基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng).docx

華東交通大學(xué)微電子實(shí)習(xí)報(bào)告項(xiàng)目 名稱(chēng)： 基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)人姓名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān)業(yè) 班級(jí)： 同組人成員： 指導(dǎo) 老師： 華東交通大學(xué)目錄1微電子實(shí)習(xí)的任務(wù)書(shū)11.1實(shí)習(xí)性質(zhì)及目的11.2實(shí)習(xí)主要內(nèi)容11.3設(shè)計(jì)題目: 基于單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)11.4實(shí)習(xí)進(jìn)度或計(jì)劃11.5設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包括的主要內(nèi)容21.6考核方法22基本元器件22.1電容器22.1.1電容器的簡(jiǎn)介22.1.2電容器的主要分類(lèi)22.1.3電容器的基本作用22.1.4電容器的選用方法22.1.5電容器的容量測(cè)定32.2電阻器32.2.1電阻器的基本介紹32.2.2電阻器的簡(jiǎn)介32.2.3電阻器的作用32.2.4電阻器的選用42.2.5電阻器的識(shí)別方法42.3二極管52.3.1二極管的介紹52.3.2二極管的簡(jiǎn)介52.3.3反向性62.3.4擊穿62.3.5二極管的作用62.3.6二極管的工作原理62.3.7二極管的類(lèi)型62.4萬(wàn)用表72.4.1基本介紹72.4.2結(jié)構(gòu)組成72.4.3工作原理72.4.4常用類(lèi)型72.4.5操作規(guī)程83相關(guān)軟件的使用83.1PROTEUS83.1.1PROTEUS的簡(jiǎn)介83.1.2功能特點(diǎn)83.1.3功能模塊83.2KEIL93.2.1KEIL的簡(jiǎn)介93.2.2優(yōu)點(diǎn)93.2.3使用方法104焊接技術(shù)及連線(xiàn)104.1簡(jiǎn)介104.2手工焊接工具104.2.1電子產(chǎn)品裝焊常用五金工具104.2.2電烙鐵104.2.3焊料、焊劑和阻寒劑104.3焊接方法114.3.1檢查焊接的質(zhì)量114.3.2焊接完后注意事項(xiàng)114.4電子元器件在面包板上的安裝114.4.1用萬(wàn)用表測(cè)試面包板的導(dǎo)通情況114.4.2元器件的安裝方式114.5面包板上的連線(xiàn)114.5.1選線(xiàn)124.5.2剪線(xiàn)124.5.3接線(xiàn)124.6電子元器件的安裝與連線(xiàn)124.6.1安裝的次序124.6.2集成電路(IC)的安裝124.6.3IC插座的安裝134.6.4晶體管的安裝134.6.5電阻的安裝134.6.6電容的安裝134.6.7電感的安裝134.6.8繼電器的安裝144.6.9電位器的安裝145基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)145.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景介紹及要求145.1.1交通信號(hào)燈的介紹145.1.2交通燈的基本信息145.1.3系統(tǒng)要求155.2基于單片機(jī)的交通燈系統(tǒng)方案的選擇和確定155.2.1方案的預(yù)計(jì)155.2.2方案的確定156交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及器材156.1共陰極數(shù)碼管156.1.1共陰極數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)156.1.2共陰極數(shù)碼管的應(yīng)用166.1.3共陰極數(shù)碼管的注意事項(xiàng)166.1.4共陰極數(shù)碼管的判斷方法166.274LS164并出移位寄存器166.2.1功能作用166.2.2工作原理176.2.3芯片特性176.37406 TTL 集電極開(kāi)路六反相高壓驅(qū)動(dòng)器176.3.1工作原理176.3.2電特性186.3.3特點(diǎn)186.4STC89C52芯片186.4.1簡(jiǎn)介186.4.2芯片特性186.4.3芯片參數(shù)196.5單片機(jī)最小系統(tǒng)196.5.1單片機(jī)最小系統(tǒng)介紹196.5.2電源供電模塊206.5.3復(fù)位電路206.5.4振蕩電路216.6硬件設(shè)計(jì)226.6.1顯示模塊236.6.2交通燈模塊236.6.3數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊236.6.4控制模塊247程序設(shè)計(jì)及調(diào)試與仿真247.1程序設(shè)計(jì)247.1.1程序流程247.1.2程序流程圖257.1.3調(diào)試與仿真268長(zhǎng)運(yùn)電子市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告269微電子實(shí)習(xí)的心得體會(huì)2710參考文獻(xiàn)2811附錄一2812附錄二2913附錄三2931 微電子實(shí)習(xí)的任務(wù)書(shū)1.1 實(shí)習(xí)性質(zhì)及目的通過(guò)微電子實(shí)習(xí)教學(xué)，使學(xué)生對(duì)電工和電子的一些相關(guān)知識(shí)有感性認(rèn)識(shí)，加深電類(lèi)有關(guān)課程的理論知識(shí)。并在生產(chǎn)實(shí)踐中，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、勇于創(chuàng)新的積極性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、踏實(shí)、勤奮的學(xué)習(xí)精神和工作作風(fēng)，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2 實(shí)習(xí)主要內(nèi)容1）熟悉一些電工電子常用元器件及其基本性能；2）掌握相關(guān)儀器/工具的使用方法；3）掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（ISP、KEIL C）的使用；4）掌握電子元件的焊接、電氣元件的安裝、連線(xiàn)等基本技能，建立電氣原理圖和電子線(xiàn)路圖的基本概念，熟悉PROTEL軟件的基本使用；5）參觀故障診斷實(shí)驗(yàn)室、調(diào)研長(zhǎng)運(yùn)電子市場(chǎng)、請(qǐng)教學(xué)長(zhǎng)、查閱測(cè)控論壇及相關(guān)網(wǎng)站，了解電子類(lèi)、測(cè)控類(lèi)相關(guān)知識(shí)，并寫(xiě)一份調(diào)研報(bào)告；6）針對(duì)某一常見(jiàn)的測(cè)控問(wèn)題（詳細(xì)任務(wù)見(jiàn)下頁(yè)），設(shè)計(jì)具體電路，要求實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。