單片機(jī)最小系統(tǒng)拓展板設(shè)計(jì).doc

電子電路設(shè)計(jì)與裝配實(shí)訓(xùn)1設(shè)計(jì)總體1.1設(shè)計(jì)目的 用單片機(jī)STC89C52做一些具有簡(jiǎn)單的功能的模塊，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制蜂鳴器，單片機(jī)控制流水燈，單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示屏，使其能在一塊電路板中就得以實(shí)現(xiàn)不同的功能，體現(xiàn)單片機(jī)的功能多樣便捷，使得自身對(duì)電路、單片機(jī)、和編程的運(yùn)用更趨于實(shí)際與熟練。1使單片機(jī)具有最簡(jiǎn)單最小的不同功能。2使單片機(jī)具有蜂鳴器報(bào)警功能。3使單片機(jī)具有四位數(shù)碼管顯示功能。4使單片機(jī)具有流水燈循環(huán)功能。1.2設(shè)計(jì)要求1.四位LED數(shù)碼管顯示功能，我們可以利用單片機(jī)的P0口接數(shù)碼管來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)功能。 2.發(fā)光二極管顯示可以利用IO口接發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。3.各種奏樂、報(bào)警等發(fā)聲功能可以采用P2.0這個(gè)引腳接一蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)。4.利用單片機(jī)的第9腳可以設(shè)計(jì)成復(fù)位系統(tǒng)，我們采用按鍵復(fù)位。5.利用單片機(jī)的第18、19腳可以設(shè)計(jì)成晶振電路。6.利用單片機(jī)的第10、11腳設(shè)計(jì)成程序下載端口。 STC89C52程序下載電路晶振電路復(fù)位電路四位數(shù)碼管流水燈蜂鳴器起振檢測(cè)電路電源接口電路設(shè)計(jì)要求流程框圖：2.Protel99se的使用、操作極其上機(jī)的練習(xí)作業(yè)Protel99SE概況Protel 99 SE是Protel Technology公司1999年推出的，基于Windows 9X/20000/NT操作系統(tǒng)下的32位EDA設(shè)計(jì)軟件，他集強(qiáng)大的設(shè)計(jì)能力、復(fù)雜工藝的可生產(chǎn)性、設(shè)計(jì)過程管理于一體，可完整實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到生成物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)的全過程。既滿足了產(chǎn)品的高可靠性，有極大縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)成本。Protel 99 SE是當(dāng)今最流行的電子電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（電子CAD）軟件之一。它需要一定的軟件環(huán)境和硬件環(huán)境。隨著集成電路向超大規(guī)模和高密度方向發(fā)展，EDA 軟件已經(jīng)成為人們進(jìn)行電子設(shè)計(jì)不可缺少的工具。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，EDA技術(shù)也很好的適應(yīng)并促進(jìn)者電子技術(shù)的發(fā)展,Protel以其卓越的功能和旺盛的生命力緊跟計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和EDA技術(shù)的發(fā)展步伐，其發(fā)展技術(shù)軟件環(huán)境主要是指對(duì)操作系統(tǒng)的要求。Protel 99 SE 要求運(yùn)行在Windows 95/98/2000、Windows NT 4.0或者更高版本操作系統(tǒng)。Protel99SE的功能特性現(xiàn)介紹一些Protel99SE的部分功能：1.可生成30多種格式的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表；2.在原理圖中選擇一級(jí)器件，PCB中同樣的器件也將被選中； 3.同時(shí)運(yùn)行原理圖和PCB，在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡(luò)；4.既可以進(jìn)行正向注釋元器件標(biāo)號(hào)（由原理圖到PCB），也可以進(jìn)行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB在設(shè)計(jì)上的一致性； 5.智能覆銅功能，覆鈾可以自動(dòng)重鋪； 6.