单片机课程设计教学课件

1、课程设计课程设计 单片机原理与接口技术单片机原理与接口技术主讲：主讲：XXX目录目录n电子技术锡焊技艺电子技术锡焊技艺n常用元器件及仪器常用元器件及仪器n单片机系统设计概述单片机系统设计概述n单片机开发系统的使用单片机开发系统的使用n单片机系统开发流程单片机系统开发流程第一节第一节 电子技术锡焊技电子技术锡焊技艺艺 n1 1掌握手工焊接的基本操作方法。掌握手工焊接的基本操作方法。n2 2掌握电子元器件的焊接方法。掌握电子元器件的焊接方法。n3 3掌握集成电路的拆卸方法。掌握集成电路的拆卸方法。n4 4了解贴片元件手工焊接技巧。了解贴片元件手工焊接技巧。 锡焊技艺目的和要求锡焊技艺目的和要求n一

2、一. . 焊接工具与材料焊接工具与材料n二二. . 手工焊接工艺手工焊接工艺一一. . 焊接工具与材料焊接工具与材料n电烙铁、电烙铁架、焊锡、吸锡器电烙铁、电烙铁架、焊锡、吸锡器、热风枪、松香、焊锡膏、尖嘴钳、热风枪、松香、焊锡膏、尖嘴钳、偏口钳、镊子、小刀、偏口钳、镊子、小刀常用焊接工具常用焊接工具1 1电烙铁电烙铁n电烙铁是焊接电子元器件及接线的主要电烙铁是焊接电子元器件及接线的主要工具，选择合适的电烙铁，合理的使用工具，选择合适的电烙铁，合理的使用它，是保证焊接质量的基础。它，是保证焊接质量的基础。n按发热方式：按发热方式：内热式、外热式、内热式、外热式、恒温式恒温式n按电功率：按电功率

3、：15W15W、20W20W、35W35Wn主要根据焊件大小来决定。一般选主要根据焊件大小来决定。一般选30W30W左左右。焊接集成电路及易损元器件时可以右。焊接集成电路及易损元器件时可以采用储能式电烙铁；采用储能式电烙铁；n（1 1）内热式电烙铁）内热式电烙铁 “内热内热”就是指就是指“从里面发热从里面发热”， “加热加热元件在焊锡铜头的内部元件在焊锡铜头的内部”，使热量从内部传，使热量从内部传到烙铁头，具有热得快，加热效率高，体积到烙铁头，具有热得快，加热效率高，体积小，重量轻，耗电省，使用灵巧等优点。小，重量轻，耗电省，使用灵巧等优点。n适合于焊接小型的元器件。但由于电烙铁头适合于焊接小

4、型的元器件。但由于电烙铁头温度高而易氧化变黑，烙铁芯易被摔断，且温度高而易氧化变黑，烙铁芯易被摔断，且功率小，只有功率小，只有20W20W，35W35W，50W50W等几种规格。等几种规格。 内热式电烙铁内热式电烙铁n（2 2）外热式电烙铁）外热式电烙铁n“外热外热”就是指就是指“在外面发热在外面发热”。它既适合于焊接大。它既适合于焊接大型的元部件，也适用于焊接小型的元器件。型的元部件，也适用于焊接小型的元器件。n由于发热电阻丝在烙铁头的外面，有大部分的热散发由于发热电阻丝在烙铁头的外面，有大部分的热散发到外部空间，所以加热效率低，加热速度较缓慢。到外部空间，所以加热效率低，加热速度较缓慢。n

5、一般要预热一般要预热6 67 7分钟才能焊接。其体积较大，焊小型分钟才能焊接。其体积较大，焊小型器件时显得不方便。但它有烙铁头使用的时间较长，器件时显得不方便。但它有烙铁头使用的时间较长，功率较大的优点，有功率较大的优点，有 25W25W，30W30W，50W50W，75W75W，100W100W，150W150W，300W300W等多种规格。等多种规格。外热式电烙铁外热式电烙铁温控式电烙铁温控式电烙铁烙铁头及修整镀锡烙铁头及修整镀锡常常用用烙烙铁铁头头形形状状1 1）新烙铁在使用前的处理）新烙铁在使用前的处理n先给烙铁头镀上一层焊锡。通俗叫先给烙铁头镀上一层焊锡。通俗叫“吃锡吃锡”。n首先用

6、锉刀把烙铁头按需要锉成一定的形状，然首先用锉刀把烙铁头按需要锉成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头的温度升至能溶锡时，将后接上电源，当烙铁头的温度升至能溶锡时，将松香涂在烙铁头上，等松香冒白烟后再涂上一层松香涂在烙铁头上，等松香冒白烟后再涂上一层焊锡。焊锡。n现在的很多内热式烙铁都是经过现在的很多内热式烙铁都是经过电镀电镀的，如果不的，如果不是特殊需要，一般不需要修锉或打磨。是特殊需要，一般不需要修锉或打磨。2 2） 防上烙铁防上烙铁“烧死烧死”n 烙铁头经过一段时间的使用后，烙铁头经过一段时间的使用后，会发生表面凹凸不平，而且氧化层会发生表面凹凸不平，而且氧化层严重，所以它不粘锡，这就是人们

7、严重，所以它不粘锡，这就是人们常说的常说的“烧死烧死”了，也称为了，也称为“不吃不吃锡锡”。这时候必须重新镀上锡，方。这时候必须重新镀上锡，方法与新烙铁上锡方法一样。法与新烙铁上锡方法一样。使用电烙铁的注意事项使用电烙铁的注意事项n最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。 n使用前，应认真检查电源插头、电源线有无使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。损坏。并检查烙铁头是否松动。 n电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱

8、甩，以防烫伤他人。甩，以防烫伤他人。 n焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。上，以防烫坏绝缘层而发生事故。n焊接二极管、三极管等怕热元件焊接二极管、三极管等怕热元件时应用镊子夹住元件脚，使热量通时应用镊子夹住元件脚，使热量通过镊子散热，不至于损坏元件。过镊子散热，不至于损坏元件。n焊接集成电路时，时间要短，必焊接集成电路时，时间要短，必要的时候要断开烙铁电源，要的时候要断开烙铁电源，用余热用余热焊接焊接。 2 2、焊锡、助焊剂与阻焊剂、焊锡、助焊

9、剂与阻焊剂n1 1）焊锡）焊锡n焊锡实际上是一种锡铅合金焊锡实际上是一种锡铅合金, , 不同的锡铅比例，焊锡的熔点不同的锡铅比例，焊锡的熔点 温度不同，一般为温度不同，一般为180180230 230 。 焊接时，一般采用有焊接时，一般采用有松香芯的焊锡丝松香芯的焊锡丝 这种焊这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便用极为方便n2 2）助焊剂）助焊剂n常用的助焊剂是松香或松香水（将松香常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。溶于酒精中）。n作用：作用：清除金属表面的氧化物，利于焊清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。接，又可

10、保护烙铁头。n焊接较大元件或导线时，也可采用焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡焊锡膏膏，但它有一定腐蚀性，焊接后应及时，但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。清除残留物。3 3）阻焊剂）阻焊剂n常用阻焊剂的主要成分为光固树脂，在常用阻焊剂的主要成分为光固树脂，在高压汞灯照射下会很快固化。阻焊剂的高压汞灯照射下会很快固化。阻焊剂的颜色多为绿色，故得俗名颜色多为绿色，故得俗名“绿油绿油”。3 3、辅助工具、辅助工具n为了方便焊接操作常采用为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工等做为辅助工具。具。二二. . 手工焊接工艺手工焊接工艺n1. 1. 焊

11、接操作姿势与卫生焊接操作姿势与卫生n2. 2. 焊接要求焊接要求n3. 3. 电烙铁以及焊锡丝的握法电烙铁以及焊锡丝的握法n4. 4. 焊前准备焊前准备n5. 5. 焊接步骤焊接步骤 n6. 6. 导线焊接导线焊接n7. 7. 拆焊拆焊n8 8. . 焊点的质量检查焊点的质量检查n9. 贴片元件的手工焊接技巧贴片元件的手工焊接技巧1. 1. 焊接操作姿势与卫生焊接操作姿势与卫生n焊剂挥发出的化学物质对人体有害，如果焊剂挥发出的化学物质对人体有害，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应

12、至少应至少不小于不小于30cm30cm，通常以，通常以40cm40cm时为宜。时为宜。n由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害的重金属，因此操作时知铅是对人体有害的重金属，因此操作时应应戴手套或操作后洗手戴手套或操作后洗手，避免食入避免食入。2.2.焊接要求焊接要求n焊接技术是电子装配首先要掌握的一项基本功焊接技术是电子装配首先要掌握的一项基本功，它不但要有熟练的焊接技能，同时也是保证，它不但要有熟练的焊接技能，同时也是保证电路工作可靠的重要环节。电路工作可靠的重要环节。n在焊接时，不仅必须要做到焊接牢固，焊点表在焊接时，不仅必须要做到焊接牢固

13、，焊点表面还要光滑、清洁，无毛刺，要求高一点还要面还要光滑、清洁，无毛刺，要求高一点还要美观整齐、大小均匀。避免虚焊、冷焊（由于美观整齐、大小均匀。避免虚焊、冷焊（由于烙铁温度不够，焊点表面看起来象豆渣一样）烙铁温度不够，焊点表面看起来象豆渣一样）、漏焊、错焊。、漏焊、错焊。3 3、电烙铁以及焊锡丝的握法、电烙铁以及焊锡丝的握法反握法动作稳定反握法动作稳定，长时间操作不，长时间操作不疲劳，适于大功疲劳，适于大功率烙铁率烙铁正握法适于中等正握法适于中等功率烙铁或带弯功率烙铁或带弯头电烙铁的操作头电烙铁的操作在操作台上焊印在操作台上焊印制板等焊件时多制板等焊件时多采用握笔法。采用握笔法。 烙铁一般

14、应距鼻子的烙铁一般应距鼻子的30-40cm30-40cm，防止操作时吸入有害气体。，防止操作时吸入有害气体。连续焊接时连续焊接时断续焊接时断续焊接时 焊锡丝一般有两种拿法，要注意焊丝中焊锡丝一般有两种拿法，要注意焊丝中有一定比例的铅金属。有一定比例的铅金属。4. 4. 焊前准备焊前准备 （1 1）所有元器件引线均不得从根部弯曲。一般应留）所有元器件引线均不得从根部弯曲。一般应留 1.5mm1.5mm以上。弯曲可使用尖咀钳和镊子，或借助圆棒。以上。弯曲可使用尖咀钳和镊子，或借助圆棒。圆棒圆棒元件元件（2 2）弯曲一般不要成死角，）弯曲一般不要成死角， 圆弧半径应大于引线直径的圆弧半径应大于引线直

15、径的1 12 2倍。倍。（3 3）要尽量将有字符的元器件面）要尽量将有字符的元器件面 置于容易观察的位置。置于容易观察的位置。4545 4545 标记位置标记位置 1.5mm1.5mm5 5、焊接步骤、焊接步骤 准备施焊准备施焊加热焊件加热焊件熔化焊料熔化焊料移开焊锡移开焊锡移开烙铁移开烙铁锡焊五步操作法锡焊五步操作法6. 6. 导线焊接导线焊接1 1）常用连接导线）常用连接导线2 2）导线焊前处理剥绝缘）导线焊前处理剥绝缘 层、预焊层、预焊 3 3）导线焊接）导线焊接（1 1）导线同接线端子的连接有三种基本形式）导线同接线端子的连接有三种基本形式绕焊绕焊钩焊钩焊搭焊搭焊（2 2）导线与导线的

