单片机及嵌入式系统原理及应用第12讲

第12讲单片机系统安装调试技术

主要内容§8.1常用元器件的认知§8.2常用元器件的安装和焊接方法§8.3单片机系统加电前检测§8.4单片机最小系统工作状态测试§8.5单片机下载软件的使用及常见问题§8.6单片机系统功能模块测试§8.1常用元器件的认知一、电阻二、电容三、电感四、二极管五、三极管六、集成电路一、电阻1.常用电阻及其特点（1）碳膜电阻碳膜电阻的特性良好的稳定性：电压的改变对阻值的影响极小，且具有负温度系数。

高频特性好：可制成高频电阻器和超高频电阻器。固有噪声电动势小，在10UV/V以下。阻值范围宽，一般为1Ω~10M。工作温度范围广：-55℃～+155℃。额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W。包装方式有带装、散装。应用范围非常广泛，适用于交流、直流和脉冲电路。碳膜电阻属引线式电阻，方便手工安装及维修，且价格低廉，多用在一些如电源、适配器之类低端产品或早期设计的产品中。（2）金属膜电阻金属膜电阻器的主要特点功率负荷大：0.125W～5W。

体积小。温度系数小，电流噪声小。耐热，稳定性能高，高频特性好。精度高：0.05％～0.5％。阻值范围宽：1Ω～620MΩ。多种包装形式（带装、散装）。成本较高。应用范围广：作为精密和高稳定性的电阻器通用于各种无线电电子设备中。

（3）如何区分碳膜电阻和金属膜电阻？金属膜的外表多为蓝色，碳膜的为土黄色或其它颜色。碳膜电阻金属膜电阻

从外观上，金属膜的为五个环（1％），碳膜的为四环（5％）。但由于工艺的提高和假金属膜的出现，以上两种方法并不是很好，很多时候无法区分这两种电阻。用刀片刮开保护漆，露出的膜的颜色为黑色为碳膜电阻，膜的颜色为亮白的则为金属膜电阻。由于金属膜电阻的温度系数比碳膜电阻小得多，所以可以用万用表测电阻的阻值，然后用烧热的电铬铁靠近电阻。如果此时阻值变化很大，则为碳膜电阻，反之则为金属膜电阻。（4）绕线电阻

绕线电阻器的特点绝缘的核芯外面缠绕镍-铬合金等金属丝所制成的电阻，可分为固定式和可调试两种。

通过调整缠绕金属丝的长度，可以精确调整线绕电阻的阻值,可以制成精度高达0.1%的极高精度电阻。通过增大电阻丝直径的方法，还可以制成大功率的电阻。体积大、阻值较低，多在100KΩ以下。阻值精度极高。工作时噪声小、性能稳定可靠。能承受高温，在环境温度为170℃下仍能正常工作。由于结构上的原因，其分布电容和电感系数都比较大，不能在高频电路中使用。（5）水泥电阻水泥电阻的特点将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀的材料保护固定，并把绕线电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐的热水泥充填密封而成。水泥电阻的外侧主要是陶瓷材质。瓷棒上绕线有耐震、耐湿，低价格等特性。耐热性好，电阻温度系数小，呈直线变化。耐短时间超负载，低杂音，阻值经年无变化。防爆性能好，起保护作用。通常用于功率大，电流大的场合，有2W，3W，5W，10W甚至更大的功率。完全绝缘，适用于印刷电路板。缺点：体积大，使用时发热量高，不易散发，精密度往往不能满足使用要求等。（6）集成电阻（排阻）在一块基片上制成多个参数和性能一致的电阻，连接成电阻网络。阻值为51Ω～33kΩ，功率小。高精度、高稳定性、温度系数小、高频特性好。常用于计算机、仪器仪表以及A/D、D/A转换电路。（7）电位器（8）表面贴装电阻（9）敏感电阻器

热敏电阻θ光敏电阻（MG）压敏电阻（MY）V磁敏电阻（MC）×力敏电阻（ML）力敏电阻是一种能将力转变为电信号的特殊元件。电阻随外加应力的变化而变化。力敏电阻是一种能将力转变为电信号的特殊元件。电阻随外加应力的变化而变化。气敏电阻（MQ）气敏电阻采用二氧化锡等半导体材料制成。利用半导体表面吸收某种气体后，发生氧化或还原反应，电阻随被测气体的浓度而变化。常用于气体探测器。2、电阻的命名方法（1）电阻型号命名规则