放置漢字功能； 7.可以輸入和輸出DXF、DWG格式文件，實(shí)現(xiàn)和AutoCAD等軟件的數(shù)據(jù)交換； 8.方便的打印預(yù)覽功能，不用修改PCB文件就可以直接控制打印結(jié)果； 9.獨(dú)特的3D顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果； 10.可編程邏輯器件設(shè)計(jì)模塊Protel Advanced PLD 99,包括具有語(yǔ)法處理的文本編輯器、編譯和仿真設(shè)計(jì)結(jié)果的PLD及用來(lái)觀察仿真波形的Wave；11.電路仿真模塊Advanced SIM 99,包括數(shù)/模混合信號(hào)電路仿真器、可提供連續(xù)的模擬信號(hào)和離散的數(shù)字信號(hào)仿真。數(shù)據(jù)庫(kù)文件的建立打開Protel軟件，圖標(biāo)如（），出現(xiàn)如圖2.1 圖2.1 Protel主窗口點(diǎn)擊File中的New出現(xiàn)圖2.2所示： 圖2.2 新建文件在后可以改變新建的文件名，例如：要以人名命名可以更改為姓名.ddb.如圖2.3所示：圖2.3 文件的命名為保存路徑，打開默認(rèn)的保存地址是桌面，如果想改變保存地址可以點(diǎn)擊“Browes”，可以選擇自己需要的保存地址，最后點(diǎn)擊OK鍵，出現(xiàn)圖2.4所示： 圖2.4 “Design Explorer”窗口點(diǎn)擊，然后再點(diǎn)擊File中的New，出現(xiàn)如圖2.5所示： 圖2.5 “New Document”窗口出現(xiàn)上圖選擇，出現(xiàn)如圖2.6所示：圖2.6 電路圖設(shè)計(jì)窗口在文件夾重新命名為自己的名字如：，打開文件夾：，將出現(xiàn)如圖2.7所示窗口：圖2.7 Design Explorer 界面可以用，對(duì)圖按照自己的需求進(jìn)行放大或縮小，如圖選擇元件庫(kù)在設(shè)計(jì)管理器中選擇Browse Sch頁(yè)面，在該頁(yè)面的Browse中的下拉菜單中選Libraries,單擊Add/Remove，出現(xiàn)圖2.9所示對(duì)話框：?jiǎn)螕鬝im.ddb將其雙擊加入，然后點(diǎn)擊OK鍵可以進(jìn)行畫圖。在Browse中元件管理庫(kù)中可以根據(jù)與自己需要選擇在Sinalation Symblos.lib庫(kù)中可以選擇電阻，電容，電源等元件，可以在OPAmp.Lib庫(kù)中選擇運(yùn)算放大器，可以在BJT.Lib庫(kù)中選擇任意型號(hào)的三極管。在圖2.10工具欄中可以選擇其它元件 圖2.10工具框通過這些元件選擇庫(kù)，我們就可以完成所畫的圖。選取放置元件1.編輯原理圖的第一步就是從元件電氣圖形庫(kù)中找出所需元件的電氣圖形符號(hào)，并把它們逐一放到原理圖編輯區(qū)內(nèi)。(1)選擇待放置元件所在的電氣圖形庫(kù)作為當(dāng)前使用的元件庫(kù)。 (2)在元件電氣圖形庫(kù)列表窗口內(nèi)，找出并單擊BJT.lib文件，使它成為當(dāng)前元件電氣圖形庫(kù)。 (3)在元件列表內(nèi)找出并單擊放置所需的元件。2.在放置元件操作過程中，一般優(yōu)先安排原理圖中核心元件的位置。在如圖所示的電路中，核心元件是NPN三極管。因此，通過滾動(dòng)元件列表窗內(nèi)的上下滾動(dòng)按鈕，在元件列表窗口內(nèi)找到并單擊“2N2222A”元件。3.按同樣方法，將電容、電阻等元件的電氣圖形符號(hào)粘貼、固定在編輯區(qū)內(nèi)。如圖2.11所示： 圖2.11 元件載入旋轉(zhuǎn)元件點(diǎn)擊元件，然后點(diǎn)擊空格鍵可以改變?cè)姆轿?。刪除元件及調(diào)整元件1.如果感到圖中元件的位置、方向不合理，可通過如下方式調(diào)整：將鼠標(biāo)移到目標(biāo)元件上，按下鼠標(biāo)左鍵不放，然后直接移動(dòng)鼠標(biāo)（或通過空格、X、Y鍵也能迅速移動(dòng)或調(diào)整元件的方向），當(dāng)元件調(diào)整到位后，松開左鍵即可。 2.當(dāng)需要?jiǎng)h除圖中的某一個(gè)或某幾個(gè)元件時(shí)，可通過如下方式實(shí)現(xiàn)：方法一是將鼠標(biāo)移到需要?jiǎng)h除的元件上，單擊鼠標(biāo)左鍵，選定需要?jiǎng)h除的目標(biāo)元件，然后再按Del鍵。方法二是執(zhí)行“Edit”（編輯）菜單下的“Delete”命令，然后將光標(biāo)移到待刪除的元件上，單擊鼠標(biāo)左鍵即可迅速刪除光標(biāo)下的元件，然后單擊鼠標(biāo)右鍵退出刪除狀態(tài)。 如圖2.12所示:圖2.12 元件的刪除點(diǎn)擊ctrl+delete，就可以將元件刪除。布局連線及元件的設(shè)置如下圖所示一幅圖為例，將其畫圖過程敘述。首先點(diǎn)擊 ，在顯示欄里選擇Toolbars 中的常用工具欄，如圖2.13。 