1.3 設(shè)計(jì)題目: 基于單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，城鄉(xiāng)交通自動(dòng)指揮越來(lái)越顯得重要，為了確保安全，保證正常的交通秩序，應(yīng)對(duì)十字路口的紅黃綠燈進(jìn)行自動(dòng)控制，以便于車(chē)輛行人能順利通過(guò)十字路口。1設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通燈定時(shí)自動(dòng)控制電路。設(shè)a南北方向綠燈接通；b東西方向綠燈接通；c南北方向紅燈接通；d東西方向紅燈接通；e南北方向黃燈接通；f東西方向黃燈接通。以上設(shè)定的六種狀態(tài)，按交通規(guī)則兩個(gè)方向的信號(hào)燈還必須交叉并行工作。設(shè)：Aa和d交叉并行；Be和d交叉并行；Cb和c交叉并行；Df和c交叉并行。工作順序?yàn)锳-B-C-D-A，要求各狀態(tài)的工作時(shí)間如：綠燈(25S)黃燈(5S)紅燈(30S)綠燈。要求設(shè)計(jì)電路并安裝調(diào)試。1.4 實(shí)習(xí)進(jìn)度或計(jì)劃1) 布置任務(wù) 0.5天2) 參觀故障診斷實(shí)驗(yàn)室、調(diào)研長(zhǎng)運(yùn)電子市場(chǎng)等，寫(xiě)參觀筆記和報(bào)告 2天3) 熟悉常用元器件 1.5天4) 掌握相關(guān)儀器/工具的使用 1.5天5) 掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)使用 2天6) 掌握焊接技術(shù) 1.5天7) 具體電路設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)室調(diào)試 5天8) 整理報(bào)告與答辯 1天1.5 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包括的主要內(nèi)容1) 目錄 2) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3) 設(shè)計(jì)題目 4) 正文按上述實(shí)習(xí)主要內(nèi)容撰寫(xiě)(參觀筆記/報(bào)告須提供手寫(xiě)速記材料) 5) 心得體會(huì) 6) 主要參考文獻(xiàn) 1.6 考核方法考核根據(jù)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度（含出勤率）、報(bào)告（包括參觀筆記、面包板實(shí)物、焊接實(shí)物）和答辯(報(bào)告答辯、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等)成績(jī)確定。2 基本元器件2.1 電容器2.1.1 電容器的簡(jiǎn)介兩個(gè)金屬電極，中間夾上一層電介質(zhì)，從金屬電極的兩端引出電極就構(gòu)成了電容器。電容器常用字母“C”表示，它的基本單位為“法【拉】”，用字母“F”表示。但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)“法【拉】”的單位太大，通常用較小的輔助單位“微法【拉】”和“皮法【拉】”。電容器主要用于直流電源的濾波，高、低頻信號(hào)的耦合，高、低頻信號(hào)的旁路，與其他元件組成諧振回路，作諧振電路的調(diào)諧元件，隔離直流，電光和電熱能量轉(zhuǎn)換、微積分電路元件、定時(shí)電路元件和電機(jī)啟動(dòng)元件等。2.1.2 電容器的主要分類(lèi)1) 按照結(jié)構(gòu)分三大類(lèi)：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器；2) 按電解質(zhì)分類(lèi)有：有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等；3) 按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器；2.1.3 電容器的基本作用電容器的基本作用就是充電與放電，但由這種基本充放電作用所延伸出來(lái)的許多電路現(xiàn)象，使得電容器有著種種不同的用途，例如：在電動(dòng)馬達(dá)中，用它來(lái)產(chǎn)生相移；在照相閃光燈中，用它來(lái)產(chǎn)生高能量的瞬間放電等等。而在電子電路中，電容器不同性質(zhì)的用途尤多，這許多不同的用途，雖然也有截然不同之處，但因其作用均來(lái)自充電與放電。2.1.4 電容器的選用方法低頻中使用的范圍較寬，可以使用高頻特性比較差的；但是在高頻電路中就有很大的限制，一旦選擇不當(dāng)會(huì)影響電路的整體工作狀態(tài)；一般的電源里用的有電解電容、和瓷片電容、但是在高頻中就要使用云母等價(jià)格較貴的電容，就不可以使用絳綸的電容，和電解的電容，因?yàn)樗鼈冊(cè)诟哳l情況下會(huì)形成電感，以致影響電路的工作精度。2.1.5 電容器的容量測(cè)定電容器容量的簡(jiǎn)易測(cè)量方法：電壓表和電流表應(yīng)盡可能采用精度較高的磁電系或電動(dòng)系儀表。接通電源后，應(yīng)盡可能快（1-2S）記錄下儀表的示值。當(dāng)電源頻率為50HZ時(shí)，用下式求取被測(cè)電容器的電容量。C=3183 I/U式中C-被測(cè)電容器的電容量，F(xiàn)I-電流表讀數(shù)，A；U-電壓表讀數(shù)，V。2.2 電阻器2.2.1 電阻器的基本介紹電阻器（Resistor）在日常生活中一般直接稱(chēng)為電阻。是一個(gè)限流元件，將電阻接在電路中后，電阻器的阻值是固定的一般是兩個(gè)引腳，它可限制通過(guò)它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱(chēng)為固定電阻器。阻值可變的稱(chēng)為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線(xiàn)性的，即通過(guò)電阻器的瞬時(shí)電流與外加瞬時(shí)電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個(gè)可移金屬觸點(diǎn)。觸點(diǎn)位置確定電阻體任一端與觸點(diǎn)間的阻值。2.2.2 電阻器的簡(jiǎn)介用電阻材料制成的、有一定結(jié)構(gòu)形式、能在電路中起限制電流通過(guò)作用的二端電子元件。阻值不能改變的稱(chēng)為固定電阻器。阻值可變的稱(chēng)為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線(xiàn)性的，即通過(guò)電阻器的瞬時(shí)電流與外加瞬時(shí)電壓成正比。