电阻型号的命名由以下四个部分组成

第一部分第二部分第三部分第四部分主称材料分类序号第一部分第二部分第三部分主称材料分类（用途、特点）符号意义符号意义符号意义电阻电位器R电阻T碳膜1普通普通W电位器H合成膜2普通普通M敏感电阻器S有机实芯3超高频-N无机实芯4高阻-J金属膜5高温-Y氧化膜6—-C沉积膜7精密精密I玻璃釉膜8高压特殊函数X线绕9特殊特殊G高功率-T可调-X-小型W-微调D-多圈（2）电阻型号命名方法的含义（3）敏感电阻型号命名方法的含义材料分类符号意义符号意义负温度系数正温度系数光敏电阻器压敏电阻器F负温度系数热敏材料1普通普通碳化硅Z正温度系数热敏材料2稳压稳压氧化锌G光敏材料3微波氧化锌Y压敏材料4旁热可见光S湿敏材料5测温测温可见光C磁敏材料6微波可见光L力敏材料7测量Q气敏材料3、电阻器的主要性能指标（1）标称阻值系列

标称系列名称偏差电阻器的标称阻值E24Ⅰ级±5%1.0,1.1,1.2,1.3,1.5,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.7,3.0,3.3,3.6,3.9,4.3,4.7,5.1,5.6,6.2,6.8,7.5,8.2,9.1。E12Ⅱ级±10%1.0,1.2,1.5,1.8,2.2,2.7,3.3,3.9,4.7,5.6,6.8,8.2。E6Ⅲ级±20%1.0,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8。（2）允许偏差允许偏差的文字符号表示对称偏差不对称偏差标志符号HUWBCDFGJKMRSZ允许偏差(%)±0.01±0.02±0.05±0.1±0.2±0.5±1±2±5±10±20+100-10+50-20+80-20（3）额定功率

指在产品标准规定的大气压和额定温度下，电阻器所允许承受的最大功率。常用的电阻标称（额定）功率有：1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、3W、5W、10W、20W等。（4）温度系数温度变化时，引起电阻器的相对变化量称为电阻器的温度系数，用α表示。温度系数越小，电阻的温度稳定度越高。4.电阻器的标示方法

电阻常用的标注方法有：直标法、文字符号法、数码表示法和色标法等4种。（1）直标法用阿拉伯数字和文字符号在电阻上直接标出其主要参数的标注方法称为直标法。这种标注方法用于体积较大的元器件上。（2）文字符号法用阿拉伯数字和文字符号两者有规律地组合，在电阻上标出主要参数的标示方法称为文字符号法。该方法用符号R或Ω表示Ω、K表示KΩ、M表示MΩ，电阻值（阿拉伯数字）的整数部分写在符号的前面，小数部分写在符号的后面。表示3.9Ω(3)数码表示法

用三位数码表示电阻阻值、用相应字母表示允许偏差的方法称为数码表示法。其中，数码按从左到右的顺序，第一、二位为电阻的有效值，第三位为零的个数，电阻的单位是Ω。

【例】：102J电阻标称阻值为：10×102=1KΩJ表示：该电阻的允许误差为±5%。（4）色标法（色环法）用不同颜色的色环表示电阻的标称阻值与允许偏差的标志方法。这种表示方法常用在小型电阻上。色标法常用的有四色标法和五色标法两种。

色环符号（颜色）的规定颜色有效数字乘数允许偏差%银色-10-2±10金色-10-1±5黑色0100-棕色1101±1红色2102±2橙色3103-黄色4104-绿色5105±0.5蓝色6106±0.25紫色7107±0.1灰色8108-白色9109+50,-20无色--±20【例】四色环电阻器的第一、二、三、四道色环分别为棕、绿、红、金色，则该电阻的阻值和误差分别为：1.5K+5％。二、电容电容的基本概念电容有两个金属电极它们中间隔着绝缘体就构成一个电容器。介质电容用于存储电流，它只能允许交流电经过直流电被阻挡。在电路中，通常用于调谐、滤波、极间耦合等方面，是主要元件之一。2.电容的形状和外观3.电容的分类与符号按电容量可否调整分为：固定电容可变电容微调电容电解电容按所用介质不同分为：瓷介质、云母介质、纸介质、塑料薄膜介质等电容。4.瓷介电容器I类

COG/NPO特点：低损耗电容材料、高稳定性电容量,不随温度、电压和时间的变化而改变。电介质特性好.II类X7R特点：电气性能较稳定，随温度、电压、时间的变化，其特有性能变化并不显著，属稳定性电容。III类Z5V