圖2.13工具框其中為電源，為接地，是放置導(dǎo)線，點(diǎn)擊后再點(diǎn)擊左鍵確定放置點(diǎn)和拐點(diǎn)，點(diǎn)擊右鍵退出導(dǎo)線放置，為電氣連接點(diǎn)，其他圖標(biāo)將在以后用到時(shí)介紹。如圖2.14所示為例說明元件的布局連線和設(shè)置方法： 圖2.14原理圖例(1) 單擊導(dǎo)線工具。(2) 將鼠標(biāo)指向欲連接端點(diǎn),使其出現(xiàn)小圓點(diǎn),按住鼠標(biāo)左鍵拖拽出一根導(dǎo)線并指向欲連接另一個(gè)端點(diǎn),使其出現(xiàn)小圓點(diǎn),放開鼠標(biāo)鍵,則完成連線。(3) 通過這種方法，將需要的元件一個(gè)一個(gè)用線連接起來(lái)，圖中需要有節(jié)點(diǎn)的地方只需要用鼠標(biāo)在需要節(jié)點(diǎn)的地方雙擊就可以形成節(jié)點(diǎn)了，節(jié)點(diǎn)的符號(hào)是最后可以形成圖2.14。接下來(lái)我們要設(shè)置元件，例如設(shè)置元件的大小，名稱。如圖我們要設(shè)置圖中的電阻我們可以雙擊出現(xiàn)圖2.15所示對(duì)話框：圖2.15 元件設(shè)置對(duì)話框在中改變電阻的標(biāo)稱，如：R1、R2，如改為R2, 上述方法可以隨自己需要改變所需電阻的序號(hào)，也可以隨自己需要改變其大小，三極管的設(shè)置與此類似。通過其方法將其它元件一一設(shè)置。工具欄中的將所需要的字母標(biāo)在圖中，先點(diǎn)擊移至圖中，后按鍵盤上的Tab鍵，會(huì)出現(xiàn)圖2.15所示對(duì)話框。通過工具欄中的將所需要的字母標(biāo)在圖中，先點(diǎn)擊移至圖中，然后雙擊鼠標(biāo)左鍵，也會(huì)彈出如圖2.16所示的對(duì)話框。其中“Global”鍵可以對(duì)設(shè)計(jì)的圖中所有標(biāo)注進(jìn)行設(shè)置。圖2.16 “Net Label”對(duì)話框在后輸入自己所需要的字母，將其移到圖中正確的位置，經(jīng)過以上的程序。就可以完成基本的電路原理圖了。練習(xí)作業(yè)練習(xí)1練習(xí)5練習(xí)7練習(xí)10練習(xí)12練習(xí)15練習(xí)18練習(xí)19練習(xí)20練習(xí)213設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理及框圖、結(jié)構(gòu)3.1分析設(shè)計(jì)方案的要求四位LED數(shù)碼管顯示功能：這種4位一體的在內(nèi)部已經(jīng)將相同的筆畫連在一起了，所以留給使用者的接口就是8段LED（包括小數(shù)點(diǎn)）四個(gè)位。需要使用萬(wàn)用表測(cè)試管腳。流水燈循環(huán)功能：若干個(gè)燈泡依次點(diǎn)亮就叫流水燈，它用在夜間建筑物裝飾方面。例如在建筑物的棱角上裝上流水燈，可起到變換閃爍美不勝收的效果。蜂鳴器功能：蜂鳴器是一種把警示電信號(hào)轉(zhuǎn)換成人耳能夠感知的電聲轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)蜂鳴器的不同種類，其工作電源也不同，有的接直流，如汽車上用的電喇叭；有的接交流，有的需要接在特定的電子電路中。以上就是單片機(jī)拓展板所需要實(shí)現(xiàn)的主要功能分析。3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)拓展板的電路組成晶振電路復(fù)位電路起振檢測(cè)電路電源指示電路程序下載口電路四位數(shù)碼管顯示電路蜂鳴器電路流水燈電路3.3單片機(jī)最小系統(tǒng)拓展板的單元電路分析3.3.1起振電路單片機(jī)晶振電路功能簡(jiǎn)介：就是為單片機(jī)提供“能量”，單片機(jī)每條指令的運(yùn)行都是嚴(yán)格按照機(jī)器周期來(lái)執(zhí)行的，機(jī)器周期就是由晶振電路提供的。3.3.2復(fù)位電路單片機(jī)按鍵復(fù)位電路功能簡(jiǎn)介：為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V5%，即4.755.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。 3.3.3起振檢測(cè)電路起振檢測(cè)電路：通電后可以經(jīng)過LED燈的亮與滅判斷單片機(jī)是否起振工作。3.3.4電源電路電源指示電路通電后根據(jù)LED燈判斷電源的接通與否。3.3.5程序下載口電路程序下載口電路圖通過這個(gè)端口為單片機(jī)燒寫程序。