化印 制板 孔化印制板 減成法 減成法工藝1、是在覆銅箔層壓板表面上，有選擇性除去部分銅箔來(lái)獲得導(dǎo)電圖形的方法。2、是當(dāng)今印制電路制造的主要方法，它的最大優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟、穩(wěn)定和可靠加成法在絕緣基材表面上，有選擇性地沉積導(dǎo)電金屬而形成導(dǎo)電圖形的方法，稱為加成法。 加成法的優(yōu)點(diǎn)： 1、避免大量蝕刻銅，降低了成本 。 2、簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，提高了生產(chǎn)效率 3、加成法工藝能達(dá)到齊平導(dǎo)線和齊平表面， 從而能制造SMT、等高精密度印制板。 4、提高了金屬化孔的可靠性 雙層板生產(chǎn)制造工藝流程光繪底版下料鉆導(dǎo)通孔孔金屬化網(wǎng)印電路顯影蝕刻銅網(wǎng)印阻焊圖形顯影絲印標(biāo)注熱風(fēng)整平檢驗(yàn)光繪光繪操作是將印制板的所有層面通

23、過(guò)感光底片制作成網(wǎng)版底片，在印刷電路板制作中極其重要的環(huán)節(jié)，由于采用了感光材料，因此對(duì)印刷電路板設(shè)計(jì)也有相應(yīng)要求具體要求：導(dǎo)線間的間距及覆銅層網(wǎng)格的大小等不能小于光繪允許的最小分辨率相對(duì)PCB設(shè)計(jì)指安全間距的設(shè)置。一般為10mil,最小應(yīng)視不同廠家而定，目前可做的約為4mil孔徑PCB上所有孔（焊盤孔和過(guò)孔）都應(yīng)進(jìn)行打孔操作，所用鉆頭有一系列規(guī)格，按直徑劃分如：28mil孔徑采用0.7mm鉆頭打孔，32mil孔徑采用0.8mm鉆頭打孔，30mil孔徑仍然采用0.8mm鉆頭打孔（采用偏大規(guī)格）打孔之后還要進(jìn)行渡銅操作，由于銅層厚度的原因，實(shí)際孔徑與設(shè)計(jì)相比可能要略微小一些印制板設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意孔徑

24、的適當(dāng)選擇，在一般的電路板設(shè)計(jì)中考慮目前的加工水平建議孔徑不應(yīng)小于20mil，其中過(guò)孔的內(nèi)徑還應(yīng)考慮電流因素PCB加工過(guò)程中還應(yīng)注意的因數(shù)基材厚度：一般有0.5,0.8,1.0,1.2,1.5,1.6,2.0,2.5,3.0(單位mm),缺省為1.6mm銅箔厚度：17,35,72um，缺省為35um異形孔和異形外形（一般按機(jī)械層加工）一般采用銑操作加工，效率較低，所以在設(shè)計(jì)中要慎用印制板尺寸范圍應(yīng)充分考慮加工廠家設(shè)備的因素多層板多層板實(shí)際上是使用數(shù)片雙面板，并在每層板間放進(jìn)一層絕緣層后粘牢(壓合)而成多層板中的層數(shù)通常都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)可以做到近100層的PCB板，

25、但目前電子產(chǎn)品采用的電路板基本都是48層的結(jié)構(gòu) 多層板工藝多層板示意圖通孔埋孔盲孔盲孔與埋孔盲孔與埋孔使用設(shè)計(jì)者是很容易從各種軟件中按線路邏輯要求設(shè)計(jì)出盲孔和埋孔來(lái)，但線路板制作者可不是很容易就能制造出相對(duì)應(yīng)的線路板來(lái)滿足客戶要求。盲孔和埋孔的制作需增加價(jià)格昂貴的激光鉆孔機(jī)、電鍍孔化設(shè)備的更改、AIO掃描、圖形電鍍?cè)O(shè)備的更改。費(fèi)用起碼上千萬(wàn)。由于盲埋孔會(huì)使PCB制作成本大幅提高且對(duì)生產(chǎn)廠家設(shè)備要求大大提高，因此在PCB設(shè)計(jì)中一定要慎用盲埋孔 “層(Layer) ”的概念 多層板中的層與字處理或其它許多軟件中為實(shí)現(xiàn)圖、文、色彩等的嵌套與合成而引入的“層”的概念有所不同，Protel的“層”不是虛

26、擬的，而是印刷板材料本身實(shí)實(shí)在在的各銅箔層?，F(xiàn)今，由于電子線路的元件密集安裝。防干擾和布線等特殊要求，一些較新的電子產(chǎn)品中所用的印刷板不僅有上下兩面供走線，在板的中間還設(shè)有能被特殊加工的夾層銅箔，例如，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)主板所用的印板材料多在4層以上。這些層因加工相對(duì)較難而大多用于設(shè)置走線較為簡(jiǎn)單的電源布線層，并常用大面積填充的辦法來(lái)布線。特別提醒：一旦選定了所用印板的層數(shù)，務(wù)必關(guān)閉那些未被使用的層，免得惹事生非走彎路。絲印層（Overlay） 為方便電路的安裝和維修等，在印刷板的上下兩表面印刷上所需要的標(biāo)志圖案和文字代號(hào)等，例如元件標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱值、元件外廓形狀和廠家標(biāo)志、生產(chǎn)日期等等。不少初學(xué)者設(shè)計(jì)

