问题询问****None
提问：卓老师，我们队伍把编码器的光耦隔离电路放在电机的驱动板上了，但是今天焊完板子发现编码器采回来脉冲计数会不随编码器的信号跳动，有时候在编码器不转动的情况下，ftm脉冲数会变动，这可能是什么因为什么呢？
上面的这两天的提问，本文都要进行解答吗？ 当然不是。即使我有心在此讨论这些问题，你可能也没有耐心。本文将讨论这些问题的共同问题：即针对硬件调试过程中的各种问题如何不束手无策。
原理讲解****None最近在网上看到这么一句描写美国某科技创新公司创始人故事中的一句话：
“
我懂的多，是因为犯错误”。
在工程技术中真正的能力不是知道如何完成功能设计制作，而是知道哪里会存在着陷阱。
如何完成设计制作在现在信息时代基本上可以通过方便的检索教科书、论文、专利以及各种展览，甚至很多设计都是有元器件提供商帮助完成了。但工程实践中一个重要的要求就是尽可能消除不确定性，保障工程的安全稳定可靠。因此，那些设计中的陷阱往往存在于工程对象实现过程中的各个环节。如果每个细节都存在这一定缺陷隐患，环节多了，就会使得最终产品险象环生，最终调试排障过程的代价就会增加。
现在，很多情况下把照抄别人的方案称为“学习”，模仿别人做法叫做“创新”，并以为创新能力是可以比较容易习得的。但这种抄袭、模仿的零失败的代价就是你的能力没有有效提升。
理论知识可以帮助我们少犯错误，但无法杜绝工程实践中犯错误。“出来混迟早是要还的”，现在没有犯错误，将来面临的挑战将会是更加严峻。
最后总结一下，前面问题中碰到的问题如果是束手无策，需要认真分析一下：
A. 对于现在设计方案中是否基本原理都清楚了；
B. 在PCB设计、制作、焊接、元器件的选择等方面的细节是否都遵循了一定的规范；
C. 调试所需要的基本工具是否都具备了：万用表、示波器、数显限流电源、LCR表、表贴器件测量笔、各种焊接拆焊工具等；
D. 是否养成了调试过程中数据的记录和问题的分析习惯。
如果上面的问题都清楚了，在后面的“问题分析”中，介绍一下常见问题解决办法：
问题分析一、基本电路调试流程1、上电检查在目测电路板本身和电源连线都无误的情况下，借助于能够有限流功能的直流电压给电路板加电。如果电流超出了一个合理范围，或者已经出现了保护则关电，检查电源及其负载的情况，排除故障。
正确上电后，通过万用表、或者示波器确认各级子系统工作电压的幅度和波动情况是否满足设计要求。通过“看、闻、听、模”等方法观察系统开始情况。首先要“看”芯片、电容、二极管等极性或芯片管脚方向是否焊接错误；“闻”上电瞬间是否有异味；“听”就是听工作声音是否正常，有时由于短路变压器会发出哼哼响，本不该响的器件发出不正常的声音等；“摸”就是用手去探查器件的温度是否过高或太凉。一些功率器件，工作起来会很热，结果摸上去却是凉的，不热的器件却很热，那也说明工作不正常。
2、按照子系统连接关系逐级检查根据系统设计的逻辑关系，按照子系统的串联和并联的关系依次从输入到输出进行检查。
先静态，再动态。为了定位故障所在位置，可以使用确认正确的假给定、假负载对某一子系统进行隔离，确认其是否存在异常。当在后面系统整体测试过程中出现了异常，也是根据故障现象分析然后再返回到这一步，进行子系统（器件）的隔离确认故障所在。
3、实际工况测试电路系统连接实际负载，实际给定信号，进行实际测试，检验各个设计指标是否满足
4、老化（极限）测试对于各种输入信号端口，需要对输入的各个极限范围进行测试；对于输出端口，根据输出的电压、电流、功率、频率等的各个极限状态进行测试和老化。检查系统的稳定性、抗干扰性等。
二、基本电路调试技巧1、信号注入方法例如在排查运放无输出时，首先用示波器测量信号输入源有无信号。如果没有我们先利用波形发生器，把信号注入添加到输入端，在去测量后端输出有无信号，以找到故障点。最简单的就是用镊子将输入端对地触碰短路，看运放输出端有没有反应。当然这只是用在音频放大或视频等电路中常用。电压高的电路可不能用这个方法，要不会被电死的。逐级排查，以快速找到问题点。
2、对比法这个就像，在维修电脑时常用的替换法一样的道理。比如遇到相同器件，应用到不同位置或其他地方时，电路工作不正常。那么我们又如何判断呢？首先排除电源电压问题，之后比对输入输出波形差异，查找工作点电压是否一致。对比排除可能出现问题点，替换器件或用放大镜查看引脚是否虚焊，这得反复确认，得以最快的速度找到问题。
3、问题归零这个提法针对于复杂综合系统的调试，绝不能是“头痛医头，脚痛医脚”的事情。“归零”的意思，就是指一旦出现故障或问题，将会从第一步至最后一步，都从零进行检查，直至问题完全解决。要求达到定位准确，机理清楚，问题复现，措施有效，举一反三。
三、调试过程寻求帮助方法理论知识描述的是工程实践中共性的规律，但在工程实践中的故障现象大多数都和具体工程的具体实现过程有关系。因此，在碰到一个问题的时候，依据自己的经验和学识，再根据上面建议的方法进行排除故障，遇到问题后，也可以去询问别人的帮助。但是尽量将问题描述清楚，你所采取的措施和结果以及分析都讲述给对方。对方才可能通过你的描述尽可能缩小排查的范围，确定具体的方式，并通过你的叙述和分析了解你的知识技能水平，对你可能犯的错误、可能理解的原理以及可以采用的具体操作有所了解，才能够给出具体建议。
