【基于單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備維修方法研究10000字（論文）】

基于單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備維修方法研究摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)各行各業(yè)都迎來(lái)了蓬勃發(fā)展，對(duì)于醫(yī)療機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)，單片機(jī)在其中的地位與價(jià)值都尤為突出，對(duì)改善我國(guó)醫(yī)療機(jī)械儀器的水平具有極大幫助。但就當(dāng)前的單片機(jī)制造技術(shù)而言，在很多方面還存在不足，對(duì)其正常使用產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。因此相關(guān)研發(fā)與維修人員在對(duì)單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)與維修的過(guò)程中必須得其工作原理做到深入了解，以便再出現(xiàn)各類問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)解決。本文在研究時(shí)首先分析了單片機(jī)的工作原理，隨后對(duì)其基本結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)闡述，在一級(jí)區(qū)設(shè)備維修原則對(duì)常見(jiàn)的單片機(jī)故障問(wèn)題做了一一說(shuō)明，并將其維修方法以及需要注意的事項(xiàng)列出，隨后通過(guò)實(shí)例分析的方式給出了具體的維修方案。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；系統(tǒng)；維修目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言 1第一章相關(guān)概念界定 11.1單片機(jī)概述 11.2單片機(jī)基礎(chǔ) 11.3單片機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng) 2第二章單片機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)與應(yīng)用 22.1單片機(jī)長(zhǎng)壽命 22.2僅單片機(jī)速度越來(lái)越快 22.3低電壓與低功耗 32.4低噪聲與高可靠性 32.5單片機(jī)被廣泛用于工業(yè)控制領(lǐng)域 3第三章單片機(jī)的故障及維修 32.1設(shè)備維修的基本原則 33.2單片機(jī)的典型故障 43.3設(shè)備維修的方法 5第四章基于單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備故障維修實(shí)例 74.1家電產(chǎn)品硬件故障 74.2無(wú)人機(jī)剎車系統(tǒng)故障 9總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14前言我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速向前推進(jìn)，科技發(fā)展水平也在不斷提升，單片機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)與使用已經(jīng)變成計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域的核心組成部分之一；尤其是工業(yè)控制系統(tǒng)已扭轉(zhuǎn)了通用微處理系統(tǒng)占領(lǐng)支配地位的格局。單片機(jī)結(jié)構(gòu)和外圍器件、怎樣充分迎合高技術(shù)領(lǐng)域多元化的功能需求，已發(fā)展為計(jì)算機(jī)芯片發(fā)展的主要層面之一。由于單片機(jī)結(jié)構(gòu)的逐步健全，其運(yùn)用系統(tǒng)正在向宏大規(guī)模、高層次邁進(jìn)。然而，在運(yùn)用單片機(jī)領(lǐng)域，還有大量問(wèn)題與短板亟待解決，所以，為了確保單片機(jī)的運(yùn)作效率穩(wěn)步提升，維修人員提升系統(tǒng)維修技能與熟知單片機(jī)的操作原理是至關(guān)重要的。第一章相關(guān)概念界定1.1單片機(jī)概述單片機(jī)的重要構(gòu)成部分全部集成在特定芯片上，因此得名，換句話說(shuō)指的是將中央處理器、I\O接口電路、只讀存儲(chǔ)器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器與隨機(jī)存儲(chǔ)器等都集成在特定芯片上。盡管其僅是芯片，但通過(guò)其功能與構(gòu)成而言，其包含了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特質(zhì)。所以其全稱為單片微型計(jì)算機(jī)，也稱單片機(jī)。其主要具備多種檢測(cè)與控制功能，為了凸顯控制特性，也可將單片機(jī)視作微控制器，這也是全世界比較通用的稱謂；我國(guó)主要稱其為單片機(jī)。