27、絲印層的有關(guān)內(nèi)容時(shí)，只注意文字符號(hào)放置得整齊美觀，忽略了實(shí)際制出的PCB效果。他們?cè)O(shè)計(jì)的印板上，字符不是被元件擋住就是侵入了助焊區(qū)域被抹除，還有的把元件標(biāo)號(hào)打在相鄰元件上，如此種種的設(shè)計(jì)都將會(huì)給裝配和維修帶來(lái)很大不便。正確的絲印層字符布置原則是：”不出歧義，見(jiàn)縫插針，美觀大方”。 網(wǎng)格狀填充區(qū)和填充區(qū)正如兩者的名字那樣，網(wǎng)絡(luò)狀填充區(qū)是把大面積的銅箔處理成網(wǎng)狀的，填充區(qū)僅是完整保留銅箔。初學(xué)者設(shè)計(jì)過(guò)程中在計(jì)算機(jī)上往往看不到二者的區(qū)別，使用時(shí)更不注意對(duì)二者的區(qū)分，要強(qiáng)調(diào)的是，前者在電路特性上有較強(qiáng)的抑制高頻干擾的作用，適用于需做大面積填充的地方，特別是把某些區(qū)域當(dāng)做屏蔽區(qū)、分割區(qū)或大電流的電源線時(shí)

28、尤為合適。后者多用于一般的線端部或轉(zhuǎn)折區(qū)等需要小面積填充的地方。焊盤( Pad)焊盤是PCB設(shè)計(jì)中最常接觸也是最重要的概念，但初學(xué)者卻容易忽視它的選擇和修正，在設(shè)計(jì)中千篇一律地使用圓形焊盤。選擇元件的焊盤類型要綜合考慮該元件的形狀、大小、布置形式、振動(dòng)和受熱情況、受力方向等因素。Protel在封裝庫(kù)中給出了一系列不同大小和形狀的焊盤，如圓、方、八角、圓方和定位用焊盤等，但有時(shí)這還不夠用，需要自己編輯。一般而言，自行編輯焊盤時(shí)除了以上所講的以外，還要考慮以下原則：（1）形狀上長(zhǎng)短不一致時(shí)要考慮連線寬度與焊盤特定邊長(zhǎng)的大小差異不能過(guò)大；（2）需要在元件引角之間走線時(shí)選用長(zhǎng)短不對(duì)稱的焊盤往往事半功倍

29、；（3）各元件焊盤孔的大小要按元件引腳粗細(xì)分別編輯確定，原則是孔的尺寸比引腳直徑大02- 04毫米 各類膜（Mask） 這些膜不僅是PcB制作工藝過(guò)程中必不可少的，而且更是元件焊裝的必要條件。按“膜”所處的位置及其作用，“膜”可分為元件面（或焊接面）助焊膜和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOp or BottomPaste Mask）兩類。助焊膜是涂于焊盤上，提高可焊性能的一層膜，也就是在綠色板子上比焊盤略大的各淺色圓斑。阻焊膜的情況正好相反，為了使制成的板子適應(yīng)波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盤處的銅箔不能粘錫，因此在焊盤以外的各部位都要涂覆一層涂料，用于阻止這些部位上錫。電子產(chǎn)品手工制作及調(diào)試

30、維修技巧 四川華迪信息技術(shù)有限公司Version1.1手工焊接工具及材料1:電烙鐵(帶支架和清洗海綿，在焊接過(guò)程中注意靜電的處理)2:0.8mm焊錫絲:使用約60%的錫和40%的鉛及助焊材料合成3:鑷子4:斜口鉗烙鐵的分類及保養(yǎng)合理選用不同形狀的烙鐵頭、功率、加熱方式及焊接溫度等保持烙鐵頭的清潔（常用清洗海綿擦洗，由于烙鐵頭焊接面有一層渡層，切忌用硬物打磨烙鐵頭以造成損傷）烙鐵不用應(yīng)斷電，并上錫處理，保護(hù)烙鐵頭不被氧化，延長(zhǎng)使用壽命內(nèi)熱式外熱式焊錫絲焊錫絲由一定比例的鉛錫合金（下簡(jiǎn)稱焊錫）中間填充助焊劑拉制而成助焊劑在焊接過(guò)程中有增加焊錫流動(dòng)性的功效，在焊接過(guò)程中如過(guò)焊應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充，否則焊接很困