3.3.6四位數(shù)碼管顯示電路單片機(jī)最小系統(tǒng)拓展板中的四位數(shù)碼管顯示電路3.3.7蜂鳴器電路單片機(jī)最小系統(tǒng)拓展板中的蜂鳴器電路3.3.8流水燈電路單片機(jī)最小系統(tǒng)拓展板中的流水燈電路4元器件及制作工具4.1實(shí)驗(yàn)所需要的元件與器材名稱型號(hào)/單位數(shù)量單價(jià)/元單片機(jī)STC89C5218數(shù)碼管HS-5461BS215蜂鳴器蜂鳴器11芯片MAX23214芯片SN74HC04N14九針串口九針串口（母）12.5USB接口USB接口（母）11六腳開關(guān)六腳開關(guān)11四腳按鍵四腳按鍵10.5排阻A331G31晶振12MHZ11三極管8550（PNP）10.5電容30p50.2電容25p20.2電容22（電解）10.2電阻33080.2電阻47010.2電阻20010.2電阻1k10.2電阻10k20.2LED紅180.3銅柱銅柱4總數(shù)/總價(jià)57器材：數(shù)字萬(wàn)用表電烙鐵手鉗焊吸槍錫絲烙鐵架小刀助焊劑剪刀電鉆4.2單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及引腳圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，通過以上圖可以知道單片機(jī)的構(gòu)成。單片機(jī)引腳圖：通過圖片可以知道單片機(jī)的引腳都有哪些。通過課本可以知道每個(gè)引腳的用途。5電路原理圖和PCB圖5.1簡(jiǎn)述PCB板制作中技術(shù)規(guī)則與注意事項(xiàng)原理圖設(shè)計(jì)是前期準(zhǔn)備工作，要養(yǎng)成良好的習(xí)慣（先畫原理圖再做PCB圖），另一方面對(duì)復(fù)雜的電路也只有這樣才能避免出錯(cuò)。在畫原理圖時(shí)，層次設(shè)計(jì)時(shí)要注意各個(gè)文件最后要連接為一個(gè)整體，這同樣對(duì)以后的工作有重要意義。由于，軟件的差別有些軟件會(huì)出現(xiàn)看似相連實(shí)際未連（電氣性能上）的情況。如果不用相關(guān)檢測(cè)工具檢測(cè)，萬(wàn)一出了問題，等板子做好了才發(fā)現(xiàn)就晚了。因此一再?gòu)?qiáng)調(diào)按順序來(lái)做的重要性。5.2印制電路板計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)步驟制作物理邊框元件和網(wǎng)絡(luò)的引入元件的布局放置順序注意散熱布線（依據(jù)各種因素不同情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整）調(diào)整完善（因?yàn)槭请娔X自動(dòng)布線最后需要人工調(diào)整）檢查核對(duì)網(wǎng)絡(luò)使用仿真功能5.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理圖與PCB圖PCB圖6裝配和焊接工藝要求6.1印制電路板裝配工藝要求檢查元件用萬(wàn)用表進(jìn)行初步測(cè)量，檢查元件是否有故障。元件的初步處理看看元件的接腳是否氧化，若有氧化進(jìn)行刀刮或者掛錫處理。元件的裝配按照PCB圖往電路板中放置元件6.2印制電路板組裝工藝流程焊接前的準(zhǔn)備按照PCB圖分主次放置元件元件的初步固定總體觀察放置的元件組裝前的檢測(cè)6.3印制電路板焊接工藝 工藝技術(shù)原理BGA焊接采用的回流焊的原理。這里介紹一下錫球在焊接過程中的回流機(jī)理。當(dāng)錫球至于一個(gè)加熱的環(huán)境中，錫球回流分為三個(gè)階段：預(yù)熱：首先，用于達(dá)到所需粘度和絲印性能的溶劑開始蒸發(fā)，溫度上升必需慢（大約每秒5 C），以限制沸騰和飛濺，防止形成小錫珠，還有，一些元件對(duì)內(nèi)部應(yīng)力比較敏感，如果元件外部溫度上升太快，會(huì)造成斷裂。助焊劑（膏）活躍，化學(xué)清洗行動(dòng)開始，水溶性助焊劑（膏）和免洗型助焊劑（膏）都會(huì)發(fā)生同樣的清洗行動(dòng)，只不過溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結(jié)合的金屬和焊錫顆粒上清除。好的冶金學(xué)上的錫焊點(diǎn)要求“清潔”的表面。當(dāng)溫度繼續(xù)上升，焊錫顆粒首先單獨(dú)熔化，并開始液化和表面吸錫的“燈草”過程。這樣在所有可能的表面上覆蓋，并開始形成錫焊點(diǎn)?；亓鳎哼@個(gè)階段最為重要，當(dāng)單個(gè)的焊錫顆粒全部熔化后，結(jié)合一起形成液態(tài)錫，這時(shí)表面張力作用開始形成焊腳表面，如果元件引腳與PCB焊盤的間隙超過4mil（1 mil = 千分之一英寸），則極可能由于表面張力使引腳和焊盤分開，即造成錫點(diǎn)開路。冷卻：冷卻階段，如果冷卻快，錫點(diǎn)強(qiáng)度會(huì)稍微大一點(diǎn)，但不可以太快否則會(huì)引起元件內(nèi)部的溫度應(yīng)力。 但是我們的是自己手工焊接，焊接原理是相同的。印制電路板焊接方法及技巧沾錫作用當(dāng)熱的液態(tài)焊錫溶解并滲透到被焊接的金屬表面時(shí)，就稱為金屬的沾錫或金屬被沾錫。