一些特殊電阻器，如熱敏電阻器、壓敏電阻器和敏感元件，其電壓與電流的關(guān)系是非線(xiàn)性的。電阻器是電子電路中應(yīng)用數(shù)量最多的元件，通常按功率和阻值形成不同系列，供電路設(shè)計(jì)者選用。 電阻器在電路中主要用來(lái)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定電流與電壓，可作為分流器和分壓器，也可作電路匹配負(fù)載。根據(jù)電路要求,還可用于放大電路的負(fù)反饋或正反饋、電壓-電流轉(zhuǎn)換、輸入過(guò)載時(shí)的電壓或電流保護(hù)元件，又可組成RC電路作為振蕩、濾波、旁路、微分、積分和時(shí)間常數(shù)元件等。2.2.3 電阻器的作用小功率電阻器通常為封裝在塑料外殼中的碳膜構(gòu)成，而大功率的電阻器通常為繞線(xiàn)電阻器，通過(guò)將大電阻率的金屬絲繞在瓷心上而制成。如果一個(gè)電阻器的電阻值接近零歐姆（例如，兩個(gè)點(diǎn)之間的大截面導(dǎo)線(xiàn)），則該電阻器對(duì)電流沒(méi)有阻礙作用，串接這種電阻器的回路被短路，電流無(wú)限大。如果一個(gè)電阻器具有無(wú)限大的或很大的電阻，則串接該電阻器的回路可看作開(kāi)路，電流為零。工業(yè)中常用的電阻器介于兩種極端情況之間，它具有一定的電阻，可通過(guò)一定的電流，但電流不像短路時(shí)那樣大。電阻器的限流作用類(lèi)似于接在兩根大直徑管子之間的小直徑管子限制水流量的作用。電阻通?？s寫(xiě)為R，它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。歐姆定律說(shuō)，I=U/R，那么R=U/I，電阻的基本單位是歐姆，用希臘字母“”表示，有這樣的定義：導(dǎo)體上加上一伏特電壓時(shí)，產(chǎn)生一安培電流所對(duì)應(yīng)的阻值。電阻的主要職能就是阻礙電流流過(guò)。事實(shí)上，“電阻”說(shuō)的是一種性質(zhì)，而通常在電子產(chǎn)品中所指的電阻，是指電阻器這樣一種元件。歐姆常簡(jiǎn)稱(chēng)為歐。表示電阻阻值的常用單位還有千歐（k），兆歐（M）。2.2.4 電阻器的選用固定電阻器的選用有多種類(lèi)型，選擇哪一種材料和結(jié)構(gòu)的電阻器，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的具體要求而定。高頻電路應(yīng)選用分布電感和分布電容小的非線(xiàn)繞電阻器，例如碳膜電阻器、金屬電阻器和金屬氧化膜電阻器，薄膜電阻器，厚膜電阻器，合金電阻器，防腐蝕鍍膜電阻器等。高增益小信號(hào)放大電路應(yīng)選用低噪聲電阻器，例如金屬膜電阻器、碳膜電阻器和線(xiàn)繞電阻器，而不能使用噪聲較大的合成碳膜電阻器和有機(jī)實(shí)心電阻器。所選電阻器的電阻值應(yīng)接近應(yīng)用電路中計(jì)算值的一個(gè)標(biāo)稱(chēng)值，應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)系列的電阻器。一般電路使用的電阻器允許誤差為5%10%。精密儀器及特殊電路中使用的電阻器，應(yīng)選用精密電阻器，對(duì)精密度為1%以?xún)?nèi)的電阻，如0.01%，0.1%，0.5%這些量級(jí)的電阻應(yīng)采用捷比信電阻。所選電阻器的額定功率，要符合應(yīng)用電路中對(duì)電阻器功率容量的要求，一般不應(yīng)隨意加大或減小電阻器的功率。若電路要求是功率型電阻器，則其額定功率可高于實(shí)際應(yīng)用電路要求功率的12倍。熔斷電阻器具有保護(hù)功能的電阻器。選用時(shí)應(yīng)考慮其雙重性能，根據(jù)電路的具體要求選擇其阻值和功率等參數(shù)。既要保證它在過(guò)負(fù)荷時(shí)能快速熔斷，又要保證它在正常條件下能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。電阻值過(guò)大或功率過(guò)大，均不能起到保護(hù)作用。電阻器選用的三項(xiàng)基本原則：選擇通過(guò)認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證的生產(chǎn)線(xiàn)制造出的執(zhí)行高水平標(biāo)準(zhǔn)的電阻器。選擇具備功能優(yōu)勢(shì)、質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)、效率優(yōu)勢(shì)、功能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)、服務(wù)優(yōu)勢(shì)的制造商生產(chǎn)的電阻器。選擇能滿(mǎn)足上述要求的上型號(hào)目錄的制造商，并向其直接訂購(gòu)電阻器。2.2.5 電阻器的識(shí)別方法色環(huán)電阻的識(shí)別方法：帶有四個(gè)色環(huán)的其中第一、二環(huán)分別代表阻值的前兩位數(shù)；第三環(huán)代表倍率；第四環(huán)代表誤差?？焖僮R(shí)別的關(guān)鍵在于根據(jù)第三環(huán)的顏色把阻值確定在某一數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)，例如是幾點(diǎn)幾K、還是幾十幾K的，再將前兩環(huán)讀出的數(shù)”代”進(jìn)去，這樣就可很快讀出數(shù)來(lái)。1) 熟記第一、二環(huán)每種顏色所代表的數(shù)?？蛇@樣記憶：棕1，紅2，橙3，黃4，綠5，藍(lán)6，紫7，灰8，白9，黑0。這樣連起來(lái)讀，多復(fù)誦幾遍便可記住。記準(zhǔn)記牢第三環(huán)顏色所代表的阻值范圍，這一點(diǎn)是快識(shí)的關(guān)鍵。具體是：金色：幾點(diǎn)幾 黑色：幾十幾 棕色：幾百幾十 紅色：幾點(diǎn)幾 k橙色：幾十幾 k黃色：幾百幾十 k綠色：幾點(diǎn)幾 M藍(lán)色：幾十幾 M從數(shù)量級(jí)來(lái)看，在體上可把它們劃分為三個(gè)大的等級(jí)，即：金、黑、棕色是歐姆級(jí)的；紅橙、黃色是千歐級(jí)的；綠、藍(lán)色則是兆歐級(jí)的。這樣劃分一下是為了便于記憶。2) 當(dāng)?shù)诙h(huán)是黑色時(shí)，第三環(huán)顏色所代表的則是整數(shù)，即幾，幾十，幾百 k等，這是讀數(shù)時(shí)的特殊情況，要注意。例如第三環(huán)是紅色，則其阻值即是整幾k的。3) 記住第四環(huán)顏色所代表的誤差，即：金色為5%；銀色為10%；無(wú)色為20%。貼片電阻的識(shí)別方法：貼片元件具有體積小、重量輕、安裝密度高，抗震性強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)，高頻特性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、手機(jī)、電 子辭典、醫(yī)療電子產(chǎn)品、攝錄機(jī)、電子電度表及VCD機(jī)等。