16、连接）导线与导线的连接 导线之间的连接以绕焊为主：导线之间的连接以绕焊为主：去掉一定长度绝缘皮。去掉一定长度绝缘皮。端子上锡，穿上合适套管。端子上锡，穿上合适套管。绞合，施焊。绞合，施焊。趁热套上套管，冷却后套管固定在接头处趁热套上套管，冷却后套管固定在接头处7. 7. 拆焊拆焊n调试和维修中常需要更换一些元器调试和维修中常需要更换一些元器件，如果方法不当，就会破坏印制件，如果方法不当，就会破坏印制电路板，也会使换下而并未失效的电路板，也会使换下而并未失效的元器件无法重新使用。元器件无法重新使用。n 一般电阻、电容等管脚不多，可用一般电阻、电容等管脚不多，可用烙铁直接解焊。烙铁直接解焊。n集成

17、块就可用专用工具，如：吸锡集成块就可用专用工具，如：吸锡器。器。吸锡电烙铁吸锡电烙铁吸锡器吸锡器（2 2）医用空心针头法）医用空心针头法n 医用空心针头的针尖内径刚好能套医用空心针头的针尖内径刚好能套住集成电路引出脚，其外径能插入引脚住集成电路引出脚，其外径能插入引脚孔，使用时采用尖头烙铁把引脚焊锡化孔，使用时采用尖头烙铁把引脚焊锡化，同时用针头套住引脚，插入印刷板孔，同时用针头套住引脚，插入印刷板孔内，然后边移开烙铁边旋转针头，使熔内，然后边移开烙铁边旋转针头，使熔锡凝固，最后拔出针头，这样，该引脚锡凝固，最后拔出针头，这样，该引脚就和印刷板完全脱离。照此方法，每个就和印刷板完全脱离。照此方

18、法，每个引脚做一遍，整块集成电路即能自动脱引脚做一遍，整块集成电路即能自动脱离印刷板，此方法简便易行。离印刷板，此方法简便易行。（3 3）焊锡熔化吹气法）焊锡熔化吹气法n 利用热风枪的气流把熔化的焊锡吹利用热风枪的气流把熔化的焊锡吹走，气流必须向下，这样可将焊锡走，气流必须向下，这样可将焊锡及时排走，以免留在印刷板内留下及时排走，以免留在印刷板内留下隐患。隐患。热风枪热风枪热风拔焊台热风拔焊台芯片的拆卸方法举例芯片的拆卸方法举例(1) (1) 在芯片的两边脚上，上满焊锡在芯片的两边脚上，上满焊锡(2) (2) 用电烙铁烙熔一边（用电烙铁烙熔一边（2 23 3秒钟）秒钟）(3) (3) 再烙熔另

19、一边（速度要快，不到再烙熔另一边（速度要快，不到1 1秒钟）秒钟）(4) (4) 用镊子轻拔芯片用镊子轻拔芯片(5) (5) 也可以拔拉芯片也可以拔拉芯片(6) (6) 焊后处理焊后处理用吸锡器或吸锡电烙铁把焊盘上的焊锡吸走。用吸锡器或吸锡电烙铁把焊盘上的焊锡吸走。8 8. . 焊点的质量检查焊点的质量检查n（1 1）外观检查）外观检查n）外形以焊接导线为中心，均匀）外形以焊接导线为中心，均匀，成裙形拉开。，成裙形拉开。n）焊接的连接面呈半弓形凹面，）焊接的连接面呈半弓形凹面，焊料与焊件交界处平滑，接触角尽焊料与焊件交界处平滑，接触角尽可能小。可能小。n）表面有光泽且平滑。）表面有光泽且平滑。

20、n）无裂纹、针孔、夹渣。）无裂纹、针孔、夹渣。n）是否漏焊，焊料拉失，焊料引）是否漏焊，焊料拉失，焊料引起导线间短路，导线及元器件绝缘起导线间短路，导线及元器件绝缘的损伤，焊料飞溅等。的损伤，焊料飞溅等。n）检查时，除目测外，还要用指）检查时，除目测外，还要用指触、镊子拨动，拉线等。检查有无触、镊子拨动，拉线等。检查有无导线断线。焊盘剥离等缺陷。导线断线。焊盘剥离等缺陷。n注：焊点常见缺陷注：焊点常见缺陷焊件清理不干焊件清理不干净助焊剂不足净助焊剂不足或质差焊件加或质差焊件加热不充分热不充分焊丝撤焊丝撤离过迟离过迟焊丝撤焊丝撤离过早离过早加热时间过长加热时间过长 烙铁功率过大烙铁功率过大焊料未

21、凝固焊料未凝固时焊件抖动时焊件抖动焊盘孔与引焊盘孔与引线间隙太大线间隙太大加热时间不足加热时间不足焊料不合格焊料不合格焊料过多焊料过多烙铁施焊撤离方烙铁施焊撤离方向不当向不当加热时间过长加热时间过长焊盘镀层不良焊盘镀层不良（2 2）通电检查）通电检查n通电检查必是在外观检查及连接通电检查必是在外观检查及连接检查无误后才可进行的工作，也检查无误后才可进行的工作，也是检验电路性能的关键步骤。如是检验电路性能的关键步骤。如果不经过严格的外观检查，通电果不经过严格的外观检查，通电检查不仅困难较多，而且有损坏检查不仅困难较多，而且有损坏设备仪器，造成安全事故的危险设备仪器，造成安全事故的危险。9、贴片元