焊錫與銅的混合物的分子形成一種新的部分是銅、部分是焊錫的合金，這種溶媒作用稱為沾錫，它在各個(gè)部分之間構(gòu)成分子間鍵，生成一種金屬合金共化物。良好的分子間鍵的形成是焊接工藝的核心，它決定了焊接點(diǎn)的強(qiáng)度和質(zhì)量。只有銅的表面沒有污染，沒有由于暴露在空氣中形成的氧化膜才能沾錫，并且焊錫與工作表面需要達(dá)到適當(dāng)?shù)臏囟?。表面張力大家都熟悉水的表面張力，這種力使涂有油脂的金屬板上的冷水滴保持球狀，這是由于在此例中，使固體表面上液體趨于擴(kuò)散的附著力小于其內(nèi)聚力。用溫水和清潔劑清洗來(lái)減小其表面張力，水將浸潤(rùn)涂有油脂的金屬板而向外流形成一個(gè)薄層，如果附著力大于內(nèi)聚力就會(huì)發(fā)生這種情況。錫-鉛焊錫的內(nèi)聚力甚至比水更大，使焊錫呈球體，以使其表面積最小化(同樣體積情況下，球體與其他幾何外形相比具有最小的表面積，用以滿足最低能量狀態(tài)的需求)。助焊劑的作用類似于清潔劑對(duì)涂有油脂的金屬板的作用，另外，表面張力還高度依賴于表面的清潔程度與溫度，只有附著能量遠(yuǎn)大于表面能量(內(nèi)聚力)時(shí)，才能發(fā)生理想的沾錫。金屬合金共化物的產(chǎn)生銅和錫的金屬間鍵形成了晶粒，晶粒的形狀和大小取決于焊接時(shí)溫度的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度。焊接時(shí)較少的熱量可形成精細(xì)的晶狀結(jié)構(gòu)，形成具有最佳強(qiáng)度的優(yōu)良焊接點(diǎn)。反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，不管是由于焊接時(shí)間過長(zhǎng)還是由于溫度過高或是兩者兼有，都會(huì)導(dǎo)致粗糙的晶狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是砂礫質(zhì)的且發(fā)脆，切變強(qiáng)度較小。采用銅作為金屬基材，錫-鉛作為焊錫合金，鉛與銅不會(huì)形成任何金屬合金共化物，然而錫可以滲透到銅中，錫和銅的分子間鍵在焊錫和金屬的連接面形成金屬合金共化物Cu3Sn 和Cu6Sn5，如圖所示。金屬合金層(n相+相)必須非常薄，激光焊接中，金屬合金層厚度的數(shù)量級(jí)為0.1mm ，波峰焊與手工烙鐵焊中，優(yōu)良焊接點(diǎn)的金屬間鍵的厚度多數(shù)超過0.5m 。由于焊接點(diǎn)的切變強(qiáng)度隨著金屬合金層厚度的增加而減小，故常常試著將金屬合金層的厚度保持在1m 以下，這可以通過使焊接的時(shí)間盡可能的短來(lái)實(shí)現(xiàn)。金屬合金共化物層的厚度依賴于形成焊接點(diǎn)的溫度和時(shí)間，理想的情況下，焊接應(yīng)在220 t約2s 內(nèi)完成，在該條件下，銅和錫的化學(xué)擴(kuò)散反應(yīng)將產(chǎn)生適量的金屬合金結(jié)合材料Cu3Sn 和Cu6Sn5厚度約為0.5m 。不充分的金屬間鍵常見于冷焊接點(diǎn)或焊接時(shí)沒有升高到適當(dāng)溫度的焊接點(diǎn)，它可能導(dǎo)致焊接面的切斷。相反，太厚的金屬合金層，常見于過度加熱或焊接太長(zhǎng)時(shí)間的焊接點(diǎn)，它將導(dǎo)致焊接點(diǎn)抗張強(qiáng)度非常弱，如圖所示。 沾錫角比焊錫的共晶點(diǎn)溫度高出大約35時(shí)，當(dāng)一滴焊錫放置于熱的涂有助焊劑的表面上時(shí)，就形成了一個(gè)彎月面，在某種程度上，金屬表面沾錫的能力可通過彎月面的形狀來(lái)評(píng)估。如果焊錫彎月面有一個(gè)明顯的底切邊，形如涂有油脂的金屬板上的水珠，或者甚至趨于球形，則金屬為不可焊接的。只有彎月面拉伸成一個(gè)小于30。的小角度才具有良好的焊接性。7單片機(jī)最小系統(tǒng)拓展板的調(diào)試方法7.1總體觀察觀察焊接處有無(wú)虛焊漏焊等焊接問題。1.通電觀察：通電后不要急于測(cè)量電氣指標(biāo)，而要觀察電路有無(wú)異?，F(xiàn)象，例如有無(wú)冒煙現(xiàn)象，有無(wú)異常氣味，手摸集成電路外封裝，是否發(fā)燙等。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后再通電。2.靜態(tài)調(diào)試：靜態(tài)調(diào)試一般是指在不加輸入信號(hào)，或只加固定的電平信號(hào)的條件下所進(jìn)行的直流測(cè)試，可用萬(wàn)用表測(cè)出電路中各點(diǎn)的電位，通過和理論估算值比較，結(jié)合電路原理的分析，判斷電路直流工作狀態(tài)是否正常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路中已損壞或處于臨界工作狀態(tài)的元器件。通過更換器件或調(diào)整電路參數(shù)，使電路直流工作狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。