貼片元件按其形狀可分為矩形、圓柱形和異形三類(lèi)。按種類(lèi)分有電阻器、電容器，電感器、晶體管及小型集成電路等。貼片元件與一般元器件的標(biāo)稱(chēng)方法有所不同。下面主要談?wù)勂瑺铍娮杵鞯淖柚禈?biāo)稱(chēng)法。片狀電阻器的阻值和一般電阻器一樣，在電阻體上標(biāo)明共有三種阻值標(biāo)稱(chēng)法，但標(biāo)稱(chēng)方法與一般電阻器不完全一樣。1) 數(shù)字索位標(biāo)稱(chēng)法：數(shù)字索位標(biāo)稱(chēng)法就是在電阻體上用三位數(shù)字來(lái)標(biāo)明其阻值。它的第一位和第二位為有效數(shù)字，第三位表示在有效數(shù)字后面所加“0”的個(gè)數(shù)，這一位不會(huì)出現(xiàn)字母。2) 色環(huán)標(biāo)稱(chēng)法：貼片電阻與一般電阻一樣，大多采用四環(huán)(有時(shí)三環(huán))標(biāo)明其阻值。第一環(huán)和第二環(huán)是有效數(shù)字，第三環(huán)是倍率。3) E96數(shù)字代碼與事母混合標(biāo)稱(chēng)法：數(shù)字代碼與字母混合標(biāo)稱(chēng)法也是采用三位標(biāo)明電阻阻值，即“兩位數(shù)字加一位字母”，其中兩位數(shù)字表示的是E96系列電阻代碼，它的第三位是用字母代碼表示的倍率。2.3 二極管2.3.1 二極管的介紹二極管又稱(chēng)晶體二極管,簡(jiǎn)稱(chēng)二極管，另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種能夠單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)兩個(gè)引線(xiàn)端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的傳導(dǎo)性。一般來(lái)講，晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層，構(gòu)成自建電場(chǎng)。當(dāng)外加電壓等于零時(shí)，由于p-n 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下的二極管特性。2.3.2 二極管的簡(jiǎn)介二極管，電子元件當(dāng)中，一種具有兩個(gè)電極的裝置，只允許電流由單一方向流過(guò)。許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管則用來(lái)當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱(chēng)之為“整流” 功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(guò)（稱(chēng)為順向偏壓），反向時(shí)阻斷 （稱(chēng)為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上二極管并不會(huì)表現(xiàn)出如此完美的開(kāi)與關(guān)的方向性，而是較為復(fù)雜的非線(xiàn)性電子特征這是由特定類(lèi)型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開(kāi)關(guān)的方式之外還有很多其他的功能2.3.3 反向性外加反向電壓不超過(guò)一定范圍時(shí)，通過(guò)二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)所形成反向電流。由于反向電流很小，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)反向電流又稱(chēng)為反向飽和電流或漏電流，二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。一般硅管的反向電流比鍺管小得多，小功率硅管的反響飽和電流在nA數(shù)量級(jí)，小功率鍺管在A數(shù)量級(jí)。溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體受熱激發(fā)，少數(shù)載流子數(shù)目增加，反向飽和電流也隨之增加。2.3.4 擊穿外加反向電壓超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，反向電流會(huì)突然增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱(chēng)為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時(shí)二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒(méi)有因電擊穿而引起過(guò)熱，則單向?qū)щ娦圆灰欢〞?huì)被永久破壞，在撤除外加電壓后，其性能仍可恢復(fù)，否則二極管就損壞了。因而使用時(shí)應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過(guò)高。2.3.5 二極管的作用二極管是最常用的電子元件之一，它最大的特性就是單向?qū)щ?，也就是電流只可以從二極管的一個(gè)方向流過(guò)，二極管的作用有整流電路，檢波電路，穩(wěn)壓電路，各種調(diào)制電路，主要都是由二極管來(lái)構(gòu)成的，其原理都很簡(jiǎn)單，正是由于二極管等元件的發(fā)明，才有我們現(xiàn)在豐富多彩的電子信息世界的誕生，既然二極管的作用這么大那么我們應(yīng)該如何去檢測(cè)這個(gè)元件呢，其實(shí)很簡(jiǎn)單只要用萬(wàn)用表打到電阻檔測(cè)量一下正向電阻如果很小，反相電阻如果很大這就說(shuō)明這個(gè)二極管是好的。對(duì)于這樣的基礎(chǔ)元件我們應(yīng)牢牢掌握住他的作用原理以及基本電路，這樣才能為以后的電子技術(shù)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。2.3.6 二極管的工作原理晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于pn結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，pn結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱(chēng)為二極管的擊穿現(xiàn)象。pn結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。