22、件的手工焊接技巧贴片元件的手工焊接技巧n贴片阻容元件的焊接贴片阻容元件的焊接n 先在一个焊盘上点上焊锡，然后先在一个焊盘上点上焊锡，然后放上元件的一头，用镊子夹住元件放上元件的一头，用镊子夹住元件，焊上一头之后，再看看是否放正，焊上一头之后，再看看是否放正了；如果已放正，就再焊上另外一了；如果已放正，就再焊上另外一头即可。要真正掌握焊接技巧需要头即可。要真正掌握焊接技巧需要大量的实践大量的实践. .(1) (1) 焊前准备焊前准备 清洗焊盘，然后在焊盘上涂上助焊剂清洗焊盘，然后在焊盘上涂上助焊剂(2) (2) 对角线定位对角线定位 定位好芯片，点少量焊锡到尖头烙铁上，定位好芯片，点少量焊锡到尖

23、头烙铁上，焊接两个对角位置上的引脚，使芯片固定。焊接两个对角位置上的引脚，使芯片固定。(3) (3) 平口烙铁拉焊平口烙铁拉焊 使用平口烙铁，顺着一个方向烫芯片的管脚使用平口烙铁，顺着一个方向烫芯片的管脚。注意力度均匀，速度适中，避免弄歪芯片的。注意力度均匀，速度适中，避免弄歪芯片的脚。另外注意先拉焊没有定位的两边，这样就脚。另外注意先拉焊没有定位的两边，这样就不会产生芯片错位。也可以再涂抹一些助焊剂不会产生芯片错位。也可以再涂抹一些助焊剂在芯片的管脚上面，更好焊）在芯片的管脚上面，更好焊）(4) (4) 用放大镜观察结果用放大镜观察结果 焊完之后，检查一下是否有未焊好的焊完之后，检查一下是否

24、有未焊好的或者有短路的地方，适当修补。或者有短路的地方，适当修补。(5)(5) 酒精清洗电路板酒精清洗电路板 用棉签擦拭电路板，主要是将助焊剂擦拭用棉签擦拭电路板，主要是将助焊剂擦拭干净即可。干净即可。第二节第二节 常用常用元器件及仪器元器件及仪器n一、电阻器一、电阻器n二、电容器二、电容器n三、变压器三、变压器n四、电感器四、电感器n五、二极管五、二极管57n六、三极管六、三极管n七、七、稳压器稳压器n八、其它各种组件八、其它各种组件一、电阻器的识别与检测一、电阻器的识别与检测n调节电路中的电流，作为分流、分压或负载调节电路中的电流，作为分流、分压或负载使用。使用。n2、按材料分类n 1）金

25、属膜电阻器）金属膜电阻器 2）碳膜电阻器）碳膜电阻器 n 3） 线绕电阻器线绕电阻器 4）水泥电阻等）水泥电阻等 n3、按功能分为类n1）固定电阻）固定电阻 2）可调电阻）可调电阻 3）特种电阻等）特种电阻等各种膜式电阻实物照片各种膜式电阻实物照片4、额定功率n在规定条件下，电阻器长期工作时所允许承受的最大电功率。n可分为：1/8W，1/4W，1/2W，1W，2W等，一般有功率越大，电阻体积越大。n注意：尽管电阻阻值一样，也不可使用低功率的电阻代替高功率的电阻。5、贴片电阻n对于误差大于2%的电阻，阻值用三位数字表示，前两位数字代表重要数据，最后一位表示加零的个数。n例：例：683表示表示68

26、000或或68K6排阻n排阻又称电阻网络或电阻排，它与色环电阻相比具有整齐、少占空间的优点，它的内部实际上是由很多个电阻整齐的排在一起。n 第一号管脚由小圆点或小凹槽来表示。n在电路中电阻网络的电路符号用 “RP” 表示。7电位器n电位器是一种可调电阻，可通过调整其组件体上的旋扭或螺钉改变其阻值。带开关的电位器带开关的电位器（收音机用音量）（收音机用音量）8. 热敏电阻（thermistor ）n热敏电阻的阻值随温度变化有比较明显的改变n负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电阻(PTC).n多用作温度保护或温度检测电路上。n电阻温度系数：在零功率条件下，其温度每变化1所引起电阻值的相对

27、变化量。9. 压敏电阻varistorn电阻值随施加的电压的变化呈现非线性变化。压敏电阻一般并联在电路中使用，当电压超过一定的值，压敏电阻迅速从高阻状态（阻断电流）转入低阻状态（导通），反应时间可以达到毫微秒级。n广泛的应用于各种电子线路中，用于浪涌过电压及的防护，如：半导体器件保护 ，测量控制仪器的过电压保护 等 n压敏电阻的限制电压为nZv的阻值可以从正常时的兆欧级降到几欧，甚至小于1。n过电压大部分降落在Zs上，而用电器的输入电压比较稳定，因而能起到的保护作用。vsvsZZZVV10. 光敏电阻n利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它在无光照射时，呈高阻状态；当有光

28、照射时，其电阻值迅速减小n作用与应用广泛应用于各种自动控制电路（如自动照明灯控制电路）、家用电器及各种测量仪器中。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页二、电容器n电容是由两个中间隔以绝缘材料（介质）的电极组成的，具有存储电荷的能力的电子元件。n在电路中，它有阻直流通交流，阻低频通高频的特性，在电路中可起到旁路、耦合、滤波和调谐等作用。n2.电容的电路符号是：Cn3.常用电容有:n 电解电容n 钽质电容n 独石电容n 陶瓷电容n 涤纶电容瓷片电容瓷片电容涤纶电容涤纶电容聚脂电容聚脂电容安规电容安规电容电解电容电解电容钽电容钽电容可变电容可变电容 n安规电容：安规电容：指用于这样的场合，即