3.動(dòng)態(tài)調(diào)試：動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在電路的輸入端加入合適的信號(hào)，按信號(hào)的流向，順序檢測(cè)各測(cè)試點(diǎn)的輸出信號(hào)，若發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，應(yīng)分析其原因，并排除故障，再進(jìn)行調(diào)試，直到滿足要求。7.2檢查各個(gè)部分電路電源電路檢查電源電路，通電后用萬(wàn)用表測(cè)量電源是否有電壓，是否是5V，電源指示燈是否點(diǎn)亮。單片機(jī)的底座測(cè)試用萬(wàn)用表測(cè)試20與40管腳腳的電壓是否為5V。各個(gè)線路的測(cè)試測(cè)試覆銅的線路的通斷情況。萬(wàn)一出現(xiàn)問題怎么辦？ 別急！ 首先，檢查原理圖，是否正確，這里錯(cuò)了，任你怎么調(diào)試都是無(wú)用于事。 第二，如果原理圖沒有問題，那么在看電源是否正常（注意不要上電，這里的測(cè)試是看是否連接上去） 第三，如果跟電源連接沒有問題，那么查看其他電路連接是否有問題 第四，如果電路連接都沒有問題，那么兩個(gè)選擇，要么開電源，看電流是否正常，時(shí)候穩(wěn)壓源又限流了；或者先把芯片焊下來(lái)，再次檢查電源是否正常（如果有穩(wěn)壓芯片的話）。 第五，總結(jié)，電路出錯(cuò)，無(wú)非就是這么幾點(diǎn)：1、原理錯(cuò)誤 2、電源錯(cuò)誤 3、連接錯(cuò)誤 4、干擾嚴(yán)重（高頻時(shí)）布板問題，重新布板吧在電子工業(yè)中，電子電路的安裝與調(diào)試在電子工程技術(shù)中占有重要地位，它是把理論付諸于實(shí)踐的進(jìn)程，是把人們的主觀設(shè)想轉(zhuǎn)變?yōu)殡娐泛碗娮釉O(shè)備的過程，是把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程。正是這一過程為電子技術(shù)在社會(huì)生活和生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)揮巨大作用提供了現(xiàn)實(shí)性和可能性。當(dāng)然，這一過程也是對(duì)理論設(shè)計(jì)做出檢驗(yàn)、修改，使之更加完善的過程。所謂電子電路的調(diào)試，就是以達(dá)到電路設(shè)計(jì)指標(biāo)為目的而進(jìn)行的一系列的“測(cè)量判斷調(diào)整再測(cè)量”反復(fù)進(jìn)行的過程。電路測(cè)試和調(diào)整是電子設(shè)備的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)方案的不足和安裝的不合理，然后采取措施加以改進(jìn)，使電子電路或電子裝置達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。 一、電子電路的調(diào)試 一般的測(cè)試的步驟和方法如下： 1不通電檢查。檢查連線電路安裝完畢后，不要急于通電，先認(rèn)真檢查接線是否正確，包括錯(cuò)線、少線、多線。多線一般是因接線時(shí)看錯(cuò)引腳，或者改接線時(shí)忘記去掉原來(lái)的舊線造成的，在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常發(fā)生，而查線時(shí)又不易發(fā)現(xiàn)，調(diào)試時(shí)往往會(huì)給人造成錯(cuò)覺，以為問題是由元?dú)饧斐傻摹＠鏣TL兩個(gè)門電路的輸出端無(wú)意中接在一起，引起電平不高不低，人們很容易認(rèn)為是元器件壞了。為了避免做出錯(cuò)誤判斷，通常采用2種查線方法：一種方法是按照設(shè)計(jì)的電路圖檢查安裝的線路，把電路圖上的連線按一定順序在安裝好的線路中逐一對(duì)應(yīng)檢查，這種方法比較容易找出錯(cuò)線和少線；另一種方法是按實(shí)際線路來(lái)對(duì)照電路原理圖，按照2個(gè)元件引腳連線的去向查清，查找每個(gè)去處在電路圖上是否存在，這種方法不但能查出錯(cuò)線和少線，還能檢查出是否多線。 2通電觀察把經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量的電源電壓加入電路，但信號(hào)源暫不接入，電源接通之后不要急于測(cè)量數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，首先要觀察有無(wú)異?，F(xiàn)象，包括有無(wú)冒煙，是否聞到異常氣味，手模元件是否發(fā)燙，電源是否有短路現(xiàn)象等。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新通電。