在使用單片機(jī)時(shí)，其地位一般是控制系統(tǒng)的中心，主要通過(guò)嵌入的模式對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，為了突出其嵌入的顯著特征，通常將其作為嵌入式微控制器。有大量嵌入式運(yùn)用的特征存在于單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與電路之中。1.2單片機(jī)基礎(chǔ)通過(guò)控制應(yīng)用的相關(guān)要求來(lái)看，單片機(jī)主要包括專用型、通用型。其中，后者屬于特定芯片，其具有多種多樣的內(nèi)部資源，適用性較強(qiáng)同時(shí)功能多樣，可以在多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行使用。用戶也能依據(jù)要求對(duì)多種應(yīng)用的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，也就是說(shuō)單片機(jī)能進(jìn)行重復(fù)設(shè)計(jì)，在用戶有針對(duì)性的設(shè)計(jì)下，才能構(gòu)成以通用芯片為主輔以其他外圍電路的控制系統(tǒng)。但是在實(shí)際操作應(yīng)用過(guò)程中，主要是面向某產(chǎn)品而特別設(shè)計(jì)的，比如，IC卡讀寫器中的單片機(jī)。此類應(yīng)用的顯著特征就是數(shù)量龐大、有較強(qiáng)的指向性，因此廠家會(huì)與芯片提供商達(dá)成合作關(guān)系，專門研發(fā)、生產(chǎn)單片機(jī)芯片。因?qū)ｉT的單片機(jī)芯片是面向某控制應(yīng)用或者特定產(chǎn)品來(lái)研發(fā)的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中已實(shí)現(xiàn)軟硬件資源的優(yōu)化，讓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)達(dá)到了最簡(jiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。1.3單片機(jī)和單片機(jī)系統(tǒng)一般情況下，單片機(jī)指的是芯片自身，其是芯片提供商制作的，其集成部分主要包括控制器電路、中斷系統(tǒng)、運(yùn)算器電路，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及存儲(chǔ)器等。但單片機(jī)芯片無(wú)法將計(jì)算機(jī)的所有電路都進(jìn)行集成，比如，電阻和石英晶體等諧振電路與復(fù)位電路的構(gòu)成部分，在單片機(jī)中以上元件僅可以通過(guò)散件的模式存在。同時(shí)，在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，必須對(duì)外圍芯片與電路進(jìn)行拓展。因此單片機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng)之間的不同表現(xiàn)在：前者僅是特定芯片，后者則基于單片機(jī)，對(duì)其他電路或者芯片組成的包含相應(yīng)功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行拓展。一般意義上的單片機(jī)系統(tǒng)，旨在滿足特定控制目標(biāo)而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，是基于單片機(jī)芯片形成的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)在單片機(jī)系統(tǒng)中的地位十分重要，是組建單片機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。第二章單片機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用集成與特定芯片中的較為完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)即為單片機(jī)。雖然其多數(shù)功能都集成在小芯片中，但其具備內(nèi)存、內(nèi)外部總線系統(tǒng)與CPU以及計(jì)算機(jī)需要的多數(shù)部件，并且當(dāng)前多數(shù)還有外存。此外還能集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘和通訊接口等設(shè)備。目前，最先進(jìn)的單片機(jī)系統(tǒng)還能在芯片上集成圖像和聲音以及繁瑣的輸入輸出系統(tǒng)。從單片機(jī)誕生直到今日，單片機(jī)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。通過(guò)分析單片機(jī)發(fā)展史發(fā)現(xiàn)，單片機(jī)技術(shù)的演進(jìn)以大規(guī)模集成電路與微處理器技術(shù)為開(kāi)端，在廣泛應(yīng)用層面的助力下，其發(fā)展趨勢(shì)凸顯出較強(qiáng)的個(gè)性化。單片機(jī)的特性主要如下：2.1單片機(jī)壽命長(zhǎng)此處提及的壽命長(zhǎng)，第一，指的是通過(guò)單片機(jī)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品其應(yīng)用周期較長(zhǎng)，一般為10年，最長(zhǎng)20年；第二，一個(gè)優(yōu)良的單片機(jī)產(chǎn)品在市場(chǎng)中存在的時(shí)間長(zhǎng)；例如，8051等雖然年代久遠(yuǎn)，但其市場(chǎng)占有量依舊高。