單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用第12講

第12講單片機(jī)系統(tǒng)安裝調(diào)試技術(shù)

主要內(nèi)容§8.1常用元器件的認(rèn)知§8.2常用元器件的安裝和焊接方法§8.3單片機(jī)系統(tǒng)加電前檢測(cè)§8.4單片機(jī)最小系統(tǒng)工作狀態(tài)測(cè)試§8.5單片機(jī)下載軟件的使用及常見問題§8.6單片機(jī)系統(tǒng)功能模塊測(cè)試§8.1常用元器件的認(rèn)知一、電阻二、電容三、電感四、二極管五、三極管六、集成電路一、電阻1.常用電阻及其特點(diǎn)（1）碳膜電阻碳膜電阻的特性良好的穩(wěn)定性：電壓的改變對(duì)阻值的影響極小，且具有負(fù)溫度系數(shù)。

高頻特性好：可制成高頻電阻器和超高頻電阻器。固有噪聲電動(dòng)勢(shì)小，在10UV/V以下。阻值范圍寬，一般為1Ω~10M。工作溫度范圍廣：-55℃～+155℃。額定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W。包裝方式有帶裝、散裝。應(yīng)用范圍非常廣泛，適用于交流、直流和脈沖電路。碳膜電阻屬引線式電阻，方便手工安裝及維修，且價(jià)格低廉，多用在一些如電源、適配器之類低端產(chǎn)品或早期設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中。（2）金屬膜電阻金屬膜電阻器的主要特點(diǎn)功率負(fù)荷大：0.125W～5W。

體積小。溫度系數(shù)小，電流噪聲小。耐熱，穩(wěn)定性能高，高頻特性好。精度高：0.05％～0.5％。阻值范圍寬：1Ω～620MΩ。多種包裝形式（帶裝、散裝）。成本較高。應(yīng)用范圍廣：作為精密和高穩(wěn)定性的電阻器通用于各種無線電電子設(shè)備中。

（3）如何區(qū)分碳膜電阻和金屬膜電阻？金屬膜的外表多為藍(lán)色，碳膜的為土黃色或其它顏色。碳膜電阻金屬膜電阻

從外觀上，金屬膜的為五個(gè)環(huán)（1％），碳膜的為四環(huán)（5％）。但由于工藝的提高和假金屬膜的出現(xiàn)，以上兩種方法并不是很好，很多時(shí)候無法區(qū)分這兩種電阻。用刀片刮開保護(hù)漆，露出的膜的顏色為黑色為碳膜電阻，膜的顏色為亮白的則為金屬膜電阻。由于金屬膜電阻的溫度系數(shù)比碳膜電阻小得多，所以可以用萬用表測(cè)電阻的阻值，然后用燒熱的電鉻鐵靠近電阻。如果此時(shí)阻值變化很大，則為碳膜電阻，反之則為金屬膜電阻。（4）繞線電阻

繞線電阻器的特點(diǎn)絕緣的核芯外面纏繞鎳-鉻合金等金屬絲所制成的電阻，可分為固定式和可調(diào)試兩種。

通過調(diào)整纏繞金屬絲的長(zhǎng)度，可以精確調(diào)整線繞電阻的阻值,可以制成精度高達(dá)0.1%的極高精度電阻。通過增大電阻絲直徑的方法，還可以制成大功率的電阻。體積大、阻值較低，多在100KΩ以下。阻值精度極高。工作時(shí)噪聲小、性能穩(wěn)定可靠。能承受高溫，在環(huán)境溫度為170℃下仍能正常工作。由于結(jié)構(gòu)上的原因，其分布電容和電感系數(shù)都比較大，不能在高頻電路中使用。（5）水泥電阻水泥電阻的特點(diǎn)將電阻線繞在無堿性耐熱瓷件上，外面加上耐熱、耐濕及耐腐蝕的材料保護(hù)固定，并把繞線電阻體放入方形瓷器框內(nèi)，用特殊不燃性耐的熱水泥充填密封而成。水泥電阻的外側(cè)主要是陶瓷材質(zhì)。瓷棒上繞線有耐震、耐濕，低價(jià)格等特性。耐熱性好，電阻溫度系數(shù)小，呈直線變化。耐短時(shí)間超負(fù)載，低雜音，阻值經(jīng)年無變化。防爆性能好，起保護(hù)作用。通常用于功率大，電流大的場(chǎng)合，有2W，3W，5W，10W甚至更大的功率。完全絕緣，適用于印刷電路板。缺點(diǎn)：體積大，使用時(shí)發(fā)熱量高，不易散發(fā)，精密度往往不能滿足使用要求等。（6）集成電阻（排阻）在一塊基片上制成多個(gè)參數(shù)和性能一致的電阻，連接成電阻網(wǎng)絡(luò)。阻值為51Ω～33kΩ，功率小。高精度、高穩(wěn)定性、溫度系數(shù)小、高頻特性好。常用于計(jì)算機(jī)、儀器儀表以及A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路。（7）電位器（8）表面貼裝電阻（9）敏感電阻器