2.3.7 二極管的類(lèi)型二極管種類(lèi)有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開(kāi)關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、硅功率開(kāi)關(guān)二極管、旋轉(zhuǎn)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò)較小的電流（不超過(guò)幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過(guò)較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過(guò)較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開(kāi)關(guān)、脈沖及高頻電路中。2.4 萬(wàn)用表2.4.1 基本介紹萬(wàn)用表不僅可以用來(lái)測(cè)量被測(cè)量物體的電阻，交直流電壓還可以測(cè)量直流電壓。甚至有的萬(wàn)用表還可以測(cè)量晶體管的主要參數(shù)以及電容器的電容量等。充分熟練掌握萬(wàn)用表的使用方法是電子技術(shù)的最基本技能之一。常見(jiàn)的萬(wàn)用表有指針式萬(wàn)用表和數(shù)字式萬(wàn)用表。指針式多用表是一表頭為核心部件的多功能測(cè)量?jī)x表，測(cè)量值由表頭指針指示讀取。數(shù)字式萬(wàn)用表的測(cè)量值由液晶顯示屏直接以數(shù)字的形式顯示，讀取方便，有些還帶有語(yǔ)音提示功能。萬(wàn)用表是公用一個(gè)表頭，集電壓表、電流表和歐姆表于一體的儀表。萬(wàn)用表的直流電流檔是多量程的直流電壓表。表頭并聯(lián)閉路式分壓電阻即可擴(kuò)大其電壓量程。萬(wàn)用表的直流電壓檔是多量程的直流電壓表。表頭串聯(lián)分壓電阻即可擴(kuò)大其電壓量程。分壓電阻不同，相應(yīng)的量程也不同。萬(wàn)用表的表頭為磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)，它只能通過(guò)直流，利用二極管將交流變?yōu)橹绷?，從而?shí)現(xiàn)交流電的測(cè)量。2.4.2 結(jié)構(gòu)組成萬(wàn)用表由表頭、測(cè)量電路及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等三個(gè)主要部分組成。萬(wàn)用表是電子測(cè)試領(lǐng)域最基本的工具，也是一種使用廣泛的測(cè)試儀器。萬(wàn)用表又叫多用表、三用表(A,V,也即電流，電壓，電阻三用）、復(fù)用表、萬(wàn)能表，萬(wàn)用表分為指針式萬(wàn)用表和數(shù)字萬(wàn)用表，還有一種帶示波器功能的示波萬(wàn)用表，是一種多功能、多量程的測(cè)量?jī)x表。一般萬(wàn)用表可測(cè)量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測(cè)交流電流、電容量、電感量、溫度及半導(dǎo)體（二極管、三極管）的一些參數(shù)。數(shù)字式萬(wàn)用表已成為主流，已經(jīng)取代模擬式儀表。與模擬式儀表相比，數(shù)字式儀表靈敏度高，精確度高，顯示清晰，過(guò)載能力強(qiáng)，便于攜帶，使用也更方便簡(jiǎn)單。2.4.3 工作原理萬(wàn)用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表）做表頭。當(dāng)微小電流通過(guò)表頭，就會(huì)有電流指示。但表頭不能通過(guò)大電流，所以，必須在表頭上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而測(cè)出電路中的電流、電壓和電阻。2.4.4 常用類(lèi)型數(shù)字萬(wàn)用表是目前最常用的一種數(shù)字儀表。其主要特點(diǎn)是準(zhǔn)確度高、分辨率強(qiáng)、測(cè)試功能完善、測(cè)量速度快、顯示直觀、過(guò)濾能力強(qiáng)、耗電省，便于攜帶。進(jìn)入 90 年代以來(lái)，數(shù)字萬(wàn)用表在我國(guó)獲得迅速普及與廣泛使用，已成為現(xiàn)代電子測(cè)量與維修工作的必備儀表，并正在逐步取代傳統(tǒng)的模擬式（即指針式）萬(wàn)用表。數(shù)字萬(wàn)用表亦稱(chēng)為數(shù)字多用表（DMM），其種類(lèi)繁多，型號(hào)各異。每個(gè)電子工作者都希望有一塊較理想的數(shù)字萬(wàn)用表。選擇數(shù)字萬(wàn)用表的原則很多，有時(shí)甚至?xí)蛉硕?。但?duì)于手持式（袖珍式）數(shù)字萬(wàn)用表而言，大致應(yīng)具備以下特點(diǎn)：顯示清晰，準(zhǔn)確度高，分辨力強(qiáng)，測(cè)試范圍寬，測(cè)試功能齊全，抗干擾能力強(qiáng)，保護(hù)電路比較完善，外形美觀、大方、操作簡(jiǎn)便、靈活、可靠性好，功耗較低，便于攜帶、價(jià)格適中等等。2.4.5 操作規(guī)程1) 使用前應(yīng)熟悉萬(wàn)用表各項(xiàng)功能，根據(jù)被測(cè)量的對(duì)象，正確選用檔位、量程及表筆插孔。2) 在對(duì)被測(cè)數(shù)據(jù)大小不明時(shí)，應(yīng)先將量程開(kāi)關(guān)，置于最大值，而后由大量程往小量程檔處切換，使儀表指針指示在滿(mǎn)刻度的1/2以上處即可。3) 測(cè)量電阻時(shí)，在選擇了適當(dāng)倍率檔后，將兩表筆相碰使指針指在零位，如指針偏離零位，應(yīng)調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕，使指針歸零，以保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。如不能調(diào)零或數(shù)顯表發(fā)出低電壓報(bào)警，應(yīng)及時(shí)檢查。4) 在測(cè)量某電路電阻時(shí)，必須切斷被測(cè)電路的電源，不得帶電測(cè)量。5) 使用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要注意人身和儀表設(shè)備的安全，測(cè)試中不得用手觸摸表筆的金屬部份，不允許帶電切換檔位開(kāi)關(guān)，以確保測(cè)量準(zhǔn)確，避免發(fā)生觸電和燒毀儀表等事故。3 相關(guān)軟件的使用3.1 PROTEUS3.1.1 PROTEUS的簡(jiǎn)介Proteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。Proteus是世界上著名的EDA工具，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。3.1.2 功能特點(diǎn)Proteus軟件具有其它EDA工具軟件的功能。這些功能是：1) 原理布圖2) PCB自動(dòng)或人工布線(xiàn)3) SPICE電路仿真3.1.3 功能模塊Proteus 混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真。