29、电容器指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全失效后，不会导致电击，不危及人身安全. n它包括它包括X电容各电容各Y电容两种类型，电容两种类型， X电容是电容是跨接在电力线两线（跨接在电力线两线（L-N）之间的电容，）之间的电容，一般选用金属薄膜电容；一般选用金属薄膜电容；Y电容是分别跨接电容是分别跨接在电力线两线和地之间（在电力线两线和地之间（L-E，N-E）的电）的电容，一般是成对出现。基于漏电流的限制容，一般是成对出现。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大，一般电容值不能太大，一般X电容是电容是uF级，级，Y电容是电容是nF级。级。X电容抑制差模干扰，电容抑制差模干扰

30、，Y电电容抑制共模干扰。容抑制共模干扰。三、变压器（Transformer）n我们常用的电子变压器主要有n脉冲变压器（又叫开关变压器）脉冲变压器（又叫开关变压器）n利用铁心的磁饱和性能把输入的正弦波电压变成利用铁心的磁饱和性能把输入的正弦波电压变成窄脉冲形输出电压的变压器。可用于燃烧器的点窄脉冲形输出电压的变压器。可用于燃烧器的点火、晶闸管的触发等。火、晶闸管的触发等。n工频变压器（又叫电源变压器）工频变压器（又叫电源变压器）n变压器的电路符号是：T变压器的图形符号变压器的图形符号 四、电感器（Inductor）n又称电感线圈,在调谐、振荡、滤波、耦合、匹配、陷波、延迟、补偿、偏转、聚焦等电路

31、中是必不可少的。n电感：一个载流线圈的磁通量与线圈中电流成正比，其比例常数用L表示n电感的单位是亨（H），毫亨（mH），微亨（H）。双路电感双路电感空心电感空心电感色环电感色环电感工形电感工形电感磁心电感磁心电感棒形电感棒形电感五、二极管(diode) n二极管具有单向导电特性。n作用：整流，检波，稳压，隔离，开关，保护，指示等。玻玻璃璃二二极极管管塑塑封封二二极极管管n二极管表面上的标记一般有两个内容，一个表示该组件是二极管，一个标明该二极管哪个脚是正极或负极。n二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管 外表大多采用一种色圈标出来n二极管的电路符号是 “D”。1N4000系列

32、（整流）二极管耐压比较n 1N4001 1N4002 1N4003 n耐压（V） 50 100 200n电流（A） 均为1 n 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐压（V） 400 600 800 1000 电流（A） 均为1 实训：测量二极管n利用二极管的单向导电性，可测量出二极管的P和N端 选择功能档二极管显示1，二极管不通交换表笔二极管导通，显示正向压降，红表笔为P端用万用表用万用表 档测试档测试硅二极管正向压降为硅二极管正向压降为0.60.60.8v0.8v，反向截止。，反向截止。锗二极管正向压降为锗二极管正向压降为0.10.10.3v0.3v，反向截止。，反向截

33、止。PN结正向偏置测试注意：指针表与数字表的不同用指针式万用表用指针式万用表( (如：如：500500型型) )测量二极管，测量二极管， 用电阻档用电阻档时，可等效为如图所示。时，可等效为如图所示。 R R1 1或或R R1010档档 9V9V电池，电池， 其它档位其它档位 1.5V 1.5V 电池。电池。 黑表笔红表笔Er（1 1）小功率二极管：）小功率二极管： R R100100或或R R1K1K档，档，黑表笔红表笔Er二极管P PN N正正向向电电阻阻（2 2）中、大功率二极管的测量）中、大功率二极管的测量 R R1 1或或R R1010档。档。发光二极管（LED）n作用是为了表示电路是

34、否正在工作。现在有些高亮LED可发作照明用灯。n电极较小、个头较矮的一个是正极，电极较大的一个是它的负极。若是新买来的发光管，管脚较长的一个是正极。n参数：颜色、直径六、三极管（triode）n三极管是一种能将电信号放大的元件，是组成放大电路关键组件之一，其外形特征一般是三个脚n外壳有的用塑料封装，有的用金属封装。用金属封装的是为了便以散热，因为大功率三极管上流过的电流一般很大，容易发热。n三极管的电路符号是“Q”。三极管上的三个脚，代表着三个极：基极、集电极和发射极。三极管有二种型号：PNP和NPN。三极管外形三极管外形bceNPNPNPb b：基极：基极c c：集电极：集电极e e：发射极

35、：发射极bcen三极管的简易测量：n三极管可以等效为两个串接的二极管。先按测量二极管的方法确定基极，由此也可确定三极管的类型（PNP、NPN）。n三极管的简易测量：n指针式万用表判断三极管的发射极和集电极是利用了三极管的电流放大特性，如被测三极管是NPN型管，先设一个极为集电极，与万用表的黑表笔相连接，用红表笔接另一个电极，观察好指针的偏转大小。n三极管的简易测量：n然后用人体电阻代替图中的RB，用手指捏住C和B极，C和B不要碰在一起，再观察指针的偏转大小，若此时偏转角度比第一次大，说明假设正确。若区别不大，需再重新假设。PNP型管的判别方法与NPN型管相同但极性相反。七、稳压器n稳压器的功能

36、是稳定电压，它看起来很像金属封装的三极管。n拿着稳压器，让组件体上凸出的标签向上，管脚向外，标签左边的一条管脚是第一管脚。n稳压器管体上是散热片，通常用螺丝固紧在电路板或散热片上。八、其它各种组件n1.开关（Switch）n常用的开关有三种类型：搬动开关、按扭开关和双列直插开关。n开关的电路符号是：S或SW拔动开关拔动开关按扭开关按扭开关船形开关船形开关n2继电器（Relay）n继电器功能与开关一样，继电器可使用电路打开或关上，但开关只能用移动，才能打开或关上。n继电器的电路符号是：K。继电器有各种不同的类型，有一些是密封包装的，有一些是没有经过密封包装的。继电器能否过波峰，要经过验证才行。电