原因是其可以在多個(gè)領(lǐng)域中運(yùn)用，同時(shí)因以這種CPU為主可以對(duì)大量具有I/O功能模塊的單片機(jī)進(jìn)行研發(fā)、生產(chǎn)。2.2僅單片機(jī)速度不斷加快MPU在演進(jìn)中加快了速度，主要以時(shí)鐘頻率逐步提升為代表的。單片機(jī)具有一定差異，為了增強(qiáng)抗干擾能力，減少噪聲，讓時(shí)鐘頻率不斷下降但不會(huì)影響計(jì)算速度就是單片機(jī)技術(shù)未來(lái)的演變趨勢(shì)。例如，部分8051單片機(jī)兼容制造商對(duì)其內(nèi)部時(shí)序進(jìn)行了完善，在時(shí)鐘頻率降低的基礎(chǔ)上，充分加快了計(jì)算速度。2.3低電壓和低功耗從八十年代中期開(kāi)始，單片機(jī)生產(chǎn)工藝的不斷更迭和設(shè)計(jì)水平的顯著提升，讓其功耗顯著降低。差不多每一個(gè)單片機(jī)均有省電模式；應(yīng)用的電壓范圍不斷拓展。通常單片機(jī)運(yùn)作的范圍為3—6V,為電池提供電源的單片機(jī)則不需再實(shí)施穩(wěn)壓舉措。2.4低噪聲和高可靠性為了增強(qiáng)單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾性，讓產(chǎn)品可以在惡劣的環(huán)境中應(yīng)用，迎合電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)高的需要，多個(gè)單片機(jī)廠商在內(nèi)部電路中應(yīng)用了部分新的技術(shù)方案以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。2.5單片機(jī)被廣泛用于工業(yè)控制領(lǐng)域通過(guò)芯片中的CPU專用處理器而逐步形成的單片機(jī)，其最初的研發(fā)理念是借助CPU與許多外圍設(shè)備在芯片中的集成，顯著壓縮了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使其可以在更繁瑣、要求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂圃O(shè)備中廣泛應(yīng)用。此外，單片機(jī)系統(tǒng)可以在現(xiàn)場(chǎng)控制計(jì)算機(jī)，其中，現(xiàn)場(chǎng)控制即為在線式，必須具備強(qiáng)大的抗干擾性，并且成本??；所以，其主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，根據(jù)單片機(jī)能組成多種形式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；例如，工業(yè)流水線中的智能化控制，多種報(bào)警系統(tǒng)以及電梯自動(dòng)化控制等等。與專用處理器相比，單片機(jī)在嵌入式系統(tǒng)的適用性更強(qiáng)，所以其還可以在其他領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。實(shí)際上，單片機(jī)是國(guó)際上數(shù)量極多的計(jì)算機(jī)；當(dāng)前人們生活中使用的差不多每一個(gè)電子產(chǎn)品均有單片機(jī)的身影存在，在家用、辦公電腦中也有一定數(shù)量的單片機(jī)。而在重要的工業(yè)控制系統(tǒng)中，同時(shí)運(yùn)行的單片機(jī)的數(shù)量則更多。第三章單片機(jī)的故障與維修通過(guò)單片機(jī)的工作原理與應(yīng)用控制就能發(fā)現(xiàn)，單片機(jī)是包含了較高繼承性的特定微型處理器。為了發(fā)揮其控制性能必須科學(xué)設(shè)計(jì)其應(yīng)用的軟件，此外在設(shè)計(jì)的同時(shí)需確保單片機(jī)具備適量的外接端口，增強(qiáng)其擴(kuò)展性。只有借助單片機(jī)平臺(tái)展開(kāi)外接設(shè)備的操作，才能確保單片機(jī)充分展現(xiàn)自身功能。然而在實(shí)踐操作中，無(wú)法全面規(guī)避故障問(wèn)題，面對(duì)這些意外狀況，必須借助技術(shù)方式研究單片機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題，并提出合理方案進(jìn)行處理。2.1設(shè)備維修的基本原則其基本原則主要如下：首先思路清晰再按部就班動(dòng)手操作、細(xì)心思考和簡(jiǎn)單入手、對(duì)軟硬進(jìn)行研判在酌情實(shí)踐、分清主次。其中，細(xì)心思考指的是將全部成因都考慮在內(nèi)；其有以下兩個(gè)方面，首先，通過(guò)技術(shù)層面對(duì)故障的成因進(jìn)行細(xì)致分析，再進(jìn)行維修；其次，縱觀全局根據(jù)觀察對(duì)故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行研判；第一個(gè)方面比較適合擁有豐富維修經(jīng)驗(yàn)的人員；后一個(gè)則更適宜普通的維修者。