31、難合理選用焊錫絲是焊接的又一關(guān)鍵點(diǎn)助焊劑焊接準(zhǔn)備熟悉所焊印制電路板的裝配圖，并按圖紙配料，檢查元器件型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量是否符合圖紙要求，并做好裝配前元器件引線成型等準(zhǔn)備工作.用清洗海綿把烙鐵頭清洗干凈.仔細(xì)檢查有無(wú)明顯的短路、斷路和蝕刻不盡等印制板制作缺陷，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)先處理用三用表測(cè)量印制版上電源和地（包括重要信號(hào)）是否有短路現(xiàn)象手工焊接的基本步驟1：準(zhǔn)備施焊 2：加熱焊件 3：送入焊絲 4：移開(kāi)焊絲 5：移開(kāi)烙鐵 貼片元件焊接的基本步驟點(diǎn)錫：在一個(gè)容易觸及的焊盤上上少許焊錫。 定位:用鑷子把器件放在相應(yīng)的位置，讓引腳與 焊盤對(duì)齊。固定:用電烙鐵熔化上了焊錫的焊盤，同時(shí)用鑷子調(diào)整元件的位置使引腳與

32、焊盤對(duì)齊，如不夠牢固可把元件對(duì)角同時(shí)焊上。 檢查:仔細(xì)檢查元件引腳是否對(duì)齊，元件方向是否正確，元件是否用錯(cuò)等要素。 焊接:用拖焊或點(diǎn)焊的方法焊接元件。焊接應(yīng)干凈利落，切忌用焊鐵反復(fù)或長(zhǎng)時(shí)間加熱某處，切忌用烙鐵鋒利部分刮擦元件管理或焊盤 拖焊技術(shù)要點(diǎn) 拖焊是多引腳元件常用的手工焊接方法。將元器件固定好位置（可用焊錫固定），然后將焊錫絲靠在焊腳上，烙鐵頭熔化焊錫絲后，使錫不斷進(jìn)入焊點(diǎn),當(dāng)焊點(diǎn)（即指熔化的焊錫）足夠大時(shí)，左手的焊錫絲與右手的烙鐵同時(shí)同步地向右移動(dòng)，為保證拖焊的焊接質(zhì)量，在操作時(shí)要特別控制好烙鐵移動(dòng)的速度和進(jìn)錫的速度。注意點(diǎn):焊接角度：電烙鐵應(yīng)與焊接工裝平面成30角焊接為宜，焊接過(guò)程中

33、應(yīng)避免出現(xiàn)同位置持續(xù)或多次焊接,以免焊盤脫落及器件損傷。 粘連的處理：讓焊接保持充分的流動(dòng)性是關(guān)鍵，可以讓印制板傾斜，用烙鐵較寬的一面去吸拉多余焊錫，甚至可以用抖甩的辦法讓焊錫脫離。貼片元件的拆卸用電烙鐵在IC的兩邊堆上一定的焊錫。電烙鐵在IC的一邊來(lái)回拖動(dòng),使焊錫熔化。非?？焖俚赝瑯犹幚砹硪贿?在第一邊冷卻前熔化焊錫，有條件時(shí)可以兩人同時(shí)操作。用鑷子或烙鐵頭輕輕一挑，芯片就下來(lái)了。直插元件孔堵塞清理辦法：讓堵塞處焊錫保持充分流動(dòng)性（可以新上焊錫），加熱后用力抖甩由于重力和慣性的作用焊錫即可脫離。焊接順序及質(zhì)量評(píng)定焊接順序: 先難后易，先低后高，先貼片后插裝。 質(zhì)量評(píng)定1:焊接正確無(wú)誤,PCB

34、板整潔清楚.2:阻容擺放位置居中(針對(duì)焊盤),方向統(tǒng)一,與PCB板平行3:小器件和接插件的擺放不應(yīng)出現(xiàn)傾斜和和偏移4:所有的焊盤光亮清潔,無(wú)明顯虛焊、漏焊、橋接、潑錫、拉尖等焊接缺陷。焊接操作注意事項(xiàng)聽(tīng)從指導(dǎo)教師安排，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。不準(zhǔn)違章操作，未經(jīng)允許不準(zhǔn)啟動(dòng)任何非自用設(shè)備、儀器、工具等。非焊接操作時(shí)間不得插接鐵；離開(kāi)時(shí)必須斷開(kāi)所有電源，并清理工作臺(tái)面使保持整潔。 不得擅離工作崗位，不干無(wú)關(guān)的事情。 不準(zhǔn)吸煙、吃零食。 愛(ài)護(hù)相關(guān)工具和設(shè)備,丟失和損壞必須照價(jià)賠償。安全第一，質(zhì)量第二，速度第三常見(jiàn)焊接缺陷過(guò)量的加熱：焊點(diǎn)的外觀變差，高溫造成所加松香助焊劑的分解炭化，電氣性能變差典型焊點(diǎn)