37、路符号电路符号n连接器（连接器（ConnectorConnector）n连接器普遍被叫做连接器普遍被叫做“边缘连接器边缘连接器”，是，是插在电路板边缘的，起线路连接作用。插在电路板边缘的，起线路连接作用。连接器必须平插在电路板平面上，插入连接器必须平插在电路板平面上，插入时要保证所有管脚都伸出焊盘，不可有时要保证所有管脚都伸出焊盘，不可有管脚在组件面弯曲。管脚在组件面弯曲。n保险管（保险管（fuse）n用在电路上的保险管的作用与家中用的保险丝的用在电路上的保险管的作用与家中用的保险丝的作用一样。保险丝保护电路不被高电流伤害。作用一样。保险丝保护电路不被高电流伤害。n保险管的电路符号是：保险管的

38、电路符号是：F，n保险管是轴向引线组件。保险管由玻璃管体和保保险管是轴向引线组件。保险管由玻璃管体和保险丝险丝,管脚等。管脚等。n有的电路中保险管安放在保险管插座上的，方便有的电路中保险管安放在保险管插座上的，方便更换。所以没的引脚，作用是相同的。更换。所以没的引脚，作用是相同的。常用仪器、仪表的使用常用仪器、仪表的使用n一、常用仪器、仪表的使用n1 1、万用表的使用、万用表的使用n2 2、数字毫伏表的使用、数字毫伏表的使用n3 3、示波器的使用、示波器的使用n4. 4. 函数信号发生器函数信号发生器1、万用表的使用n万用表可以用来测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流、电阻、电容、频率、

39、三极管以及二极管状态，是最常用的电子测量仪器之一。面板简介面板简介电源开关显示屏功能开关测量表笔表笔插孔电容插孔三极管插孔电阻档直流电压档交流电压三极管交流电流直流电流电容频率二极管功能选择拨盘注：每档数字即为该档所能测的最大值。如：直流20V档，能测量20V以内的电压当前选择：测量电容档。当前选择：测量电容档。 功能选择1 1、测量直流电压、测量直流电压实验电路：实验电路：采用采用9.9V9.9V直流电源对直流电源对200200电阻供电，用电阻供电，用万用表测量电阻两端电压。万用表测量电阻两端电压。 等效电路：等效电路： 2009.9V 红表笔黑表笔直流电源电阻电压读数电压读数9.99V（1

40、）功能旋钮调到直流20V挡（2）将表笔插入相应插孔（除测量电流量，表笔都是插这两个插孔）（3）表笔并接到测量电阻两端（4）读数：9.99V（5）若交换红、黑表笔的测量位置，将得到：-9.99V注意：仪器精注意：仪器精度和测量误差度和测量误差2 2、测量电流、测量电流实验电路：实验电路：采用采用9.9V9.9V直流电源对直流电源对2 2个个200200的串联电阻的串联电阻供电，用万用表测量流过电阻的电流。供电，用万用表测量流过电阻的电流。 直流电源电阻等效电路：等效电路： 2002009.99.9V V A红表笔测量点黑表笔测量点（1 1）功能旋钮调）功能旋钮调到直流到直流200mA200mA挡

41、挡 （2 2）红表笔插出）红表笔插出mAmA插孔插孔 （3 3）表笔插出测量点（相）表笔插出测量点（相当于把电流表串入待测当于把电流表串入待测支路）支路） （4）读数：25.25mA注意：注意： 电流理想值电流理想值9.9/400=25mA9.9/400=25mA （4 4）交换红、黑表）交换红、黑表笔测量点笔测量点 读数：25.24mA得到负值：得到负值：-25.24-25.24 （5 5）超过量程）超过量程 选择选择20mA20mA档档 显示显示1 1 3 3、测量电阻、测量电阻断开待测电阻电路，将表笔接到电阻两端即可断开待测电阻电路，将表笔接到电阻两端即可 选择档：200 档 100 测

42、得：99.72300 超量程，显示1 选2K档 测得：0.2959K4 4、测量电容、测量电容选择电容档，再将待测电容插入相应的插孔即选择电容档，再将待测电容插入相应的插孔即可可 200nF档插入电容47.6nF2uF档选偏大的量程0.0466uF即46.6nF选过小的量程20nF档显示16 6、测量三极管、测量三极管选择选择hFEhFE档，再将待测三极管插入相应的插孔档，再将待测三极管插入相应的插孔中中 hFE档插入三极管插入正确，显示放大倍数NPN管，明确E、B、C三极插入错误显示07 7、测量二极管、测量二极管利用二极管的单向导电性，可测量出二极管的利用二极管的单向导电性，可测量出二极管

43、的P P和和NN端端 选择功能档二极管显示1，二极管不通交换表笔二极管导通，显示正向压降，红表笔为P端8 8、测量频率、测量频率测量信号发生器输出信号的频率测量信号发生器输出信号的频率 20KHz档988Hz的正弦波信号信号接入万用表1.007KHz采用万用表测量信号频率只有采用万用表测量信号频率只有20KHz20KHz档，一档，一但超出量程，也将得不到结果。但超出量程，也将得不到结果。 80KHz80KHz的正弦的正弦波信号波信号不能显示正不能显示正确结果确结果万用表的使用原则万用表的使用原则操作的原则：先选档，再选量程。操作的原则：先选档，再选量程。静态工作点测量：直流电压档静态工作点测量

44、：直流电压档（输入输出电压测量：交流电压档）（输入输出电压测量：交流电压档）表笔的使用原则：测量电压（交、直流）时表笔的使用原则：测量电压（交、直流）时，黑笔黑笔总是接负极、地或低电位端。总是接负极、地或低电位端。n测量电压、电流、频率应在额定范围内使用 n万用表换挡时，一端表笔应断开 n不能用万用表的电阻档和电流档测电压 n交流电压、电流的测量与直流类似，区别只在于把功能旋钮调到交流档n2、数字毫伏表的使用n用于测量输入、输出交流电压用于测量输入、输出交流电压电源电源自动调节自动调节量程量程通道通道n3、示波器的使用n通道的选择、面板旋钮的使用通道的选择、面板旋钮的使用n信号由探头的一对夹子