簡(jiǎn)單入手即在簡(jiǎn)潔的條件下對(duì)故障進(jìn)行研判應(yīng)對(duì)，其中，簡(jiǎn)潔指的是系統(tǒng)環(huán)境為最小、只是對(duì)被質(zhì)疑的部件進(jìn)行運(yùn)作、只設(shè)置了操作系統(tǒng)的環(huán)境。如此可迅速識(shí)別故障，同時(shí)不會(huì)增加問(wèn)題。分清主次指的是在故障再次出現(xiàn)時(shí)，偶爾會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)故障機(jī)不會(huì)只出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，也許有多個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)，例如，在啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有任何顯示，但依舊可以開(kāi)啟及其，并且完成啟動(dòng)之后，存在死機(jī)問(wèn)題；那么需要先分清主次，研判、修理突出的問(wèn)題，將重要的故障解決之后，然后再分析其他問(wèn)題，這時(shí)可能一些微小問(wèn)題也不復(fù)存在了。首先思路清晰再按部就班動(dòng)手操作即通過(guò)設(shè)備的連接順序和運(yùn)行機(jī)理，考慮清除如何操作，應(yīng)該從什么地方下手，然后再具體進(jìn)行實(shí)踐，也就是首先研判分析，再修理設(shè)備。針對(duì)查看到的問(wèn)題，可以先參考一些資料信息，分析設(shè)備的連接順序與原理，連接是否有應(yīng)用特征和技術(shù)要求等，再使用正確的修理方式，對(duì)故障進(jìn)行處理。在研判的同時(shí)，需根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)與積累的理論知識(shí)，對(duì)部分陌生、不熟悉的問(wèn)題，務(wù)必請(qǐng)教經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師或者同事，獲得有效助力。對(duì)軟硬進(jìn)行研判在酌情實(shí)踐即首先研判是硬件出了問(wèn)題還是軟件有問(wèn)題，倘若是軟件出現(xiàn)問(wèn)題，就首先處理找到的故障，當(dāng)軟件故障排除之后，再檢查硬件設(shè)施，看是否出現(xiàn)硬件故障。但是，大部分基于單片機(jī)的設(shè)備與普通計(jì)算機(jī)相比，不易對(duì)軟件進(jìn)行拆卸，還必須借助相應(yīng)程序等才能維修。所以，對(duì)容易拆卸的設(shè)備可遵循先軟后硬的規(guī)則；不具備相應(yīng)程序、極難進(jìn)行裝卸的設(shè)備，可先修理硬件再查看軟件，即遵循先硬后軟的規(guī)則?，F(xiàn)實(shí)中，基于單片機(jī)的設(shè)備均已經(jīng)寫入硬件，倘若更換硬件，那么軟件也可以被重裝，這與維修普通計(jì)算機(jī)存在一定差異。3.2單片機(jī)的典型故障3.2.1元器件故障在元器件的電阻類型中，可以劃分為兩大類。第一為電阻類；第二類是可變電阻類。我們口中經(jīng)常說(shuō)的電阻類設(shè)備即固定電阻，而后者的可變電阻類設(shè)備就是實(shí)際應(yīng)用中的電位器裝置。由于電阻器件常常作用于電子產(chǎn)品，因此產(chǎn)品故障問(wèn)題大多都源自于它。由于它帶有一定的消耗功能，因此電阻器件引發(fā)的問(wèn)題較多，其占比高達(dá)15%。同時(shí)，此類電器出現(xiàn)故障本身與設(shè)備本身、使用方法以及工藝技巧等脫不了干系，而部分故障原因則是電阻零件。其中電阻故障可以劃分為兩大類，第一類為參數(shù)漂移失效；第二類則致命失效。本篇報(bào)告通過(guò)對(duì)家用電子設(shè)備進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，電阻類儀器失效的原因大多屬于第二類電阻故障，如電流擊穿、短路、機(jī)械損傷等，僅有少數(shù)是源于第一類故障。由于電阻設(shè)備的工作異常根據(jù)自身類別有著不用的變化，因此在線繞型電阻器方面，故障大多為接觸不良以及開(kāi)路問(wèn)題等，而在非線性電阻器方面，故障大多為組織漂移以及引線問(wèn)題。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，根據(jù)電阻類別劃分故障原因一共存在于４類。（1）碳膜電阻器在碳膜電阻器中，它異常的原因大多可以劃分為５類，第一膜基體不純；第二引線接觸不良；第三材料膜不合適；第四層膜凹凸不平；第五引線燒斷。（2）金屬膜電阻器在金屬膜電阻器中，它異常的原因大多可劃分為５種，第一電暈放電；第二電阻膜分解；第三引線固定不牢；第四電阻膜出現(xiàn)損壞；第五電阻膜覆蓋不平。（3）線繞電阻器在線繞電阻器中，它異常的原因大多可劃分為５種，第一焊點(diǎn)溶解；第二電線不合乎標(biāo)準(zhǔn)；第三引線固定不牢；第四電阻器出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象；第五零件連接問(wèn)題。（4）可變電阻器在可變電阻器中，它異常的原因大多可劃分為５種，第一電阻器內(nèi)部出現(xiàn)殘?jiān)?；第二彈簧片損壞；第三引線固定不牢；第四焊點(diǎn)溶解；第五零件連接不穩(wěn)。