特点：具有较高的介电常数，电容量较高，低频通用型。5.电解电容器（铝、钽）特点：容量大，损耗大，漏电流较大测量：注意方向用途：用于电路要求不太高，但电容量较大的场合。如电源滤波、低频耦合、去耦、旁路等。6.电容器的参数额定直流工作电压：就是耐压，表示电容器可经受最大电压，过大电压会击穿器件。标称容量：在外壳上标明的，由国家规定的电容器电容量的标准值。允许误差范围：实际电容量与标称电容量的允许最大偏差范围，分三级I-±5%,II-±10%,III-±20%。绝缘电阻：指两个电极间绝缘介质的电阻，越大越好。7.电容器的单位与标示（1）电容器的常用单位法拉(F)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)换算关系:1F=106μF=109nF=1012pF（2）直标法直接标注在表面，如果数字是整数，则单位是pF;数字带小数点，单位是μF。（3）数字字母标示法

数字字母标示法是将标称容量的整数部分写在单位之前，小数部分写在单位之后的标示方法。例如1.2pF

3300pF分别标示1p2,3n3。

(4)数码标示法

数码标示法采用三位数字表示标称容量，其中第一，二位是有效数字，第三位是幂指数。单位为pF。105=1uf104=0.1uf103=0.01uf102=0.001uf三、电感器电感的基本概念电感器又称为线圈或电感线圈，它是由导线在绝缘骨架上（也有不用骨架的）绕制而成。2.电感的形状与外观3.电感的表示符号4.电感线圈的型号命名方法电感线圈的型号命名没有统一的国家标准，各生产厂家有所不同，但大多数的表示方法由四部分组成。第四部分第三部分第二部分第一部分区别代号（用字母A、B等表示）型号（X为小型）特征（G为高频）主称（L为线圈，ZL为阻流圈）5.电感线圈的标示方法（1）直标法直标法是在小型固定电感线圈的外壳上直接用文字符号标出其电感量、允许偏差和最大直流工作电流等主要参数。其中允许偏差常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ来表示，分别代表允许偏差为±5%、±10%、±20%，最大工作电流常用字母A、B、C、D、E等标志。【例】固定电感线圈外壳上标有150μH、A、Ⅱ的标志，则表明线圈的电感量为150μH，允许偏差为Ⅱ级（±10%），最大工作电流50mA（A档）。（2）色标法色标法是指在电感器的外壳上涂上四条不同颜色的环，来反映电感器的主要参数。前两条色环表示电感器电感量有效数字第三条色环表示倍率（即10n），第四条色环表示允许偏差。数字与颜色的对应关系见表，单位为微亨（μH）。四、二极管1.二极管的分类按用途分：普通二极管(2AP1-2AP92CP1-2CP20)用于检波鉴频限幅；整流二极管(2CZ11-2CZ27)用于不同功率的整流；开关二极管(2AK1-2AK4)用于计算机脉冲控制开关电路；稳压二极管(2CW1-2CW10)用于稳压电路；还有发光二极管。2.二极管的符号表示普通二极管稳压二极管发光二极管长脚为正有环形标识端为负五、晶体三极管1.晶体三极管的基本概念晶体三极管是由两个做在一起的PN结和相应导线封装组成。2.晶体三极管的外观与形状三极管9012是一种小功率的普通PNP型硅管，TO-92标准封装三极管9012管脚介绍:1、E-emitter是发射极

2、B-base是基极3、C-collector是集电极六、常用集成电路封装§8.2常用元器件的安装和焊接方法1.常用元件的安装方法常用元件的安装可分为直立式和横卧式两种，可按照要求排列。2.各种不同的元件安装固定形式一般来说，元件安装时要与线路板留出一

定距离，避免出现问题3.常用的安装固定工具尖嘴钳偏口钳镊子小刀等4.手工焊接的基本步骤①准备焊接:放置元件，清洁被焊元件处的积尘及油污,再将被焊元器件周围的元器件左右掰一掰,让电烙铁头可以触到被焊元器件的焊锡处,以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。必要时,应对元器件的引线镀锡。②加热焊接:将沾有少许焊锡和松香的电烙铁头接触被焊元器件约几秒钟。若是要拆下印刷板上的元器件,则待烙铁头加热后,用手或银子轻轻拉动元器件,看是否可以取下。③清理焊接面:若所焊部位焊锡过多,可将烙铁头上的焊锡甩掉(注意不要烫伤皮肤,也不要甩到印刷电路板上!),用光烙锡头"沾"些焊锡出来。若焊点焊锡过少、不圆滑时,可以用电烙铁头"蘸"些焊锡对焊点进行补焊。④检查焊点:看焊点是否圆润、光亮、牢固,是否有与周围元器件连焊的现象。焊接时，遵循元器件从低到高的原则