此文是我很久之前的一个计划，目的是让大家可以在别人的错误中有所收获。
写下我和实验室小伙伴以及一些网友遇到的问题和分析。大家可以遇到问题也可以在博文下留言。当然，本人能力有限，错漏之处请直接提出。希望这篇博文能为所有喜欢嵌入式的朋友答疑解惑！
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事件1：钽电容爆炸
描述：电路板上的钽电容在上电之后冒烟并烧毁。
分析：钽电容烧毁情况主要有两个：一种是极性反接，新手焊板容易出这种问题。因为钽电容的极性标注和一般的二极管相反，有些人想当然了，钽电容标有竖线的一端是接高压侧的。此外，超过耐压值也是引起钽电容失效的一个原因，图中电容清晰的标出耐压值为16V。由于厂家问题，有时候真实耐压值会有所出入，且正常工作是，电路中的纹波（尤其是开关电源）也会导致短时间电压超过耐压。在设计使用时。最好遵循耐压值大于两倍使用电压的思想。笔者曾经使用过一个焊有10V耐压钽电容的电机驱动模块，接上3S电池（满电12.6v）的瞬间就boom了一脸。
事件2：IIC设备工作不正常
描述：接入的IIC设备有时无法通过初始化，有时用手触摸金属部分之后可以正常工作。
分析：IIC设备工作不正常多为驱动算法的问题，但是如果有遇到手触摸之后可以正常。有可能是硬件的问题。大家会注意到，许多模块的SCL和SDA总是带着两颗上拉电阻，这是因为IIC的硬件电路中，可以许多设备挂在一条IIC总线上，时钟SCL与数据SDA两条线是开漏输出的，没有上拉电阻的帮助，无法输出高电平。如果硬件上没有设计上拉电阻，许多单片机的IO带有上拉功能，但是再许多高速IIC设备上，IO的上拉能力不足以使得电平拉高，所以还是建议大家为IIC总线配上上拉电阻，阻值一般为4.7K到10K。在配有上拉电阻的IIC设备上，仍出现此类问题，建议使用万用表检查上拉电阻是否虚焊。
事件3：延时/定时不准
描述：写了一个点灯程序，但是闪烁的频率明显慢于程序设定值。
分析：排除程序问题，故障有可能出现在晶振上，有条件的可以使用示波器测量晶振的输出是否为正弦波。若无法测出正弦波（这个波形有可能不是很标准，是因为部分示波器的带宽不够），有可能外部晶振停振，正常工作的晶振应该输出标称频率的正弦波，其直流偏置为Vcc的一半。没有示波器的同学，可以使用万用表测量晶振两脚的对地电压，若一个接近0，另一个接近Vcc，大概率说明晶振未能起振。多种原因可导致晶振停振。比如起振电容不匹配，引脚虚焊，晶振内部晶体破碎等等。当外部时钟源失效时，部分单片机会选择使用内部RC振荡时钟源。这个时钟源一般为低速时钟，所以运行速度会变慢。
事件4：单片机反常发热
描述：单片机在运行时发热严重，甚至烫手。
分析：这个属于常见问题，实验室最喜闻乐见的就是烧芯片了，反常发热，但仍在工作。这个时候有两种可能，一种是芯片内部出现局部短路，有可能是静电损伤（尤其是在冬天），也可能某个IO遭受了高压冲击（笔者在MSP430,MSP432与STM32的芯片上都遇到过）。这种情况较难排除，只能在确认硬件无误的情况下更换芯片，此外，还有一种可能，就是一些使用开关电源直接供电的朋友们，检查一下电源的纹波。別纹波100mV还在用！建议使用LDO。正常的STM32芯片使用万用表测试时，阻抗大约为5~30Ω，当然电源线上挂载其他用电设备的电阻会偏小一些。
事件5：电感啸叫
描述：用于开关电源的电感发出尖锐声音。
分析：用于开关电源的功率电感本质是一个线圈，和喇叭的构造相似。发出啸叫，说明电流不小而且有点工作不正常，且电流脉动频率在听觉范围20-20KHz之间，有可能是电感接近饱和了。如果设计的开关电源纹波很大，可以考虑更换一颗感值更大的电感。此外，一体成型电感（如图）的效果比线圈外露的效果要好，具有更好的EMC。
事件6：舵机失控
描述：舵机在工作时突然大幅度摆动，回到归零位置。
分析：排除算法问题后，考虑供电问题，舵机的工作电流较大，MG996/995在堵转或高负载情况下很容易达到1A以上，这使得普通的USB口供电不稳定（电脑的USB过流保护约为500mA）普通的充电宝也会因为内部的保护电路而采取一些保护措施。舵机电压过低，会导致内部伺服电路异常，继而出现摆动，归零等误动作。所以为确保舵机正常工作，建议使用稳定的，大功率的电源供电（如高倍率航模电池，大功率开关电源等）。
事件7：串口不工作/收发乱码
描述：串口不能正常收发消息，或持续收发乱码数据
分析：排除算法问题后，先检查一个新手常犯的错误：TXD与RXD的对接问题：主机的TXD(发送端)应该连接从机的RXD（接收端），反过来主机的RXD（接收端）应该连接从机的TXD(发送端)，如下图。此外，还需要注意两端的逻辑电平是否一致，若不一致，需要增加电平转换电路。
事件8：USB设备连接故障
描述：嵌入式设备无法正常连接到PC，连接后无提示或提示“有一个USB设备工作不正常”
分析：排除算法问题后，首先看设备是直连芯片还是使用了一些串口转USB的芯片。如果是使用串口转USB的芯片，则应重点检查芯片是否工作正常，然后检查是否在PC正确安装了该芯片的驱动程序。如果是设备直连芯片，则主要观察D+.D-是否等长布线。由于USB的通讯频率一般很高，差分线需要严格保证相位对齐。由于线长差异导致的信号相位延迟会导致通讯失败。在设计PCB阶段，就应做好阻抗匹配，等长布线，且布线尽可能短。不要与其他高频信号线靠近平行放置。
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