上面很多向我提问的同学，大都使用几句话描述了错误现象，询问可能出现的问题或者解决方法。说实在的，这的确让我感到为难：
1、我在有限的业余时间面对着几万参赛队员的提问，不可能按一对一的方式通过不断的交流完成指导；
2、几句话的描述所给出的信息非常有限，无法确认你的技能、认知、整体系统方案、制作调试的环境，因此所能够给出的建议笼统而又偏差；
3、实践中出现的问题还需要通过实践来解决，上面的每一个方法实际操作中都需要根据实际情况制定调试方案。我不可能通过远程猜测提供有效的指导。
因此，今后同学才提出相关的设计调试中的问题时，尽量使用更多的语言，将你所碰到的问题详细的描述，在公众号中通过留下图像、录像显示你的系统具体情况，丰富的信息才能够是我对于你本人以及所遇到的问题有所了解。否则，就请你们看完今天这个推文之后，按照上述我摘抄的一些具体方式，自行进行调试吧。
实际操作如下是在公众号“硬件十万个为什么”摘录的一些硬件制作过程中常犯的“傻事”，看看你都犯过那些？
1、有极性的器件，PCB将管脚搞反了。
- 电源线、底线忘记连接，或者接反了。
3.连接器的线序画反了
-
RX，TX画反了
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三极管的TO-92封装，到底BCE怎么排列的呢？焊接的时候那个别扭。
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画的时候想当然选择了一个封装，结果根本购买不到。
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直接抄的电路，里面的器件在15年前都停产了
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选择电容、电阻只考虑容量和阻值，没有考虑耐压和功率
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都是电容、电感、电阻，居然还有高频和低频之说，结果只能这样了。
-
画完板子，不看DRC报告，只是靠眼睛看是否存在飞线。结果PCB板来了之后就满眼飞线。
- 散热焊盘还有阻焊层，没有处理
延伸讨论我还记得在我上大学期间暑期电子课程设计实践课程中，课内是在面包板上按照实验指导书完成八个数字电路实验。平时自己比较爱好电子技术，第二周早早地就完成了所有的实验，剩下六周就没有什么事情可干了。
课程负责老师对我说：虽然你的实验做完了，但还不能够给你成绩，基本上你没有在这个课程学到什么东西。班上莫同学这两周基本上没有进展，你负责当他的助手。在他完成实验过程中，所犯的错误就是你的错误，损坏元器件你赔，最后他的得分就是你的得分。
从那以后，我明白一个道理，在工程实践中所犯过的错误就是所习得的技能。这是技术能力晋级的必由之路。就像学习体育、舞蹈、音乐、语言文学等，需要大量的训练，工程学科中也同样具有这方面的能力需要靠时间与挫折完成技能的获得。
下面是网络中关于硬件设计能力分级的一些说法，现在你已达到了几级？
第一级：1、精力主要花在学习原理图工具，PCB工具；
2、主要关注PCB线走不走得通，比较紧张，怕线连错；
3、对于电路原理，没有时间和精力去关注，一般以抄别人电路为主，比较喜欢有案例电路的书；
4、PCB，主要关注线能不能连通，对于信号完整性、对走线的长度宽度没有很清晰的概念。能够驾驭低速电路的设计。
第二级：1、对原理图、PCB工具已经游刃有余，熟练操作；
2、开始关注电路原理，器件的指标影响电路工作；
3、分配精力研究Datasheet
4、重视分立器件的不同类别的区别，器件选型时能够独立思考，不是有什么电路可以抄，就用什么电路。
第三级：1、能够控制电路的风险，一些可能影响功能的问题，在原理图和器件选型的时候就会考虑到。不是在电路回板调试的时候，才去解决问题。
2、设计电路的时候，考虑容差设计，考虑器件的不理想性，例如随温度的变化、精度的影响，电压影响指标。
3、PCB设计，考虑线连通之外，还考虑高速、射频、大电流对电路性能的影响。能够分析信号时序、阻抗连续性。
4、会用分析或者仿真工具的手段解决信号完整性问题。
第四级：1、能够考虑功能性以外的维度：成本低、易于加工、器件易购买、易于测试、易于线上诊断问题、运输或震动不易损坏、易于维修、易于维护。
2、设计出的电路，能够适应高可靠性的需求。
3、能创新，能够在已有电路或者方案之上，做出创新设计；或者在某个技术领域能够实现技术先进性，做出的系统有技术断裂点。能够申请有实际价值的专利，有效保护自己的产品的创新点。
4、能够设计出支持海量发货的产品。
对于知识、能力和经验的之间看法，可以从下面一个选择题来看出你的倾向来。
如果你不幸得了某种严重疑难杂症，看到下面三名大夫的简历，你会选择哪一位大夫？