3.2.2生產(chǎn)故障在電子產(chǎn)品制造的環(huán)節(jié)中，由于工廠大多使用機(jī)械批量生產(chǎn)，因此機(jī)械手臂的擺動(dòng)行為會(huì)使產(chǎn)品出現(xiàn)虛焊情況，甚至?xí)⒑更c(diǎn)位置移動(dòng)，從而讓該批次產(chǎn)品出現(xiàn)接觸不良或者運(yùn)行異常的故障問(wèn)題。3.3設(shè)備維修的方法單片機(jī)在產(chǎn)品中就類似于計(jì)算機(jī)中的CPU，相當(dāng)于是控制中心。由于單片機(jī)與計(jì)算機(jī)較為相似，因此它們的維修方式基本差不多。在單片機(jī)系統(tǒng)中，它不僅類型多樣，而且制作工藝也各不相同，這也是與之計(jì)算機(jī)維修的不同之處。在維修該類電子設(shè)備的過(guò)程中，需要靈活應(yīng)變，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況采用不同的維修方式，以下就是對(duì)單片機(jī)維修方法的相關(guān)簡(jiǎn)述。3.3.1觀嗅法在單片機(jī)的修理過(guò)程中，首先基本的維修方法就是觀嗅法。此方法作用于整個(gè)維修環(huán)節(jié)，是所有維修工人必備的技能之一。觀嗅法本意上是指代兩個(gè)方面，其第一為觀察入微。不僅觀察硬件設(shè)施，還觀測(cè)運(yùn)行環(huán)境。其中觀察硬件設(shè)施是設(shè)備的組成構(gòu)造，而運(yùn)行環(huán)境即電子設(shè)備的使用和操作環(huán)節(jié)；第二是聞味道。家用設(shè)備的故障往往是線路燒斷，并常常伴有很濃的氣味，因此采用該方法可以提高故障排除的速度，加快維修時(shí)間。3.3.2最小系統(tǒng)法根據(jù)維修的角度可以看出，設(shè)備工作的正常離不開(kāi)軟件和硬件設(shè)施。由于單片機(jī)的集成度偏高，因此它的軟硬件裝置不容易分開(kāi)。為了解決此類問(wèn)題，維修工人可以使用自己超高的技藝，同時(shí)采用最小系統(tǒng)法來(lái)進(jìn)行軟硬件故障的判斷。3.3.3逐步添加法以最小系統(tǒng)法為前提，不斷往設(shè)備中添加檢修儀器來(lái)判斷故障，即逐步添加法。它判斷的標(biāo)準(zhǔn)是故障不出現(xiàn)變化則該出沒(méi)有問(wèn)題，如果出現(xiàn)變化則是故障癥結(jié)所在。相對(duì)于單片機(jī)而言，內(nèi)部零件大多采用的均是焊接工藝，因此在檢修的過(guò)程中需要小心，以防為維修另一個(gè)故障，導(dǎo)致相鄰器件損壞。與此同時(shí)，維修人員應(yīng)該遵循相關(guān)的維修準(zhǔn)則，在添加和去除引腳的過(guò)程中，需要先添加引腳少的，再依次層層添加，以讓其器件維持在安全的范圍內(nèi)。此外，在判斷故障的過(guò)程中，單片機(jī)最好不要進(jìn)行相關(guān)的操作，以免破壞電阻電壓，從而讓其設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。3.3.4替換法借助優(yōu)良的部件替換存在問(wèn)題的部件，來(lái)查看故障有沒(méi)有排除的特定修理方式，就是替換法。從較高集成度的設(shè)備來(lái)看，元件比較小之外，還必須展開(kāi)合理的焊接，所以在具體運(yùn)作過(guò)程中務(wù)必要謹(jǐn)慎，防止其他部件存在故障。3.3.5比較法將良好的設(shè)備與出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備放在一起比較，尋找不同點(diǎn)，就是比較法。涉及的內(nèi)容如下：首先，硬件之間的對(duì)比，將可能存在問(wèn)題的部件與好的部件放在一起比較，從運(yùn)行狀況、外觀和參數(shù)等層面進(jìn)行檢查，來(lái)研判硬件故障的成因；其次，軟件之間的對(duì)比，觀察兩臺(tái)設(shè)備的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)有沒(méi)有差別，以研判出現(xiàn)問(wèn)題的位置；最后，波形對(duì)比，借助示波器以此檢測(cè)、查看出現(xiàn)問(wèn)題設(shè)備的頻率與輸出信號(hào)，再與好的設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，找出不同點(diǎn)，并對(duì)成因進(jìn)行分析，識(shí)別故障點(diǎn)。應(yīng)用這一方法可以及時(shí)檢查兩者的不同點(diǎn)，壓縮故障出現(xiàn)的范圍，同時(shí)，有利于研判研究，這種方式是維修設(shè)備中經(jīng)常使用到的。3.3.6分割排除法這種方式的另一個(gè)稱呼是開(kāi)路法，即將可能存在故障的部分從設(shè)備中分離出來(lái)，也就是將相應(yīng)器件與插件拿出來(lái)，查看其出現(xiàn)問(wèn)題的部位。如果故障被排除，那么就能研判故障出現(xiàn)的方位，可修理設(shè)備；如果故障還在，那么就能將分離出來(lái)的器件排除，有效壓縮了故障出現(xiàn)的范圍。3.3.7敲打法這種方法就是借助相應(yīng)的扭曲與振動(dòng)，或者借助橡膠棒敲擊設(shè)備的一些部件以檢查故障的動(dòng)態(tài)，以此研判出現(xiàn)問(wèn)題部件的修理方式。在大量的故障中，多數(shù)是因一些元件出現(xiàn)松動(dòng)或者連線存在問(wèn)題而引起的，借助適當(dāng)?shù)呐でc振動(dòng)等操作，可以觀察到故障排除的瞬間，盡管這個(gè)修復(fù)的時(shí)間非?？?