45、引入，其中信号由探头的一对夹子引入，其中红夹子红夹子接观测点，接观测点，黑夹子黑夹子接地。接地。Y轴增幅轴增幅Y轴增幅轴增幅耦合方式耦合方式通道通道1通道通道2垂垂直直位位移移通通道道选选择择水平位移水平位移频率微调频率微调扫描频率扫描频率电源电源明暗度明暗度聚焦聚焦4.4.函数信号发生器函数信号发生器波形选择波形选择正弦波输出端正弦波输出端（A口）口）波形选择结果显示波形选择结果显示输出电压输出电压幅度调节幅度调节电源开关电源开关频率调整频率调整南京信息工程大学电工电子实验教学中心典型单片机（ MCS-51, AT89S51, PIC, Motorola, AVR ）的性能，MCS-51内部

46、结构、特点、工作方式、时序和最小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统，难点在于时序、ISP下载技术。n 单片机开发常用元器件一览单片机开发常用元器件一览南京信息工程大学电工电子实验教学中心预备知识：元器件实物图预备知识：元器件实物图单片机芯片单片机芯片AT89C51AT89S51AT89S52AT89C2051通信芯片MAX232CPE 时钟芯片 DS1302EEPROM24C02温度传感器18B20AD变换器0832稳压片78L05晶 振电阻和排电阻瓷片小电容零压力插座万用焊接板万用

47、焊接板仪器盒仪器盒步进电机液晶字符显示屏液晶图形点阵显示屏液晶图形点阵显示屏拨动开关红外遥控用 发射接受一体管继电器继电器红外接收二极管红外接收二极管各类接插件遥控组件超声波发射接受头双路遥控组件长距离遥控器30004000M88二极管点阵 八段数码管超声波发射和接收一体化机能汉字显示的显示屏和实时时钟板电子万年历第三节第三节 单片机系统设计概述单片机系统设计概述n掌握掌握：n1 1、单片机系统开发的一般方法、单片机系统开发的一般方法n2 2、ISPISP在线编程中使用的单片机管脚在线编程中使用的单片机管脚n3 3、熟练掌握、熟练掌握WaveWave、下载软件的使用、下载软件的使用单片机系统设

48、计概述单片机系统设计概述 主板与主板与CPU2、MCS-51内部结构内部结构ROM 4KB时钟电路RAM 128计数器/定时器8051CPU控制逻辑可编程I/O口可编程全双工串行口8051的功能部件图的功能部件图3 3、单片机芯片、单片机芯片（a）AT89S51单片机芯片单片机芯片（b）40P 自锁自锁IC底座底座（c）40P IC底座底座4、单片机引脚功能MCS-51MCS-51单片机单片机4040脚脚Vcc, GND 2Vcc, GND 2XTAL1, XTAL2 2XTAL1, XTAL2 2RESET 1RESET 1EA/Vpp 1EA/Vpp 1ALE/PROG 1ALE/PROG

49、 1PSEN 1PSEN 1P0.0P0.0P0.7 8 P0.7 8 P1.0P1.0P1.7 8 P1.7 8 P2.0P2.0P2.7 8 P2.7 8 P3.0P3.0P3.7 8P3.7 8n（1）Vcc（40脚）, GND（20脚） n（2）XTAL1（19脚）, XTAL2（18脚）n（3）RST (9脚)：复位复位n（4）ALE (30脚) ：寻址外部ROM控制端 n（5）EA (31脚) ：寻址外部ROM控制端 n（6）PSEN (29脚) ：外部EPROM的读控制端lP0口：口：P1口：口：lP2口：口：lP3口：口：P3P3口第二功能表口第二功能表引引 脚脚第第 二二 功

50、功 能能 P3.0P3.0RxD: RxD: 串行口接收数据输入端串行口接收数据输入端P3.1P3.1TxD: TxD: 串行口发送数据输出端串行口发送数据输出端P3.2P3.2INT0: INT0: 外部中断申请输入端外部中断申请输入端 0 0P3.3P3.3INT1: INT1: 外部中断申请输入端外部中断申请输入端 1 1P3.4P3.4T0: T0: 外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 0 0P3.5P3.5T1: T1: 外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 1 1P3.6P3.6WR: WR: 写外设控制信号输出端写外设控制信号输出端P3.7P3.7RD: RD: 读外设控制信号

51、输出端读外设控制信号输出端1 1）电源电路）电源电路nVcc（40脚）脚）, GND（20脚）脚） nAT89S* 系列单片机工作电源范围宽达系列单片机工作电源范围宽达45.5V （a）集成稳压电路）集成稳压电路（b）USB电源供电电源供电2. 2. 时钟电路时钟电路4.4.复位电路复位电路n采用采用“上电上电+按钮复位按钮复位” 注意：注意：1、如果不扩展外部、如果不扩展外部ROM，使用单片机内部的，使用单片机内部的ROM，31脚脚/EA需接需接电源（电源（+5V）。）。2、电路板上每个、电路板上每个IC的电源要并接一个的电源要并接一个0.01uF0.1uF的陶瓷电容，的陶瓷电容，以减少以减

52、少IC高频噪声对电源的影响。电容布线应靠近电源端并尽量粗高频噪声对电源的影响。电容布线应靠近电源端并尽量粗短。否则会影响滤波效果。短。否则会影响滤波效果。单片机最小系统电路原理图单片机最小系统电路原理图用万能板焊接后的单片机最小系统用万能板焊接后的单片机最小系统n内部资源内部资源n程序存储器程序存储器n数据存储器数据存储器n特殊功能寄存器特殊功能寄存器可寻址片外可寻址片外RAM 64KRAM 64K字节字节 （0000H0000HFFFFHFFFFH）可寻址片外可寻址片外ROM 64KROM 64K字节字节 （0000H0000HFFFFHFFFFH）FFFFH0000H可寻址可寻址片外片外R