然后再測(cè)量各元件引腳的電源電壓，而不是只測(cè)量各路總電源電壓，以保證元器件正常工作。 3分塊調(diào)試調(diào)試包括測(cè)試和調(diào)整兩個(gè)方面。測(cè)試是在安裝后對(duì)電路的參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量，調(diào)整是指在測(cè)試的基礎(chǔ)上對(duì)電路的參數(shù)進(jìn)行修正，使之滿足設(shè)計(jì)要求。為了使測(cè)試順利進(jìn)行，設(shè)計(jì)的電路圖上應(yīng)標(biāo)出各點(diǎn)的電位值、相應(yīng)的波形以及其它數(shù)據(jù)。測(cè)試方法有2種：第一種是采用邊安裝邊調(diào)試的方法，也就是把復(fù)雜的電路按原理圖上的功能分成塊進(jìn)行安裝調(diào)試，在分塊調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試，這種方法稱為分塊調(diào)試。采用這種方法能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，因此是常用的方法，對(duì)于新設(shè)計(jì)的電路更是如此。另一種方法是整個(gè)集成電路安裝完畢，實(shí)行一次性調(diào)試。這種方法適用于簡(jiǎn)單電路或定型產(chǎn)品。本文僅介紹分塊調(diào)試。分塊調(diào)試是把電路按功能分成不同的部分，把每個(gè)部分看成一個(gè)模塊。比較理想的調(diào)試程序是按信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試過的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后的聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。分塊調(diào)試包括靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。 二、系統(tǒng)的精度及其可靠性 測(cè)試系統(tǒng)精度是設(shè)計(jì)電路很重要的一個(gè)指標(biāo)。測(cè)量電路的精度校準(zhǔn)元件應(yīng)該由高于測(cè)量電路精度的儀器進(jìn)行測(cè)試后，才能作為校準(zhǔn)元器件接入電路校準(zhǔn)精度。例如，測(cè)量電路中，校準(zhǔn)精度時(shí)所用的電容不能以標(biāo)稱值計(jì)算，而要經(jīng)過高精度的電容表測(cè)量其準(zhǔn)確值后，才能作為校準(zhǔn)電容。對(duì)于正式產(chǎn)品，應(yīng)該就以下幾方面進(jìn)行可靠性測(cè)試：抗干擾能力；電網(wǎng)電壓及環(huán)境溫度變化對(duì)裝置的影響；長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性；抗機(jī)械振動(dòng)的能力。四、電子電路的故障分析與處理在實(shí)驗(yàn)過程中，故障常常是不可避免的，分析和處理故障可以提高分析和解決問題的能力。分析和處理故障的過程就是從故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復(fù)測(cè)試，做出分析判斷，逐步找出問題的過程。 三、調(diào)試中應(yīng)注意的事項(xiàng) 在調(diào)試過程中，自始至終都必須具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)，不能存在僥幸心理，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，不要手忙腳亂，要認(rèn)真查找故障的原因，仔細(xì)分析作出判斷，切忌一遇到故障，解決不了問題就要拆掉線路而重新安裝，或者盲目的更換元器件。因?yàn)榧词怪匦掳惭b，線路的問題可能依然存在，何況在原理上，問題并不是重新安裝就能夠解決的。再則，重新安裝而找不出原因，會(huì)使自己失去一次分析和解決問題的鍛煉機(jī)會(huì)，要認(rèn)真查找故障原因，仔細(xì)分析判斷，根據(jù)原電路原理找出解決問題的辦法。 在調(diào)試過程中，要注意安全，接線、拆線和儀器儀表的連接一定要在斷電的情況下進(jìn)行，注意儀器儀表電壓電流的量程，徹底杜絕人身事故和儀器儀表?yè)p壞事故的發(fā)生。 綜上所述，我們即可對(duì)于電子設(shè)備等進(jìn)行調(diào)試，通過調(diào)試過程，使電路的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到要求，使系統(tǒng)能夠正常的工作。 8單片機(jī)最小系統(tǒng)拓展板的使用方法單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的32位300M的高速單片機(jī)。 