35、的外觀常見(jiàn)焊點(diǎn)缺陷及其分析SMT焊接的焊點(diǎn)缺陷：焊接寬度C可焊寬度W的3/4或焊接寬度C焊盤寬度P的3/4常見(jiàn)焊點(diǎn)缺陷及其分析形成原因多為：焊接點(diǎn)氧化、焊接溫度過(guò)低、助焊劑過(guò)度蒸發(fā)。 常見(jiàn)焊點(diǎn)缺陷及其分析焊錫接觸元件體常見(jiàn)焊點(diǎn)缺陷及其分析無(wú)末端重疊部分常見(jiàn)焊點(diǎn)缺陷及其分析側(cè)裝翻件正常豎件錫球潑濺光潔度差錫橋其他焊接缺陷裂縫金屬鍍層脫落元件本體破損電子產(chǎn)品的調(diào)試深入理解產(chǎn)品原理常用儀器儀表使用技巧常用的焊接維修能力常用故障分析定位及解決辦法數(shù)字萬(wàn)用表標(biāo)識(shí)數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量范圍直流和交流電壓、電流、電阻、電容、二極管三極管、電路通斷溫度(附加)頻率(附加) 數(shù)字萬(wàn)用表的使用 插孔和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的使用首先要

36、根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目選擇插孔或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的位置，由于使用時(shí)測(cè)量電壓、電壓和電阻等交替地進(jìn)行，一定不要忘記換檔。切不可用測(cè)電阻、電流檔測(cè)電壓，如果用直流電流或電阻檔去誤量交流220V電源，則萬(wàn)用表會(huì)立刻燒毀。測(cè)試表筆的使用 萬(wàn)用表有紅、黑兩根表筆，位置不能接反、接錯(cuò)，否則，會(huì)帶來(lái)測(cè)試錯(cuò)誤或判斷失誤。一般萬(wàn)用表的將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插人V插孔。紅表筆為正。數(shù)字萬(wàn)用表的使用電壓測(cè)量:將黑表筆插人COM插孔，紅表筆插入V插孔。測(cè)直流電壓時(shí)，將功能開(kāi)關(guān)置于DCV量程范圍，測(cè)交流電壓時(shí)則應(yīng)置于ACV量程范圍 電阻的測(cè)量: 將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V插孔(注意紅表筆極性為“十”)。將功能開(kāi)關(guān)置于所

37、需量程上，將測(cè)試筆跨接在被測(cè)電阻上。檢測(cè)在線電阻時(shí)，須確認(rèn)被測(cè)電路已關(guān)掉電源，同時(shí)已放完電，方能進(jìn)行測(cè)量。數(shù)字萬(wàn)用表的使用二極管測(cè)量: 測(cè)量二極管時(shí)，把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到有二極管圖形符號(hào)所指示的擋位上。紅表筆接正極，黑表筆接負(fù)極。短路線的檢查: 將功能開(kāi)關(guān)撥到短路測(cè)量的擋位上，將紅黑表筆放在要檢查的線路兩端。如電阻小于50歐，則萬(wàn)用表發(fā)出聲音。用萬(wàn)用表測(cè)信號(hào)利用萬(wàn)用表電壓測(cè)量檔測(cè)量信號(hào)電壓的平均值判斷信號(hào)是否正常，信號(hào)的平均電壓值約等于高電平電壓值*高電平時(shí)間/周期，例如5V方波信號(hào)用萬(wàn)用表的電壓檔測(cè)量值約為2.5V，這需要對(duì)電路中各信號(hào)的波形有比較深入的認(rèn)識(shí)高電平電壓為5V時(shí)估算下面三種信號(hào)用萬(wàn)用

38、表電壓檔的測(cè)試值用萬(wàn)用表測(cè)試芯片由于芯片在其固有電氣特性，一些集成電路燒損后其外觀基本沒(méi)有變化但其電氣特性卻有較大變化電源對(duì)地電阻（正向與反向）與正常芯片測(cè)試值對(duì)比萬(wàn)用表紅表筆接地，用黑表筆分別測(cè)試各芯片管腳對(duì)地反向電阻與正常芯片測(cè)試值對(duì)比用萬(wàn)用表對(duì)短路點(diǎn)區(qū)域推測(cè)由于電路板有布線電阻和接觸電阻的存在，在不同地點(diǎn)測(cè)試（比如電源與地短路）其電阻值有略微差異，此法需要精度較高萬(wàn)用表電阻值越小說(shuō)明此測(cè)量點(diǎn)越接近短就點(diǎn)，用此法可以初步推算短路點(diǎn)區(qū)域此法與割除法配合能起到事半功倍的效果示波器簡(jiǎn)介與選用示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無(wú)法直接觀測(cè)的交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像，顯示在熒光屏上以便測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x

39、器。根據(jù)信號(hào)的頻率選用不同帶寬的視波器，示波器帶寬必須比被測(cè)信號(hào)中最高頻率分量大35倍，精確測(cè)量要810倍或以上。正弦波：大于5個(gè)采樣點(diǎn)/周期（一般要求），采樣點(diǎn)越多越接近其實(shí)波形。 基本功能輝度(Intensity): 旋轉(zhuǎn)此旋鈕能改變光點(diǎn)和掃描線的亮度 聚焦(Focus) 聚焦旋鈕調(diào)節(jié)電子束截面大小，將掃描線聚焦成最清晰狀態(tài)。垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTSDIV)和微調(diào) 垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTS格)和微調(diào) 輸入通道選擇 : 輸入通道至少有三種選擇方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。示波器的常用功能輸入耦合方式 : 輸入耦合方式有三種選擇：交流(AC)、地(GND

