电子技术部第四次培训总结

电子技术部第四次培训总结

一、开关电源PCB绘制

1.原理图

MP2359开关电源原理图

2.PCB绘制要求

(1)除了排针,建议全部使用贴片元件,紧密布局,缩小PCB面积。
(2)使用双层布线以获得最小的体积和最好的性能。
(3)有兴趣的同学可以利用丝印层在电路板上画出漂亮的图形。
注意事项:
布线规则详见下图,注意重要元件尽量靠近芯片
PCB布线要求

3.元件封装选择

(1)众多封装类型

1
2
3
4

(2)常用封装类型

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(3)相关封装知识补充

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密度等级L:最小焊盘伸出——适用于焊盘图形具有最小的焊接结构要求的微型器件,可实现最高的元件组装密度。
密度等级M:最大焊盘伸出——适用于高元件密度应用中,典型的像便携/手持式或暴露在高冲击或震动环境中的产品。焊接结构是最坚固的,并且在需要的情况下很容易进行返修。
密度等级N:中等焊盘伸出——适用于中等元件密度的产品,提供坚固的焊接结构,一般我们选这种密度等级。
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封装尺寸大小:以1210为例,0.12(inch)0.10(inch)即120mil100mil
1mil(密耳)=1/1000 inch(英寸)=0.0254 mm
(1mm=39.37mil)
所以1210=3.048mm2.54mm=3.2mm2.5mm

(4)具体封装要求

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最大的是电感,边长约12mm,这种体积的电感能承受足够的电流。
第二个是1210贴片,C3和C6容量较大所以选大一些的1210封装。
第三个是0805贴片,这种封装比较常用,其余的电阻和电容都用这种封装。
最常用的贴片二极管封装叫SMA,大小和1210很相似,也可以用1210代替。

4.PCB连线参考

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二、DXP快捷键总结

1.原理图快捷键

A+L 左对齐
A+R 右对齐
A+T 上对齐
A+B 下对齐
元件+空格 翻转
x或y键 镜面翻转或上下翻转
T+A 批量修改元件名
Ctrl+W——连线
按住Shift+拖动元件后松开——顺序命名
S+C(select–physical connection)——执行这个命令后单击导线、电气结点、端口或网络标号,可以将实际连接在一起 的导线、电线结点、端口或网络标号选中

2.PCB快捷键

P+T(Place→Line)画线(带有电气特性)
P+L(Place→Line)画线(无电气特性)
P+G(Place→Polygon pour)覆铜
P+P(Place→Pad) 放置焊盘
P+S(Place→String) 放置字符
P+V(Place→Via) 放置过孔
Q (View→Toggle Unite)公制/英制切换
D+R(Design→Rules) PCB设计规则设置
D+P 生成PCB封装库
D+S+R 重新定义PCB大小
D+K 板层管理(四层需添加)
T+E 补泪滴
T+M 忽略警告
E+A 特殊粘贴(保持同名)
E+D 直接连续点击要删除的对象
E+N=Shif+F 查找相似对象
M+O 设置旋转角度,选中元件为前提
G 设置捕捉栅格
L=O+Y 板层和颜色设置
L+元件 顶层和底层的切换
R+I 输出材料清单
R+M=Ctrl+M 测量距离
Shift+S 只显示当前所在层面
U(长按)+A 取消所有连线
U(长按)+C 取消和选中元件有关的所有连线
V+B 翻转(3D、2D)
Space 绘制导线,直线或总线时,改变 走线模式
V+D 缩放视图,以显示整张电路图
V+F 缩放视图,以显示所有电路部件
Shift 连续选择
2/3 切换视图
8/9/0 3D切换视角

三、PCB制版流程

1.四点确认

(1)走线规则
—消除锐角,直角
—确定2.P+R铺铜
(2)P+R铺铜 P+G敷铜
(3)Teardrops(T+E) 提高元件连接稳固
(4)切割PCB并测量大小 检查丝印是否镜像

2.修改焊盘大小(70mil)

(1)选中1个焊盘 - 右键 Find Similar Objects - 找到Stack Mode - Any改成Same
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点击OK后,在右侧属性栏(Properties)下拉找到 Size and Shape ,X/Y方向都改为70mil
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(2)修改布线规则:Design - Rules - Electrical - Clearance - Clearance - Minimum Clearance 改为6mil,解决线距焊盘太近报错问题
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3.页面设置

File-Page Setup 如下图设置(设置好后点Advanced…)
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Advance中 保留Bottom Layer 和 Multi-Layer 勾选 Holes

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4.打印至油印纸

File-Print Preview (打印预览-确认无误-点击Print-打印至油印纸)

5.锯铜板热转印

在电脑上量一下需要铜板大小,避免板子浪费,将打印好的油印纸包裹在铜板上(包裹前可用砂纸打磨去除表面氧化铜),将打印好的油印纸包裹在已经锯好的板子上,油墨面贴进铜面,等待热转印机升温到 180℃左右,再放入,盖上并将旋钮旋紧,等待五分钟后开包。
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6.蚀刻板子