超過(guò)27000個(gè)仿真器件：可以通過(guò)內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件。多樣的激勵(lì)源：包括直流、正弦、脈沖、分段線(xiàn)性脈沖、音頻（使用wav文件）、指數(shù)信號(hào)、單頻FM、數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的信號(hào)輸入。豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計(jì)/計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等。生動(dòng)的仿真顯示：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線(xiàn)以不同顏色表示其對(duì)地電壓大小，結(jié)合動(dòng)態(tài)器件（如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用可以使仿真更加直觀、生動(dòng)。高級(jí)圖形仿真功能（ASF）：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析。獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（VSM）支持主流的CPU類(lèi)型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU類(lèi)型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器。支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤(pán)/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過(guò)PC機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信。實(shí)時(shí)仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真。編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語(yǔ)言的編輯/編譯/源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如IAR、Keil和Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試。3.2 KEIL 3.2.1 KEIL的簡(jiǎn)介Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。3.2.2 優(yōu)點(diǎn)1) Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。2) 與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。3.2.3 使用方法1) 建立工程文件（保存文件名）；2) 選擇芯片（Atmel，AT89C52，確定選項(xiàng)）；3) 新建匯編源文件（保存文件名 如：hu.asm 要加后綴）；4) 用項(xiàng)目管理器生成各種應(yīng)用文件；5) 檢查并修改源文件中的錯(cuò)誤；6) 編譯連接通過(guò)后進(jìn)行軟件模擬仿真或硬件在線(xiàn)仿真；7) 編程。4 焊接技術(shù)及連線(xiàn)4.1 簡(jiǎn)介焊接技術(shù)就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個(gè)整體的操作方法。4.2 手工焊接工具4.2.1 電子產(chǎn)品裝焊常用五金工具1) 尖嘴鉗2) 平嘴鉗3) 斜嘴鉗4) 剝線(xiàn)鉗5) 平頭鉗6) 鑷子7) 螺絲刀4.2.2 電烙鐵焊接對(duì)電烙鐵的要求：溫度穩(wěn)定性好，熱量充足，可連續(xù)焊接；耗電少，熱效率高；重量輕，便于操作；結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，壽命長(zhǎng)，可以更換烙鐵頭，易修理。對(duì)電烙鐵頭的要求：與焊料有良好的親和性；導(dǎo)熱性好；機(jī)械加工性能好。電烙鐵的選用：電烙鐵功率和加熱形式的選擇；電烙鐵頭的選擇。4.2.3 焊料、焊劑和阻寒劑焊料是易熔的金屬，熔點(diǎn)應(yīng)低于被焊金屬。焊料熔化時(shí)，在被焊金屬表面形成合金與被焊金屬連接在一起。焊料按成分可以錫鉛焊料、銀焊料、銅焊料等。在焊接過(guò)程中，由于金屬表面同空氣接觸后都會(huì)生成一層氧化膜，溫度越高，氧化越厲害，這層氧化膜阻止液態(tài)焊錫對(duì)金屬的潤(rùn)濕作用，焊劑就是專(zhuān)門(mén)用于清除氧化膜的材料，又稱(chēng)助焊劑。助焊劑的作用：除去氧化膜；防止氧化；減小表面張力，增加焊錫的流動(dòng)性，有利于焊錫的浸潤(rùn)；使焊點(diǎn)美觀，保持焊點(diǎn)表面光澤。對(duì)助焊劑的要求：熔點(diǎn)低于焊料；表面張力、黏度、比重均應(yīng)小于焊料；殘?jiān)菀浊宄徊荒芨g母材；不能產(chǎn)生有害氣體和刺激性氣味。阻焊劑的主要功能：a防止橋接、拉尖、短路以及虛焊等情況發(fā)生，提高焊接質(zhì)量，減少印制電路板的返修率；因部分印制電路板面被阻焊劑所涂敷，焊接時(shí)受到的熱沖擊小，降低了印制電路板的溫度，使板面不易起泡、分層；節(jié)省了大量焊料；使印制電路板的板面顯得整潔美觀。4.3 焊接方法1) 右手持電烙鐵。左手用尖嘴鉗或鑷子夾持元件或?qū)Ь€(xiàn)。焊接前，電烙鐵要充分預(yù)熱。烙鐵頭刃面上要吃錫，即帶上一定量焊錫；2) 將烙鐵頭刃面緊貼在焊點(diǎn)處。電烙鐵與水平面大約成60角。以便于熔化的錫從烙鐵頭上流到焊點(diǎn)上。烙鐵頭在焊點(diǎn)處停留的時(shí)間控制在23秒鐘；3) 抬開(kāi)烙鐵頭。左手仍持元件不動(dòng)。待焊點(diǎn)處的錫冷卻凝固后，才可松開(kāi)左手；4) 用鑷子轉(zhuǎn)動(dòng)引線(xiàn)，確認(rèn)不松動(dòng)，然后可用偏口鉗剪去多余的引線(xiàn)。4.3.1 檢查焊接的質(zhì)量1) 錫點(diǎn)應(yīng)光亮，圓滑而無(wú)毛刺，錫量適中。錫和被焊物融合牢固；2) 不應(yīng)有虛焊和假焊。虛焊是焊點(diǎn)處只有少量錫焊住，造成接觸不良，時(shí)通時(shí)斷。假焊是指表面上好像焊住了，但實(shí)際上并沒(méi)有焊上，有時(shí)用手一拔，引線(xiàn)就可以從焊點(diǎn)中拔出；3) 如發(fā)現(xiàn)焊的錫太多或要拆換元件可以加熱焊錫后用吸焊器吸走。4.3.2 焊接完后注意事項(xiàng)1) 將電烙鐵斷電，并確保冷卻后放回原處；2) 清理桌面上的殘留物。4.4 電子元器件在面包板上的安裝4.4.1 用萬(wàn)用表測(cè)試面包板的導(dǎo)通情況1) 先測(cè)試地線(xiàn)和電源線(xiàn)。又得是“三四三”導(dǎo)通，我用的是“五五”導(dǎo)通；2) 中間部分是五孔一列導(dǎo)通。