40、)、直流(DC)觸發(fā)源(Source)選擇: 三種觸發(fā)源：內(nèi)觸發(fā)(INT)、電源觸發(fā)(LINE)、外觸發(fā)EXT)。 觸發(fā)電平(Level) 觸發(fā)電平調(diào)節(jié)又叫同步調(diào)節(jié)，它使得掃描與被測(cè)信號(hào)同步.示波器的使用使用示波器觀察單個(gè)信號(hào)波形是否正確。使用示波器觀察兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)序是否正確（比如ST與CLK）。使用示波器測(cè)量信號(hào)的頻率（周期）是否正確。深入理解產(chǎn)品的邏輯功能和各信號(hào)的時(shí)序關(guān)系是用好示波器的關(guān)鍵用示波器判斷信號(hào)短路下面的信號(hào)是上面兩信號(hào)短路后用示波器觀察到的波形圖硬件電路調(diào)試步驟1：斷電時(shí)，仔細(xì)觀察印制板上有無(wú)明顯的短路，斷路線現(xiàn)象。2：斷電時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)量印制板上電源和地是否短路。必須經(jīng)

41、過(guò)以上兩個(gè)步驟才可通電3：仔細(xì)分析電路原理圖，在關(guān)鍵點(diǎn)上作出所需要的正確波型和信號(hào)電平以及電路所要實(shí)現(xiàn)的功能4：通電后，加上電路所需要的信號(hào)，用示波器和萬(wàn)用表測(cè)量第3步標(biāo)出的關(guān)鍵點(diǎn)上的信號(hào)和波型是否正確5：如有不對(duì)的點(diǎn)，請(qǐng)分析相關(guān)的電路，仔細(xì)檢查印制板，判斷問(wèn)題的出處（印制板或原理圖），并做出改正6：重復(fù)第4，5步，直到解決全部問(wèn)題，得到滿意的結(jié)果即可單片機(jī)硬件電路調(diào)試的特殊性由于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的特殊性（存貯器，總線等）因此單片機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試除要用到一般硬件電路調(diào)試流程和方法外還常常要用到仿真器和測(cè)試程序（按電路的功能要求編制）單片機(jī)硬件電路調(diào)試數(shù)據(jù)總線和地址總線的調(diào)試方法:1:編制一段小程序，

42、象循環(huán)讀寫數(shù)據(jù)程序等2:在有仿真器的情況下: 在外部數(shù)據(jù)窗口寫入數(shù)據(jù)，并觀測(cè)寫入的數(shù)據(jù)和顯示的數(shù)據(jù)是否一致由于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的特殊性（存貯器，總線等）因此單片機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試除要用到一般硬件電路調(diào)試流程和方法外還常常要用到仿真器和測(cè)試程序（按電路的功能要求編制）上電后無(wú)任何動(dòng)作首先確定是否正確供電：用萬(wàn)用表測(cè)各芯片的電源引腳觀察電壓是否正確，確定地線有無(wú)斷路（特別是CPU和其它關(guān)鍵芯片）復(fù)位電路是否正確：目測(cè)確定無(wú)器件缺漏，無(wú)焊接缺陷，無(wú)印制板生產(chǎn)缺陷等，用示波器直流檔測(cè)試RST端,通電后會(huì)看到一個(gè)由高到低的跳變，如無(wú)則確定為無(wú)復(fù)位動(dòng)作注意：上電過(guò)程中要隨時(shí)注意主要芯片，如發(fā)現(xiàn)有溫度異常應(yīng)立即斷電

43、（具體方法是用指背接觸芯片封裝體）上電后無(wú)任何動(dòng)作（續(xù)）用萬(wàn)用表測(cè)量單片機(jī)EA管腳是否為正確電平（用片內(nèi)ROM為高電平，片外ROM為低電平）確定晶體是否起振：用電壓擋測(cè)試單片機(jī)的時(shí)鐘端電壓為2V左右表示正常起振,5V或0V左右不起振。電源與地短路目測(cè)排除印制板生產(chǎn)缺陷和焊接缺陷由于去耦電容一般采用0805或更小封裝的貼片電容，所以由于焊接原因容易在電容處造成短路有些芯片電源管腳與地管腳相鄰或間接鄰近（如74HC245）也容易由于焊接短路在目測(cè)失效的情況下可以考慮萬(wàn)用表測(cè)量法或割除法74HC245對(duì)總線的影響由74HC245為雙向總線，如OE虛焊會(huì)造成總線斷路如方向管腳慮焊，會(huì)造成強(qiáng)信號(hào)倒灌而淹