(1)在塑料盒内放入铜板,倒入适量蚀刻粉
(2)加入开水至淹没铜板
(3)不断晃动盒子,加快腐蚀
(4)降温之后,重新换水
(5)重复上述操作,直至油墨以外的铜完全腐蚀消失
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7.打孔

(1)用砂纸磨净油墨
(2)忍住噪音(带上耳机听音乐)
(3)对焊盘开始认真钻孔(0.8-1.0mm打孔针)

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8.焊接

(1)锡焊材料:是易熔金属及其合金,其作用是将焊件连接在一起
(2)焊剂:即助焊剂,净化焊料和焊件表面,清除氧化层,提高焊料 流动性,电子产品常用的焊剂是松香。
(3)手工焊接常用的焊料:是有松香芯的焊锡丝
(4)电子元器件焊接使用的工具通常是电烙铁
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加热 – 加焊锡 – 去焊锡 – 去烙铁

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四、51单片机入门

1.单片机( MCU )简介

微控制单元(Microcontroller Unit)
又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )
将中央处理器(CPU)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D 转换、UART、PLC、DMA 等周边接口,甚至 LCD 驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。

2.必要条件——满足冯·诺依曼体系结构

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(1)CPU

中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。

(2)RAM(随机存取存储器)

随机存取存储器(random access memory,RAM)又称作“随机存储器”,是与 CPU 直接交换数据的内部存储器,也叫主存(内存)。它可以随时读写,而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
存储单元的内容可按需随意取出或存入,且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。 按照存储单元的工作原理,随机存储器又分为静态随机存储器(英文:Static RAM,SRAM)和动态随机存储器(英文 Dynamic RAM,DRAM)。
RAM 的初始化
a.为全局变量分配地址空间
b.设置堆栈段的长度及地址
c.分配数据段 data,常量段 const,代码段 code 的起始地址

(3)ROM(只读内存)

英文简称ROM。ROM 所存数据,一般是装入整机前事先写好的, 整机工作过程中只能读出,而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM 所存数据稳定,断电后所存数据也不会改变;其结构较简单,读出较方便,因而常用于存储各种固定程序和数据。除少数品种的只读存储器(如字符发生器)可以通用之外,不同用户所需只读存储器的内容不同。为便于使用和大批量生产 ,进一步发展了可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程序只读存储器(EPROM)和电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。例如早期的个人电脑如 Apple II 或IBM PC XT/AT 的开机程序(操作系统)或是其他各种微电脑系统中的韧体(Firmware)
EPROM 需用紫外光擦除,使用不方便也不稳定。20 世纪 80 年代制出的 EEPROM ,克服了 EPROM 的不足,但集成度不高 ,价格较贵。于是又开发出一种新型的存储单元结构同 EPROM 相似的快闪存储器 。其集成度高、功耗低 、体积小 ,又能在线快速擦除 , 因而获得飞速发展,并有可能取代现行的硬盘和软盘而成为主要的大容量存储媒体。大部分只读存储器用金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管制成。

3.单片机的应用

工业自动化:数据采集、测控技术
智能仪器仪表:数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等
消费类电子产品:洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC 卡、汽车电子设备等
通讯方面:调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等
武器装备:飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等

4.主要产品

Intel(英特尔)的:80C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52 等;
ATMEL(艾德梅尔)的:89C51、89C52、89C2051,89S51(RC),89S52(RC)等;
Philips(飞利浦)、华邦、Dallas(达拉斯)、Siemens(西门子)等公司的许多产品;
STC(国产宏晶)单片机:89c51、89c52、89c516、90c516 等众多品牌。
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(1) STC89C52

STC89C52RC 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器,具有 8K 字节系统可编程 Flash 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51 内核,但是做了很多的改进使得芯片具有传统 51 单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash,使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能: 8k 字节Flash,512 字节RAM, 32 位 I/O 口线,看门狗定时器,内置 4KB EEPROM,MAX810 复位电路,3 个 16 位定时器/计数器,4 个外部中断,一个 7 向量 4 级中断结构(兼容传统 51 的 5 向量 2 级中断结构),全双工串行口。另外 STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作,支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM 内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T 可选。

(2) STC12C5A60S2

在众多的 51 系列单片机中,要算国内 STC 公司的 1T 增强系列更具有竞争力,因他不但和 8051 指令、管脚完全兼容,而且其片内的具有大容量程序存储器且是 FLASH 工艺的,如 STC12C5A60S2 单片机内部就自带高达 60K FLASHROM,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。而且 STC 系列单片机支持串口程序烧写。显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密,这又很好地保护了你的劳动成果。

STC12C5A60S2 是 8051 系列单片机,与普通 51 单片机相比有以下特点:
1、同样晶振的情况下,速度是普通 51 的 8~12 倍
2、有 8 路 10 位 AD
3、多了两个定时器,带 PWM 功能
4、有SPI 接口
5、有EEPROM
6、有 1K 内部扩展 RAM
7、有WATCH_DOG
8、多一个串口
9、IO 口可以定义,有四种状态
10、中断优先级有四种状态可定义

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