51單片機(jī)最小系統(tǒng)電路介紹1.51單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，一般采用1030uF，51單片機(jī)最小系統(tǒng)容值越大需要的復(fù)位時(shí)間越短。2.51單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振，51單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度，頻率越大處理速度越快。3.51單片機(jī)最小系統(tǒng)起振電容C2、C3一般采用1533pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機(jī)越近越好4.P0口為開漏輸出，作為輸出口時(shí)需加上拉電阻，阻值一般為10k。設(shè)置為定時(shí)器模式時(shí)，加1計(jì)數(shù)器是對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)（1個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)振蕩周期，即計(jì)數(shù)頻率為晶振頻率的1/12）。計(jì)數(shù)值N乘以機(jī)器周期Tcy就是定時(shí)時(shí)間t。設(shè)置為計(jì)數(shù)器模式時(shí)，外部事件計(jì)數(shù)脈沖由T0或T1引腳輸入到計(jì)數(shù)器。在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當(dāng)某周期采樣到一高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時(shí)，則計(jì)數(shù)器加1，更新的計(jì)數(shù)值在下一個(gè)機(jī)器周期的S3P1期間裝入計(jì)數(shù)器。由于檢測(cè)一個(gè)從1到0的下降沿需要2個(gè)機(jī)器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個(gè)機(jī)器周期。當(dāng)晶振頻率為12MHz時(shí)，最高計(jì)數(shù)頻率不超過1/2MHz，即計(jì)數(shù)脈沖的周期要大于2 ms。 了解單片機(jī)的電路原理之后，進(jìn)行編程，燒寫程序，最后進(jìn)行運(yùn)行?？偨Y(jié)設(shè)計(jì)體會(huì)通過本次實(shí)習(xí)，將書本上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，學(xué)會(huì)了一些電子電路仿真設(shè)計(jì)能力,雖然過程中遇到了一些困難，但是在解決這些問題的過程無(wú)疑也是對(duì)自己自身專業(yè)素質(zhì)的一種提高與肯定。此次設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了自己在專業(yè)設(shè)計(jì)方面的信心，鼓舞了自己，更是一次興趣的培養(yǎng)。電子實(shí)習(xí)，是以學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦，并親手設(shè)計(jì)、制作、組裝與調(diào)試為特色的。它將基本技能訓(xùn)練，基本工藝知識(shí)和創(chuàng)新啟蒙有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)我們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，。作為信息時(shí)代的大學(xué)生，僅會(huì)書本理論是不夠的，基本的動(dòng)手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。通過五個(gè)星期的學(xué)習(xí)，使我對(duì)電子工藝的理論有了更深的了解。了解到了焊普通元件與電路元件的技巧、印制電路板圖的設(shè)計(jì)制作、收音機(jī)的工作原理等。這些知識(shí)不僅在課堂上有效，在日常生活中更是有著現(xiàn)實(shí)意義，也對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。在實(shí)習(xí)中，我鍛煉了自己動(dòng)手能力，提高了自己解決問題的能力。通過本次實(shí)習(xí)培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高了我分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)了獨(dú)立工作的能力。最主要的是收獲頗豐，具體如下：1.基本掌握手工電烙鐵的焊接技術(shù)，能夠獨(dú)立的完成簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的安裝與焊接。熟悉電子產(chǎn)品