44、沒(méi)正常信號(hào)01正常倒灌慮焊造成懸空總線調(diào)試數(shù)據(jù)線和地址線三用表法:檢查數(shù)據(jù)總線和地址總線是否短路以及到相應(yīng)外設(shè)間有無(wú)開(kāi)路示波器法:用示波器觀測(cè)總線.正常時(shí)為一個(gè)左右擺動(dòng)的交流信號(hào),如有短路會(huì)看到一根明顯的直流線.總線短路的在線調(diào)試編寫一段循環(huán)讀寫RAM的小程序，連接好仿真機(jī)，觀察是否正確寫入到預(yù)定地址，通過(guò)不同的特征地址數(shù)據(jù)，基本可以準(zhǔn)確定位短斷路的具體地址線同樣編寫一段循環(huán)讀寫RAM的小程序，連接好仿真機(jī)，觀察數(shù)據(jù)是否正確寫入預(yù)定位置，通過(guò)不同的特征數(shù)據(jù)也基本能準(zhǔn)略定位短斷路的具體數(shù)據(jù)線串口電路調(diào)試確定串口通訊線是否正確1）圖版圖確定2）示波器確定：計(jì)算機(jī)連續(xù)發(fā)送，用示波器在單片機(jī)端應(yīng)能觀察

45、到波形，反之亦然在以上物理連接正確的情況下進(jìn)行軟件調(diào)試1）先用軟件仿真應(yīng)能正確進(jìn)入串行中斷并能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理2）用仿真機(jī)進(jìn)行硬仿真單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 四川華迪信息技術(shù)有限公司Version1.1概述在現(xiàn)代工業(yè)控制和一些智能化儀器儀表中，越來(lái)越多的場(chǎng)所需要單片機(jī).掌握常用的單片機(jī)，應(yīng)該是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)工程師的基本能力.單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容和基本流程？單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 邏輯及時(shí)序過(guò)程硬件設(shè)計(jì)（單片機(jī)與外圍電路，芯片選型原理圖及PCB設(shè)計(jì)，PCB投產(chǎn)）軟件設(shè)計(jì)（使CPU產(chǎn)生外部設(shè)備所需邏輯及時(shí)序，完成數(shù)字邏輯運(yùn)算）兩個(gè)基本點(diǎn)一個(gè)中心AT89S52與MCS-51系列單片機(jī)產(chǎn)品兼容8K字節(jié)

46、在系統(tǒng)可編程Flash存貯器1000次擦寫周期全靜態(tài)操作:033Mhz3級(jí)加密程序存貯器32個(gè)可編程I/O口線3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8個(gè)中斷源全雙工UART串行通道低功耗空閑和掉電模式掉電后中斷可喚醒看門狗定時(shí)器雙地址指針掉電標(biāo)識(shí)符AT89S52封裝形式 AT89S52引腳功能P0口功能：片外地址總線低8位、數(shù)據(jù)總線、普通I/O口P0口在作為I/O口時(shí)由于處于開(kāi)路輸出狀態(tài)，應(yīng)加上拉電阻，否則高電平出不來(lái)由于輸出鎖存器的原因，在作為輸入使用時(shí)應(yīng)先對(duì)端口寫1P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口.作為輸出口,每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入P1口功能1:普通

47、I/O口 P1口功能2:特殊功能口 P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。P1口的第二功能口引腳號(hào)第二功能P1.0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入P1.1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入P1.5MOSI(在系統(tǒng)編程數(shù)據(jù)輸入)P1.6MISO(在系統(tǒng)編程數(shù)據(jù)輸出)P1.7SCK(在系統(tǒng)編程時(shí)鐘輸入)P2口功能：地址總線高8位和普通I/OP2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。P3口功能1：普通I/O口P3口功能2

48、：特殊功能口P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口,P3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高此時(shí)可以作為輸入口使用.P3口的第二功能引腳號(hào)第二功能P3.0RXD(串行輸入)P3.1TXD(串行輸入或串行時(shí)鐘)P3.2INT0(外部中斷0)P3.3INT1(外部中斷1)P3.4T0(定時(shí)器0外部輸入)P3.5T1 (定時(shí)器1外部輸入)P3.6WR(外部設(shè)備寫選通)P3.7RD(外部設(shè)備讀選通)其他端口EA/VPP:訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。訪問(wèn)外部程序存貯器:EA=GND。訪問(wèn)內(nèi)部程序存貯器:EA=VCC.但PC(程序計(jì)數(shù)器)超過(guò)內(nèi)

49、部程序空間時(shí),自動(dòng)訪問(wèn)外部程序存貯器.PSEN:外部程序存貯器讀選通信號(hào). PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次,而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),PSEN將不被激活.ALE/PROG:地址鎖存控制信號(hào).訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí),鎖存低8 位地址的輸出脈沖.注意RD和PSEN的區(qū)別RST及常用的復(fù)位電路RST:復(fù)位輸入.晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位常用的復(fù)位電路:阻容復(fù)位專用復(fù)位器件帶看門狗的專用復(fù)位器件(Watch_Dog)單片機(jī)內(nèi)部看門狗電路阻容復(fù)位和專用復(fù)位器件阻容復(fù)位電路專用復(fù)位器件MAX708簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,抗干擾差,用于一般場(chǎng)合簡(jiǎn)單,價(jià)格較高,具有一定的抗干擾能力,用