，但可確定的是敲擊的部件存在一定問(wèn)題，再全面進(jìn)行調(diào)試，有效解決問(wèn)題。修理設(shè)備盡管可依據(jù)相應(yīng)原則，但沒(méi)有統(tǒng)一的方法，需要依據(jù)具體狀況，合理使用修理方式，不可因循守舊，必須有效選擇多種方法，才能準(zhǔn)確的修復(fù)設(shè)備。第四章基于單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備故障維修實(shí)例4.1家電產(chǎn)品硬件故障4.1.1故障現(xiàn)象此次研究以分體式空調(diào)機(jī)故障為例，開(kāi)啟空調(diào)時(shí)，風(fēng)機(jī)可以順利運(yùn)作，但室外機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，因此空調(diào)無(wú)法制冷。下圖4-1顯示的是分體式空調(diào)機(jī)布局電路狀況，選用了KFR-20W系列的空調(diào)外機(jī)，這種型號(hào)的外機(jī)在電路中主要應(yīng)用了4位單片機(jī)，其型號(hào)為uPD75028，整機(jī)控制電路主要由該控制電路和驅(qū)動(dòng)集成電路、當(dāng)前普及的非門電路構(gòu)成。同時(shí)芯片的61腳將高電平輸出，在D2反相器的作用下，展開(kāi)低電平作業(yè)，功率繼電器接通電源能持續(xù)運(yùn)行，以此帶動(dòng)室外風(fēng)機(jī)進(jìn)行工作，本篇文章全面探討了室外風(fēng)機(jī)相關(guān)電路和單片機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障。圖4-1分體式空調(diào)機(jī)局部電路圖4.1.2故障診斷步驟（1）第一步檢查D1的61針腳的信號(hào)，觀察其傳輸信號(hào)是否順利，倘若沒(méi)有異常，那么就能繼續(xù)往下操作；倘若有異?，F(xiàn)象，則需要檢查出現(xiàn)故障的部位，同時(shí)測(cè)試單片機(jī)的最小系統(tǒng)。（2）接下來(lái)檢查D2的11針腳的信號(hào)，觀測(cè)其傳輸信號(hào)是否正常，倘若沒(méi)有異常就繼續(xù)下一個(gè)步驟，若存在故障就需仔細(xì)檢查D2工作電壓，倘若運(yùn)行正常就可更換反相器，再運(yùn)行相關(guān)設(shè)備查看故障有沒(méi)有排除。（3）然后檢查繼電器12V電源，觀察其能不能正常運(yùn)行，倘若沒(méi)有異常狀況出現(xiàn)就可繼續(xù)下一個(gè)流程，倘若有故障出現(xiàn)，就必須全面檢查電源線路。（4）最后檢查繼電器有沒(méi)有短路亦或開(kāi)路，觀察其物理狀態(tài)，若一切正常就必須測(cè)試室外風(fēng)機(jī)狀況，若檢測(cè)出故障就需更換繼電器。4.1.3診斷方法（1）借助觀察法研判其外觀狀況，查看外觀有沒(méi)有故障現(xiàn)象出現(xiàn)，同時(shí)借助嗅覺(jué)來(lái)研判外機(jī)是否斷線、是否有異味或者元件是否過(guò)熱等，可以為后續(xù)的診斷帶來(lái)合理借鑒。（2）全面查看室外風(fēng)機(jī)的芯片，檢查針腳與電源有沒(méi)有問(wèn)題。（3）檢測(cè)室外風(fēng)機(jī)的芯片在復(fù)位信號(hào)上是否正常，按壓復(fù)位鍵后，還需檢測(cè)高電平，按壓抬起鍵時(shí)還要測(cè)試低電平狀況。（4）充分檢測(cè)室外風(fēng)機(jī)的單片機(jī)時(shí)鐘信號(hào)，借助示波器檢測(cè)脈沖前后沿有沒(méi)有達(dá)標(biāo)以及XTAL2引腳脈沖幅度。同時(shí)，還可運(yùn)用邏輯筆檢測(cè)XTAL2引腳，看脈沖指示燈是否正常，倘若指示燈未閃爍，那么就能研判是室外風(fēng)機(jī)震蕩線路存在相應(yīng)問(wèn)題。（5）應(yīng)用邏輯比能跟蹤室外風(fēng)機(jī)的邏輯信號(hào)，以此研判其邏輯門、驅(qū)動(dòng)門是否存在故障問(wèn)題。4.1.4故障排除單片機(jī)系統(tǒng)儀器的主控芯片不僅可以維持風(fēng)機(jī)的正常工作，還可以實(shí)時(shí)控制空調(diào)的室外機(jī)系統(tǒng)。雖然在該芯片的61腳中，其運(yùn)用萬(wàn)用表儀器檢測(cè)得出的電平結(jié)果是高電平，但是在反相器的儀器中，檢測(cè)高電平是儀器內(nèi)部的11腳電壓。之后，在反相器的作用下，其電壓的工作得以陸續(xù)正常。為此，本人可以得出的結(jié)論是空調(diào)室外機(jī)的故障往往都是系統(tǒng)內(nèi)部的反相器。本人可以根據(jù)該結(jié)論，對(duì)損壞的室外機(jī)系統(tǒng)其維修方法即更換內(nèi)部的反相器，同時(shí)使其空調(diào)系統(tǒng)重新開(kāi)機(jī)，從而保持空調(diào)室外機(jī)的運(yùn)行正常。4.1.5維修注意事項(xiàng)（1）在維修設(shè)備的環(huán)節(jié)中，運(yùn)用替換法手段更換的電路需要保證其安全的前提下，將總電閘關(guān)閉，這是保護(hù)其維修人員的安全以及系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)之一。（2）由于空調(diào)的安裝工作大部分都處于高空作業(yè)，因此在維修此類系統(tǒng)的過(guò)程中需要佩戴完整的防護(hù)器具，以保護(hù)施工者的生命安全。