上下兩部分以凹槽為界。4.4.2 元器件的安裝方式1) 先插集成塊，后插阻容元器件。芯片之類(lèi)的橫跨凹槽安裝，電容電阻不接在同一導(dǎo)通線(xiàn)上；2) 芯片的引腳不能彎曲，不能缺腳。引腳應(yīng)稍向外偏，這樣才能使引腳與插孔接觸良好；3) 插電容電阻時(shí)不要用力過(guò)猛，以免損壞面包板。4.5 面包板上的連線(xiàn)4.5.1 選線(xiàn)1) 最好選擇銅芯的導(dǎo)線(xiàn)，穩(wěn)定性好。2) 銅芯的直徑在0.5mm左右。3) 銅芯不能有氧化物。4.5.2 剪線(xiàn)1) 用剝線(xiàn)鉗或斜口鉗剝除塑料層，用斜口鉗剝除塑料層時(shí)注意不要太用力，以免將內(nèi)導(dǎo)體剪斷或剪傷。2) 先剝?nèi)?dǎo)線(xiàn)一端的塑料層，然后用塑料層對(duì)比一下面包板上布線(xiàn)的長(zhǎng)度，多預(yù)留幾毫米。最后剝?nèi)チ硪欢怂芰蠈印Ｗ⒁猓郝冻龅你~芯大概要6mm左右。過(guò)短接觸不良，過(guò)長(zhǎng)容易導(dǎo)致短路。3) 剝短線(xiàn)可以現(xiàn)在一端剝?nèi)ゴ蟾?4mm的塑料層，然后按塑料層直接剪你要的布線(xiàn)長(zhǎng)度，最后把塑料層推到銅芯中間。4.5.3 接線(xiàn)1) 把使用的導(dǎo)線(xiàn)拉直，將兩端露出的銅芯沿塑料層邊緣垂直彎曲90度。2) 將兩端銅芯插入孔內(nèi)，力度不宜過(guò)大。3) 導(dǎo)線(xiàn)要緊貼面包板，以免碰撞彈出面包板，造成接觸不良。4) 導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)應(yīng)盡可能橫平豎直，這樣不僅美觀也便于查線(xiàn)并更換器件。5) 導(dǎo)線(xiàn)不能跨在元器件上，一個(gè)元器件也不能跨在另一個(gè)元器件上。4.6 電子元器件的安裝與連線(xiàn)4.6.1 安裝的次序電路板上元器件的安裝次序應(yīng)該以前道工序不妨礙后道工序?yàn)樵瓌t，一般是先裝低矮的小功率臥式元器件，然后裝立式元器件和大功率臥式元器件，再裝可變?cè)骷⒁讚p元器件，最后裝帶散熱器的元器件和特殊元器件。插件次序也是：先插跳線(xiàn)，再插臥式IC和其他小功率臥式元器件，最后插立式元器件和大功率臥式元器件；而開(kāi)關(guān)、插座等有縫隙的元器件以及帶散熱器的元器件和特殊元器件一般都不插，留待上述已插元器件整體焊接以后再由手工分裝來(lái)完成。4.6.2 集成電路(IC)的安裝安裝時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：拿取時(shí)必須確保人體不帶靜電；焊接時(shí)必須確保電烙鐵不漏電?，F(xiàn)代人們的衣著和生活環(huán)境有時(shí)可使人體帶有靜電，這種靜電對(duì)于MOS器件的集成電路來(lái)說(shuō)可形成幾萬(wàn)伏的高壓。我們可以通過(guò)事先觸摸一下自來(lái)水管、暖氣管等接地的金屬管道或較大型的落地金屬物體、工作臺(tái)的金屬框架等來(lái)中和靜電電荷。由于高溫下所有絕緣物的絕緣性能都會(huì)降低，所以電烙鐵的漏電也不容忽視。焊接時(shí)要預(yù)先接好電烙鐵的安全地線(xiàn)，必要時(shí)可以采用臨時(shí)拔掉電烙鐵電源插頭再來(lái)焊接的辦法。4.6.3 IC插座的安裝盡管插座本身在電氣上并無(wú)極性可言，但錯(cuò)誤的安裝方向?qū)?duì)以后IC的插入形成誤導(dǎo)。另外特別要注意每個(gè)引腳的焊接質(zhì)量，因?yàn)镮C插座的引腳的可焊性差，容易出現(xiàn)虛焊，焊接時(shí)可以適當(dāng)采用活性較強(qiáng)的焊劑，焊后應(yīng)加強(qiáng)清洗。4.6.4 晶體管的安裝各種晶體管在安裝時(shí)要注意分辨它們的型號(hào)、出腳次序和正負(fù)極性；要注意防止在安裝焊接的過(guò)程中對(duì)它們?cè)斐蓳p傷。小功率的三極管、場(chǎng)效應(yīng)管和可控硅，封裝外形有時(shí)完全相同，有些微型封裝的器件，表面只能印一、兩個(gè)標(biāo)注字，容易混淆，應(yīng)該盡量與它們的原包裝一道拿取，一時(shí)用不完的要及時(shí)地放回原包裝中去。有時(shí)即使是同一種型號(hào)的器件，由于生產(chǎn)廠家不同、其出腳的次序也有變化，一定要認(rèn)準(zhǔn)其排列不要相互插錯(cuò)。二極管的引出腳也有陰陽(yáng)極之分，不能插反。安裝塑封大功率三極管時(shí)，要考慮集電極與散熱器之間的絕緣問(wèn)題。緊固螺釘和晶體管之間用耐熱的工程塑料做成的套筒子(又叫絕緣珠)絕緣，晶體管和散熱器之間則墊以云母片、聚酯薄膜或一種專(zhuān)用的散熱材料散熱布。也可以反過(guò)來(lái)將絕緣珠套在螺栓與散熱器之間。安裝絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管)等器件時(shí)，與安裝IC時(shí)一樣應(yīng)該注意被靜電擊穿和電烙鐵漏電擊穿的危險(xiǎn)，除了實(shí)施中和、屏蔽、接地等措施以外，焊接時(shí)應(yīng)順序焊接漏、源、柵極，最好采用超低壓電烙鐵或儲(chǔ)能式電烙鐵。4.6.5 電阻的安裝安裝電阻時(shí)要注意區(qū)分同一電路中阻值相同而功率不同、類(lèi)型不同的電阻，不要相互插錯(cuò)。安裝大功率電阻時(shí)要注意使之與底扳隔開(kāi)一定的距離，最好使用專(zhuān)用的金屬支架支撐，與其他零件也要保持一定的距離，以利于散熱。小功率電阻大多采用臥式安裝，并且要緊貼底板安裝，以減少引線(xiàn)形成的分布電感。安裝熱敏電阻時(shí)要讓電阻緊靠發(fā)熱體，并用導(dǎo)熱硅脂填充兩者之間的空隙。4.6.6 電容的安裝瓷片電容安裝時(shí)要注意其耐壓級(jí)別和溫度系數(shù)。鋁質(zhì)電解電容、鉭電解電容的正極所接電位一定要高于負(fù)極所接，否則將會(huì)增大損耗，尤其是鋁質(zhì)電解電容，極性接反工作時(shí)將會(huì)急劇發(fā)熱，引起鼓泡、爆炸?？勺冸娙?、微調(diào)電容安裝時(shí)也有極性問(wèn)題，要注意讓接觸人體的動(dòng)片那一極接“高頻地電位”焊盤(pán)，不能顛倒，否則，調(diào)節(jié)時(shí)人體附加上去的分布電容將使得調(diào)節(jié)無(wú)法進(jìn)行。安裝有機(jī)薄膜介質(zhì)的可變電容時(shí)，要先將動(dòng)片全部旋人后再焊接，要盡量縮短焊接時(shí)間。穿心電容、片狀電容安裝時(shí)要注意保持表面的清潔。4.6.7 電感的安裝固定電感外形猶如電阻一般，其引腳與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的接頭部位比較脆弱，安裝時(shí)要注意保護(hù)，不能強(qiáng)拉硬拽。沒(méi)有屏敝罩的電感安裝時(shí)要注意與周?chē)骷年P(guān)系，要避免漏感交聯(lián)。高頻空心線(xiàn)圈安裝時(shí)要注意插到位，擺好位置，焊完后要保持調(diào)整前的密繞狀態(tài)。