53、AMRAM 64K字节字节FFFFH0000H可寻址可寻址片外片外ROMROM 64K字节字节FFFH000H片内片内ROMROM4K 字节字节7FH00H片内片内 RAMRAM 128字节字节SFRFFH80H1 1、存储器空间分布、存储器空间分布n程序存储器中，从0003H002BH单元被保留用于6个中断源的中断服务程序的入口地址，故以下7个特定地址应被保留。n 0000H： 复位或非屏蔽中断n 0003H： 外部中断0入口地址n 000BH： 定时器0中断入口地址n 0013H： 外部中断1入口地址n 001BH： 定时器1中断入口地址n 0023H： 串行口中断入口地址SFR寄存器寄存

54、器复位状态复位状态寄存器寄存器复位状态复位状态PC0000HTCON00HA00HT2CON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP0P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUFXXHIE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00HS51单片机开发系统组成单片机开发系统组成ISP 在线编程在线编程USB接口的下载线接口的下载线 n用用LED发光二极管，设计一个循环发光二极管，设计一个循环闪烁的指示灯。闪烁的指示灯。n通过闪烁的发光二极管来演示程序通过闪烁的发光二极管来演示程序、硬件、下载。、硬件、下载。n

55、#include n #define uint unsigned intn #define uchar unsigned charn void delay(uint t) /延时延时0.1*t毫秒毫秒n n uint i; n do n n for(i=0;i12;i+) n ;n while(t-); n nvoid main(void)nnwhile(1)nn P1_0=0;n delay(500);n P1_0=1;n delay(500);nn第四节第四节 单片机开发系统的使用单片机开发系统的使用 是来自英国是来自英国Labcenter公公司的嵌入式系统仿真开发软件，它司的嵌入式系统仿

56、真开发软件，它包括原理图布图、混合模式仿真、包括原理图布图、混合模式仿真、VSM嵌入式仿真以及嵌入式仿真以及PCB制板功能。制板功能。n（一）（一） Proteus Proteus 概览概览n（二）（二） 原理图设计原理图设计n（三）（三） PROTEUSPROTEUS微处理器仿真微处理器仿真n（四）（四） ProteusProteus和和KeilKeil联合调试联合调试n在传统的在传统的CADCAD功能中添加了嵌入式系统的仿真功能中添加了嵌入式系统的仿真可以完整地仿真微控制器以及相连的模拟和数可以完整地仿真微控制器以及相连的模拟和数字电路字电路（一）（一）Proteus Proteus 概览

57、概览ProSPICE混合模式仿真器混合模式仿真器ISIS设计仿真平台设计仿真平台VSM嵌入式仿真嵌入式仿真ARESPCB制版制版ProteusDesignSuiteProteus Proteus 概览概览 在在Proteus中中, 从原理图设从原理图设计、单片机编程、系统仿真到计、单片机编程、系统仿真到PCB布线一气呵成。完成了从布线一气呵成。完成了从概念到产品的整个过程。概念到产品的整个过程。nProteusProteus是一个虚拟实验室，是一个虚拟实验室，提供了大量的虚拟仪器、仪提供了大量的虚拟仪器、仪表、激励源和分析工具：表、激励源和分析工具：n1313类激励源类激励源n直流、正弦、脉冲

58、直流、正弦、脉冲n1313类曲线图表类曲线图表n模拟、数字、频率模拟、数字、频率n1212类虚拟仪器类虚拟仪器n示波器、逻辑分析仪、示波器、逻辑分析仪、SPI/ISPI/I2 2C C调试器调试器n电压电压/ /电流探针电流探针PROTEUS虚拟实验室探针虚拟实验室探针(Probe)n电压探针电压探针（Voltage probes）既可在模拟仿真既可在模拟仿真中使用，也可在数字仿真中使中使用，也可在数字仿真中使用。在模拟电路中记录真实的用。在模拟电路中记录真实的电压值，而在数字电路中，记电压值，而在数字电路中，记录逻辑电平及其强度。录逻辑电平及其强度。 探针即可用于基于图表的探针即可用于基于图

59、表的仿真，也可用于交互式仿真中仿真，也可用于交互式仿真中 。挑选元件按钮挑选元件按钮库管理按钮库管理按钮模型选择工具栏模型选择工具栏仿真按钮仿真按钮原理图编辑窗口原理图编辑窗口方位控制按钮方位控制按钮（二）原理图设计（二）原理图设计he Editing Window） n1）选择元件（）选择元件（components）（默认选择的）（默认选择的） n2）放置连接点）放置连接点 n3）放置标签（用总线时会用到）放置标签（用总线时会用到） n4）放置文本）放置文本 n5）用于绘制总线）用于绘制总线 n6）用于放置子电路）用于放置子电路 n7）用于即时编辑元件参数）用于即时编辑元件参数 （先单击该图

60、标再（先单击该图标再单击要修改的元件）单击要修改的元件） n方便快捷的元件查找、放置功能：方便快捷的元件查找、放置功能：模糊查找模糊查找分类查找分类查找结果列表结果列表元件预览元件预览封装预览封装预览 n1）终端接口：有）终端接口：有VCC、地、输出、输入等接口、地、输出、输入等接口 n2）器件引脚：用于绘制各种引脚）器件引脚：用于绘制各种引脚 n3）仿真图表：用于各种分析，如）仿真图表：用于各种分析，如Noise Analysis n4）录音机）录音机 n5）信号发生器（）信号发生器（generators） n6）电压探针：使用仿真图表时要用到）电压探针：使用仿真图表时要用到 n7）电流探针