與此同時(shí)，如果施工人員檢測(cè)方法使用的是直接觀察法，那么需要將其總電閘進(jìn)行關(guān)閉，然后觸碰其線路，判斷故障問(wèn)題，進(jìn)而從細(xì)微之處保護(hù)施工者的生命安全。4.2無(wú)人機(jī)剎車系統(tǒng)故障4.2.1故障現(xiàn)象在無(wú)人機(jī)的滑行故障檢測(cè)中，起飛線檢測(cè)該無(wú)人機(jī)均工作正常；剎車檢測(cè)該無(wú)人機(jī)，其剎車系統(tǒng)也沒(méi)有問(wèn)題；剎車系統(tǒng)的速度歸零之時(shí)，壓力也隨之歸零，其無(wú)人機(jī)處于正常狀態(tài)中。然而在檢測(cè)左剎車的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)的左輪壓力并不是處在清零的狀態(tài)內(nèi)，而是處在9MPa的范圍之中。由于該無(wú)人機(jī)已經(jīng)停止工作，因此左輪出現(xiàn)壓力明顯有極大的問(wèn)題，故判斷左輪剎車失靈。在明確故障的過(guò)程中，本人對(duì)其左剎車系統(tǒng)進(jìn)行不同的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)電控剎車工作異常，使其左輪的剎車壓力一直保持在9MPa的范圍內(nèi)，同時(shí)，本人對(duì)左輪剎車系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢測(cè)，其壓力還是沒(méi)有降零。然而在手動(dòng)控制的前提下，本人將松動(dòng)該剎車導(dǎo)管線路螺絲，隨即發(fā)現(xiàn)飛機(jī)已然起飛。為此，本人可以得出的結(jié)論是無(wú)人機(jī)的故障往往都是電控剎車閥。迄今為止，無(wú)人機(jī)的故障問(wèn)題又增添了一項(xiàng)。4.2.2故障分析（1）返廠測(cè)試和分解檢查在電控剎車閥進(jìn)行穩(wěn)壓供電的過(guò)程中，該剎車系統(tǒng)處在清零的命令內(nèi)，同時(shí)并未發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的工作。在電流的檢測(cè)中，其穩(wěn)壓一直保持在5.6安的范圍內(nèi)。由于該無(wú)人機(jī)的正常電流在1安的范圍內(nèi)，同時(shí)堵轉(zhuǎn)電流設(shè)置在3安范圍內(nèi)，故此在初步診斷中，故障原因是由電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象引起的。因?yàn)樵O(shè)備安裝了過(guò)流保護(hù)，所以故障原因很難被發(fā)現(xiàn)。然而在分解無(wú)人機(jī)的過(guò)程中，本人將電控剎車閥取出查驗(yàn)得知：電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的零件在正常情況下應(yīng)該處于支座之下，依照目前狀況，電動(dòng)機(jī)零件已然超出了支座高度。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的減速器零件存在軸向竄動(dòng)的異常，因此電控剎車閥的減速器出現(xiàn)問(wèn)題。此外，在檢測(cè)減速器的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)剎車閥內(nèi)部的彈簧發(fā)生了一定的偏移，導(dǎo)致彈簧不能正常工作，故此活塞擋圈槽出現(xiàn)異常，損壞圖片如下4-2：圖4-2活塞組件(擋圈槽損壞)由于活塞擋圈槽出現(xiàn)了問(wèn)題，因此只要將電控剎車閥斷開(kāi)，直接對(duì)其無(wú)人機(jī)下達(dá)剎車命令，才能使其無(wú)人機(jī)剎車正常。根據(jù)電控剎車閥的分解和通電檢測(cè)，顯示電動(dòng)機(jī)內(nèi)部無(wú)法正常工作，內(nèi)部零件已然超出正常的支座范圍，并出現(xiàn)了不該出現(xiàn)的堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，造成活塞零件的失控。換言之，如果電動(dòng)機(jī)是大腦控制器裝置，那么在沒(méi)有電機(jī)的工作下，其電動(dòng)機(jī)無(wú)法自行運(yùn)轉(zhuǎn)。因此故障的原因就是控制器，同時(shí)在工作的無(wú)限循環(huán)中，此問(wèn)題沒(méi)有再次出現(xiàn)，可以準(zhǔn)確的診斷該故障為控制器中的印制板。（2）控制器印制板分析在控制器中，它的組成部分有六大塊，其第一單片機(jī)；第二運(yùn)算放大器；第三驅(qū)動(dòng)裝置；第四傳感器裝置；第五電源裝置；第六傳感器裝置。在控制器的內(nèi)部的傳感裝置中，它主要的工作就是使電動(dòng)機(jī)的零件位置處于支座之下，從而使其工作正常。由于該裝置對(duì)其控制器構(gòu)成不了失控行為，因此傳感器故障可以排除。而在傳感器裝置中，輸出壓力的控制和檢測(cè)沒(méi)有任何問(wèn)題和毛病，因此故障原因與傳感器裝置沒(méi)有任何關(guān)系。根據(jù)以上的兩種裝置沒(méi)有任何問(wèn)題，本人對(duì)其控制器的其他部位進(jìn)行檢測(cè)。驅(qū)動(dòng)芯片損壞或虛焊在驅(qū)動(dòng)裝置中，它主要的工作是控制電器的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以下圖4-3就是它的電路圖樣。