選用和定制空心線(xiàn)圈時(shí)，除了線(xiàn)徑、匝數(shù)、線(xiàn)筒直徑等參數(shù)外還有左、右旋的繞向要注意區(qū)分，若繞向不對(duì)，插裝后電感的磁場(chǎng)指向會(huì)大不相同。多繞組電感、耦合變壓器，在分清初、次級(jí)以后還要進(jìn)一步分辨各繞組間的“同名端”，亦即定出各繞組對(duì)高頻信號(hào)而言的“冷端”、“熱端”?？勺冸姼邪惭b的焊接時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免塑料骨架受熱變形影響調(diào)節(jié)。 4.6.8 繼電器的安裝要注意區(qū)分其規(guī)格、型號(hào)，注意核對(duì)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈的工作電壓值、歐姆數(shù)和觸點(diǎn)的荷載能力。驅(qū)動(dòng)繞組和各被控觸點(diǎn)一般是分別工作在不同的回路，有時(shí)兩者之間電壓相差很大，要注意電路的絕緣。要注意分辨常開(kāi)觸頭與常閉觸頭的引出腳位置。小繼電器驅(qū)動(dòng)繞組的線(xiàn)徑很細(xì)，其與引出腳相接的部位易出問(wèn)題，要注意保護(hù)。另外，焊接插裝繼電器的插座時(shí)要把繼電器插在上面再焊接。以免插座的插接點(diǎn)在焊完以后位置歪斜。這一類(lèi)繼電器一般都有一個(gè)固定用的卡簧，安裝時(shí)不能遺忘。有的繼電器安裝時(shí)有方位要求，要注意滿(mǎn)足。凡是繼電器都不宜安裝在有強(qiáng)磁場(chǎng)或強(qiáng)震動(dòng)的地方。4.6.9 電位器的安裝電位器從結(jié)構(gòu)上分為旋軸式和直線(xiàn)推拉式兩種。相同阻值的電位器，按阻值變化的特性又分為直線(xiàn)式、對(duì)數(shù)式和反對(duì)數(shù)式。它們?cè)谕庑紊蠜](méi)有什么差別，完全靠標(biāo)注來(lái)區(qū)分，安裝時(shí)不要搞混，必要時(shí)可以用儀表測(cè)試來(lái)分辨。固定在面板上的旋軸式電位器安裝時(shí)要將定位銷(xiāo)子套好后再鎖緊螺母。至于電子元器件的連線(xiàn)問(wèn)題，我們?cè)诖蠖夏M電路的時(shí)候已經(jīng)進(jìn)行過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，有一定的基礎(chǔ)。不過(guò)還是要提醒的一點(diǎn)是，連線(xiàn)本身不難，難在自身，一定要對(duì)準(zhǔn)電路圖非常細(xì)心的去連線(xiàn)。仔細(xì)的去連線(xiàn)，一切都會(huì)變得十分順利。5 基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景介紹及要求5.1.1 交通信號(hào)燈的介紹交通信號(hào)燈是交通信號(hào)中的重要組成部分，是道路交通的基本語(yǔ)言。交通信號(hào)燈由紅燈（表示禁止通行）、綠燈（表示允許通行）、黃燈（表示警示）組成。分為：機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈、人行橫道信號(hào)燈、車(chē)道信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、閃光警告信號(hào)燈、道路與鐵路平面交叉道口信號(hào)燈。5.1.2 交通燈的基本信息道路交通信號(hào)燈是交通安全產(chǎn)品中的一種類(lèi)別，是為了加強(qiáng)道路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。適用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信號(hào)控制機(jī)控制，指導(dǎo)車(chē)輛和行人安全有序地通行。交通信號(hào)燈的種類(lèi)主要有:機(jī)動(dòng)車(chē)道信號(hào)燈,人行橫道信號(hào)燈（即紅綠燈）,非機(jī)動(dòng)車(chē)道信號(hào)燈,方向指示信號(hào)燈,移動(dòng)式交通信號(hào)燈,太陽(yáng)能閃光警告信號(hào)燈,收費(fèi)站天棚信號(hào)燈。交通信號(hào)燈是交通信號(hào)指揮中的重要組成部分，是道路交通的基本語(yǔ)言。交通信號(hào)燈由紅燈（表示禁止通行）、綠燈（表示允許通行）、黃燈（表示警示）組成。分為：機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈、人行橫道信號(hào)燈、車(chē)道信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、閃光警告信號(hào)燈、道路與鐵路平面交叉道口信號(hào)燈。廣泛用于公路交叉路口，彎道、橋梁等存有安全隱患的危險(xiǎn)路段，指揮司機(jī)或行人交通，促進(jìn)交通暢通，避免交通事故和意外事故發(fā)生。5.1.3 系統(tǒng)要求在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，城鄉(xiāng)交通自動(dòng)指揮越來(lái)越顯得重要，為了確保安全，保證正常的交通秩序，應(yīng)對(duì)十字路口的紅黃綠燈進(jìn)行自動(dòng)控制，以便于車(chē)輛行人能順利通過(guò)十字路口。1設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通燈定時(shí)自動(dòng)控制電路。設(shè)a南北方向綠燈接通；b東西方向綠燈接通；c南北方向紅燈接通；d東西方向紅燈接通；e南北方向黃燈接通；f東西方向黃燈接通。以上設(shè)定的六種狀態(tài)，按交通規(guī)則兩個(gè)方向的信號(hào)燈還必須交叉并行工作。設(shè)：Aa和d交叉并行；Be和d交叉并行；Cb和c交叉并行；Df和c交叉并行。工作順序?yàn)锳-B-C-D-A，要求各狀態(tài)的工作時(shí)間如：綠燈(25S)黃燈(5S)紅燈(30S)綠燈。要求設(shè)計(jì)電路并安裝調(diào)試。5.2 基于單片機(jī)的交通燈系統(tǒng)方案的選擇和確定5.2.1 方案的預(yù)計(jì)在和同組的搭檔劉亮進(jìn)行商議之后，我們首先確定的交通燈控制系統(tǒng)的基本功能：首先，東西路口紅燈亮，計(jì)時(shí)為30秒，同時(shí)南北路口的綠燈亮，計(jì)時(shí)為25秒；然后在南北路口的綠燈25秒計(jì)時(shí)結(jié)束之后，南北路口轉(zhuǎn)為黃燈，時(shí)間為5秒鐘，30秒結(jié)束后，南北路口紅燈亮，東西路口綠燈亮，并重新30秒倒計(jì)時(shí)，依次進(jìn)行循環(huán)。5.2.2 方案的確定在參考別的小組的方案之后，我們將設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改，最終的確定設(shè)計(jì)方案為：使用單片機(jī)的并行口接發(fā)光二極管，模擬交通燈的變化規(guī)律。首先，東西路口紅燈亮，南北路口綠燈亮，同時(shí)東西路口開(kāi)始30秒的倒