50、于一般場(chǎng)合外部看門狗電路硬件連接簡(jiǎn)單占用一定的I/O端口(缺點(diǎn))軟件編程要求高抗干擾能力強(qiáng)內(nèi)部看門狗定時(shí)器(WDT)WDT 由13位計(jì)數(shù)器和看門狗定時(shí)器復(fù)位存儲(chǔ)器(WDTRST）構(gòu)成。 WDT是一種需要軟件控制的復(fù)位方式, WDT 在默認(rèn)情況下無(wú)法工作,為了激活WDT,用戶必須往WDTRST 寄存器中依次寫入01EH和0E1H.工作過(guò)程:WDT激活后,晶振工作,WDT在每個(gè)機(jī)器周期都會(huì)增加. 當(dāng)WDT 計(jì)數(shù)器溢出時(shí)(計(jì)數(shù)達(dá)到8191(1FFFH)時(shí)),將給RST 引腳產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖輸出,這個(gè)復(fù)位脈沖持續(xù)8個(gè)機(jī)器周期,因此在一定時(shí)間內(nèi)周期性用戶必須向WDTRST寫入01EH和0E1H喂狗來(lái)避免

51、WDT溢出。注意:WDT的復(fù)位周期與晶體頻率有關(guān). T(復(fù)位時(shí)間)=8191*12/FOSC 利用AT89S52內(nèi)部的看門狗電路,在編程時(shí)必須仔細(xì)計(jì)算指令的字節(jié)數(shù),在小于復(fù)位時(shí)間處進(jìn)行喂狗操作.XTAL1,XTAL2和常用的晶體振蕩電路XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。無(wú)源晶體振蕩電路價(jià)格低廉,穩(wěn)定性差,溫漂大,用于低端產(chǎn)品有源晶振電路價(jià)格高,穩(wěn)定性好,用于高端和環(huán)境惡劣場(chǎng)合MCS51系列單片機(jī)的最小系統(tǒng)一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)由下列部分組成： 單片機(jī)，電源，時(shí)鐘，復(fù)位電路，一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)只能完成簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理和控制功能。MCS51系列

52、單片機(jī)的最小系統(tǒng)MCS51系列單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展MCS51系列單片機(jī)的最小系統(tǒng)功能有限，往往不能滿足我們的需要，我們需要在以下幾方面對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展：A:程序存貯器擴(kuò)展B:數(shù)據(jù)存貯器擴(kuò)展C:I/O端口擴(kuò)展程序存貯器擴(kuò)展方法:1:選用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器大的單片機(jī)如W78E58(32K),W78E516(64K)等.2: 外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器:常用的程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展芯片有：32K程序空間擴(kuò)展：27C256，28C256，29C25664K程序空間擴(kuò)展：27C512，29C51227系列為紫外線檫除,使用麻煩.28,29系列為電檫除,使用方便.程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展圖74HC573概介8位并行鎖存寄存器三態(tài)輸出高電平鎖存74

53、HC573邏輯框圖74HC573真值表AD總線及讀時(shí)序1:P2口輸出高8位地址2:P0口分時(shí)傳送低8位地址和數(shù)據(jù)3:ALE為高,P0口輸出地址信息,在ALE的下降沿將地址打入外部地址鎖存器.4:P0口變?yōu)檩斎敕绞?RD有效,選通外部RAM,相應(yīng)存貯單元的內(nèi)容送到P0口上,由CPU讀入累加器ACC.AD總線及讀時(shí)序AT29C512Atmel公司生產(chǎn)的FLASHROM,既可作程序存貯器,又可作數(shù)據(jù)存貯器MCS51系列單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為SRAM,FLASHROM等. SRAM:62256,628128等, FLASHROM:29C512,29C040等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展圖F

54、LASHROMSRAMHM62256概述CMOS靜態(tài)RAM32k*8BIT三態(tài)輸出普通讀寫輸入輸出TTL電平HM62256引腳及功能地址線15根，32K地址空間寫使能輸出使能片選數(shù)據(jù)寬度為8BITMCS51系列單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展I/O端口的擴(kuò)展 單片機(jī)雖說(shuō)有4個(gè)端口P0，P1，P2，P3。但我們能用的端口很少，因?yàn)镻0，P2口在單片機(jī)系統(tǒng)中作為數(shù)據(jù)總線和地址總線使用P3往往使用它的第二功能,因此我們能用作I/O口的只有10根左右.在復(fù)雜的系統(tǒng)中往往不夠.我們常用74系列的鎖存器來(lái)擴(kuò)展外部輸出口.如74HC273，74HC374，74HC574等I/O端口的擴(kuò)展圖 MCS51系列單片機(jī)的硬件系統(tǒng)地

55、址譯碼一個(gè)能滿足一定要求的單片機(jī)硬件系統(tǒng)必須包含以下幾個(gè)方面：1:具有一定的程序存儲(chǔ)空間2:具有一定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間3:具有相應(yīng)的I/O口按照系統(tǒng)的要求，或許只用到某一方面，或許全部用到，當(dāng)外部擴(kuò)展大于一個(gè)時(shí)必須注意對(duì)他們的操作是靠地址來(lái)區(qū)分的，因此必須賦與他們不同的地址.選擇地址方法:1:線選法:單片機(jī)的口線2:譯碼法:單片機(jī)的口線+譯碼電路常用的譯碼電路:74HC138，74HC139等.如我們的系統(tǒng)中有兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，628100，29C040一個(gè)擴(kuò)展的外部端口等，這就需要3根地址線來(lái)加以區(qū)分因此我們可以用一個(gè)74HC139來(lái)譯碼產(chǎn)生3根地址線。如下圖： 地址譯碼圖單片機(jī)部分原理圖圖文屏控