它的工作流程是當(dāng)剎車和壓力均處于0的狀態(tài)中，其4腳輸出的高電平才是運(yùn)行正常的標(biāo)志，同時(shí)3腳輸入電流的一半是占空比的。此外，如果3腳和4腳采用虛焊工藝，那么它們的輸入的電流均處在高阻范圍，且是中間模糊態(tài)。在檢測(cè)3腳和4腳的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)虛焊工藝進(jìn)行模擬試驗(yàn)，使其在供電的情況下，其驅(qū)動(dòng)執(zhí)行剎車指令，電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)不斷正轉(zhuǎn)的狀態(tài)。同時(shí)剎車壓力的提高，使其電流超過(guò)了正常標(biāo)準(zhǔn)的1安，導(dǎo)致其電機(jī)出現(xiàn)異常現(xiàn)象。故此，虛焊的3腳和4腳是電機(jī)失控的原因。圖4-3驅(qū)動(dòng)芯片電路圖本人采用直接觀察法時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)部沒(méi)有出現(xiàn)虛焊狀態(tài)；在檢測(cè)3、4腳的連接線路中，同樣沒(méi)有出現(xiàn)斷裂的可能；為此，本人檢測(cè)了所有引腳狀況，并進(jìn)行了如下4-4所示的檢測(cè)技術(shù)，仍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在的問(wèn)題。圖4-4驅(qū)動(dòng)芯片X光檢測(cè)單片機(jī)損壞或虛焊在單片機(jī)的工作主要是控制驅(qū)動(dòng)裝置，它如果發(fā)生異常，會(huì)讓其電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。由于本文選用的單片機(jī)是規(guī)格最小的，其封裝大小為6毫米，呈正方形狀，同時(shí)MLP-11是它的形式。由于它不存在外露管腳，因此它極大可能出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。為此，本人對(duì)其進(jìn)行X光檢測(cè)發(fā)現(xiàn)單片機(jī)沒(méi)有問(wèn)題，其如圖4-5就是單片機(jī)的X光檢測(cè)。此外，本人采用另一種檢測(cè)方式——CT檢測(cè)，也同樣沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。圖4-5單片機(jī)X光檢測(cè)單片機(jī)電源異常在電源的檢測(cè)環(huán)節(jié)中，它工作的不正常會(huì)使輸出管角的信號(hào)處于無(wú)法控制的狀態(tài)，從而電機(jī)工作發(fā)生問(wèn)題。由于單片機(jī)的電源是3.3伏，因此我們可以讓穩(wěn)壓器設(shè)備對(duì)其電源電壓進(jìn)行靈活控制。通俗來(lái)說(shuō)，穩(wěn)壓器設(shè)備是通過(guò)不同的兩個(gè)電阻控制電源的輸出電壓，如圖4-6。如果其中一個(gè)電阻出現(xiàn)異常，那么就會(huì)導(dǎo)致電壓的輸出出現(xiàn)一定的改變。在CＴ方法的檢測(cè)中，兩個(gè)電阻中的其中之一出現(xiàn)了異常狀態(tài)，即虛焊問(wèn)題。圖4-63.3V電源圖為此，本人對(duì)其電阻的虛焊做出相關(guān)試驗(yàn)，并使用相關(guān)的程序?qū)ζ浣Y(jié)果進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)虛焊會(huì)讓電阻的阻值加大，從而提高輸出的電壓值。如果本人斷開(kāi)其電阻，那么輸出電壓高達(dá)15伏。由于單片機(jī)的工作電壓最高只能達(dá)到4.2伏，因此電阻的虛焊會(huì)讓其單片機(jī)的電壓極速提高，使其電機(jī)運(yùn)行不正常。由于本人的模擬虛焊試驗(yàn)不能完全復(fù)制，因此采用的模擬實(shí)驗(yàn)是斷開(kāi)或者連接試驗(yàn)。在該電阻的虛焊狀態(tài)中，運(yùn)用電線將該電阻與焊盤連接，使該設(shè)備可以在通電的狀態(tài)下傳達(dá)剎車命令，然而電動(dòng)機(jī)卻沒(méi)有工作。為此，本人將連接的線路斷開(kāi)，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)工作起來(lái)，但是出現(xiàn)異常，隨后停止工作。（3）原因定位綜合上述，我們采用了大量的方法對(duì)其無(wú)人機(jī)剎車系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，最終確定故障是穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)電阻。由于其中電阻出現(xiàn)虛焊問(wèn)題，導(dǎo)致電壓迅速提高，導(dǎo)致單片機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本人再次檢查無(wú)人機(jī)產(chǎn)品的制造發(fā)現(xiàn)，電阻數(shù)據(jù)設(shè)置完全不合適，之后的調(diào)整由于沒(méi)有對(duì)其焊接接口進(jìn)行清潔，使得該無(wú)人機(jī)出現(xiàn)虛焊問(wèn)題。4.2.3改進(jìn)措施無(wú)人機(jī)設(shè)備的故障根本上是屬于廠家的質(zhì)量不過(guò)關(guān)導(dǎo)致的，因此