56、制系統(tǒng)單片機(jī)部分原理圖彩燈和霓虹燈控制系統(tǒng)單片機(jī)部分原理圖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與軟件配合A/D總線時(shí)序在什么情況下產(chǎn)生？本項(xiàng)目中能否對(duì)P0,P2直接操作？本項(xiàng)目中能否對(duì)P3.0,P3.1,P3.6,P3.7直接操作？用什么方法對(duì)以上端口實(shí)現(xiàn)控制？圖文屏控制系統(tǒng)芯片及硬件原理分析四川華迪信息技術(shù)有限公司Version1.1LED圖文屏系統(tǒng)總體架構(gòu)RS232接口上微機(jī)：顯示數(shù)據(jù)獲取，對(duì)顯示進(jìn)行控制RS485接口單片機(jī)（MCU-AT89C52）外部RAM，ROM74HC24574LS165LED顯示屏P0P2數(shù)據(jù)控制信號(hào)RAM數(shù)據(jù)流程單片機(jī)ROM片外RAM屏體片外FLASHROM片外RAM屏體計(jì)算機(jī)

57、片外RAM片外FLASHROM屏體掃描原理1掃描原理2掃描顯示是利用人的視覺(jué)暫停原理，分時(shí)分行顯示，由于每行重復(fù)顯示時(shí)間間隔足夠小，以至于人眼根本不能分辨，最終達(dá)到整屏亮的效果。本項(xiàng)目采用顯示單元板為1/16掃描驅(qū)動(dòng)電路如果行掃描信號(hào)停止，會(huì)有什么后果？如果行掃描速度過(guò)低會(huì)有什么后果？如果行掃描速度過(guò)高會(huì)有什么后果？在程序調(diào)試過(guò)程中我們應(yīng)特別注意什么？74HC138引腳邏輯圖74HC138真值表行譯碼時(shí)序電路行譯碼時(shí)序DCBA 行數(shù) DCBA 行數(shù)0000 第1行 0001 第2行0010 第3行 0011 第4行0100 第5行 0101 第6行0110 第7行 0111 第8行1000 第

58、9行 1001 第10行1010 第11行 1011 第12行1100 第13行 1101 第14行1110 第15行 1111 第16行行掃描驅(qū)動(dòng)時(shí)序74HC595簡(jiǎn)介串并轉(zhuǎn)換器三態(tài)輸出獨(dú)立雙8位鎖存寄存器串行寄存器可清零時(shí)鐘上長(zhǎng)升沿移位沿鎖存74HC595引腳功能 串行數(shù)據(jù)輸入輸出使能鎖存時(shí)鐘移位時(shí)鐘串行清零串行數(shù)據(jù)輸出8位三態(tài)輸出腳74HC595真值表 74HC595邏輯串行數(shù)據(jù)流向鎖存數(shù)據(jù)流向輸出數(shù)據(jù)流11010011DSQ711010011ST-CP上升沿11010011OE為0Q0-Q774HC165概述8位并串轉(zhuǎn)換器低電平鎖存 2個(gè)時(shí)鐘輸通過(guò)NOR(或非門)送入內(nèi)部2個(gè)時(shí)鐘允許其

59、中一個(gè)作為inhibit使用74HC165引腳圖74HC165邏輯框圖74HC165時(shí)序分析顯示送數(shù)原理分析JUMP的2腳與1,3,4相連,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)注意具體連接自學(xué)245功能送數(shù)原理理解1:從原理圖數(shù)據(jù)總線與74HC165的連接找出送出數(shù)據(jù)高位在前還是在后？2、數(shù)據(jù)如何才能送到74HC165的并行端口并鎖?。?、 74HC165 鎖存數(shù)據(jù)如何送到74HC595？4、向RAM62256中寫數(shù)據(jù)會(huì)影響74HC165 的鎖存數(shù)據(jù)嗎？顯示板行驅(qū)動(dòng)部分原理圖8位并行鎖存寄存器三態(tài)輸出高電平鎖存顯示板列驅(qū)動(dòng)部分原理圖端口信號(hào)及連接端口 器件及信號(hào)Clkout CLK(74HC595)Stout ST (

60、74HC595)Rdataout DS (74HC595)Ehout OE (74HC138)A,B,C,D 行譯碼(74HC138)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道模型 622561010101001010101010101010101010101010101010101018bits8888888888888888LED陣列0101010101010101010101010101010101010101010101010101010174LS16574HC5958位移位寄存器CLK8位鎖存寄存器ST顯示送數(shù)原理理解274HC595的鎖存寄存器中的數(shù)據(jù)為正在顯示的數(shù)據(jù)74HC595的移位寄存器中正在移動(dòng)的數(shù)據(jù)為