熱敏電阻θ光敏電阻（MG）壓敏電阻（MY）V磁敏電阻（MC）×力敏電阻（ML）力敏電阻是一種能將力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的特殊元件。電阻隨外加應(yīng)力的變化而變化。力敏電阻是一種能將力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的特殊元件。電阻隨外加應(yīng)力的變化而變化。氣敏電阻（MQ）氣敏電阻采用二氧化錫等半導(dǎo)體材料制成。利用半導(dǎo)體表面吸收某種氣體后，發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，電阻隨被測(cè)氣體的濃度而變化。常用于氣體探測(cè)器。2、電阻的命名方法（1）電阻型號(hào)命名規(guī)則

電阻型號(hào)的命名由以下四個(gè)部分組成

第一部分第二部分第三部分第四部分主稱材料分類序號(hào)第一部分第二部分第三部分主稱材料分類（用途、特點(diǎn)）符號(hào)意義符號(hào)意義符號(hào)意義電阻電位器R電阻T碳膜1普通普通W電位器H合成膜2普通普通M敏感電阻器S有機(jī)實(shí)芯3超高頻-N無機(jī)實(shí)芯4高阻-J金屬膜5高溫-Y氧化膜6—-C沉積膜7精密精密I玻璃釉膜8高壓特殊函數(shù)X線繞9特殊特殊G高功率-T可調(diào)-X-小型W-微調(diào)D-多圈（2）電阻型號(hào)命名方法的含義（3）敏感電阻型號(hào)命名方法的含義材料分類符號(hào)意義符號(hào)意義負(fù)溫度系數(shù)正溫度系數(shù)光敏電阻器壓敏電阻器F負(fù)溫度系數(shù)熱敏材料1普通普通碳化硅Z正溫度系數(shù)熱敏材料2穩(wěn)壓穩(wěn)壓氧化鋅G光敏材料3微波氧化鋅Y壓敏材料4旁熱可見光S濕敏材料5測(cè)溫測(cè)溫可見光C磁敏材料6微波可見光L力敏材料7測(cè)量Q氣敏材料3、電阻器的主要性能指標(biāo)（1）標(biāo)稱阻值系列

標(biāo)稱系列名稱偏差電阻器的標(biāo)稱阻值E24Ⅰ級(jí)±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級(jí)±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級(jí)±20%1.0,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8。（2）允許偏差允許偏差的文字符號(hào)表示對(duì)稱偏差不對(duì)稱偏差標(biāo)志符號(hào)HUWBCDFGJKMRSZ允許偏差(%)±0.01±0.02±0.05±0.1±0.2±0.5±1±2±5±10±20+100-10+50-20+80-20（3）額定功率

指在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的大氣壓和額定溫度下，電阻器所允許承受的最大功率。常用的電阻標(biāo)稱（額定）功率有：1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、3W、5W、10W、20W等。（4）溫度系數(shù)溫度變化時(shí)，引起電阻器的相對(duì)變化量稱為電阻器的溫度系數(shù)，用α表示。溫度系數(shù)越小，電阻的溫度穩(wěn)定度越高。4.電阻器的標(biāo)示方法

電阻常用的標(biāo)注方法有：直標(biāo)法、文字符號(hào)法、數(shù)碼表示法和色標(biāo)法等4種。（1）直標(biāo)法用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)在電阻上直接標(biāo)出其主要參數(shù)的標(biāo)注方法稱為直標(biāo)法。這種標(biāo)注方法用于體積較大的元器件上。（2）文字符號(hào)法用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律地組合，在電阻上標(biāo)出主要參數(shù)的標(biāo)示方法稱為文字符號(hào)法。該方法用符號(hào)R或Ω表示Ω、K表示KΩ、M表示MΩ，電阻值（阿拉伯?dāng)?shù)字）的整數(shù)部分寫在符號(hào)的前面，小數(shù)部分寫在符號(hào)的后面。表示3.9Ω(3)數(shù)碼表示法

用三位數(shù)碼表示電阻阻值、用相應(yīng)字母表示允許偏差的方法稱為數(shù)碼表示法。其中，數(shù)碼按從左到右的順序，第一、二位為電阻的有效值，第三位為零的個(gè)數(shù)，電阻的單位是Ω。

【例】：102J電阻標(biāo)稱阻值為：10×102=1KΩJ表示：該電阻的允許誤差為±5%。（4）色標(biāo)法（色環(huán)法）用不同顏色的色環(huán)表示電阻的標(biāo)稱阻值與允許偏差的標(biāo)志方法。這種表示方法常用在小型電阻上。色標(biāo)法常用的有四色標(biāo)法和五色標(biāo)法兩種。

色環(huán)符號(hào)（顏色）的規(guī)定顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差%銀色-10-2±10金色-10-1±5黑色0100-棕色1101±1紅色2102±2橙色3103-黃色4104-綠色5105±0.5藍(lán)色6106±0.25紫色7107±0.1灰色8108-白色9109+50,-20無色--±20【例】四色環(huán)電阻器的第一、二、三、四道色環(huán)分別為棕、綠、紅、金色，則該電阻的阻值和誤差分別為：1.5K+5％。二、電容電容的基本概念電容有兩個(gè)金屬電極它們中間隔著絕緣體就構(gòu)成一個(gè)電容器。介質(zhì)電容用于存儲(chǔ)電流，它只能允許交流電經(jīng)過直流電被阻擋。在電路中，通常用于調(diào)諧、濾波、極間耦合等方面，是主要元件之一。2.電容的形狀和外觀3.電容的分類與符號(hào)按電容量可否調(diào)整分為：固定電容可變電容微調(diào)電容電解電容按所用介質(zhì)不同分為：瓷介質(zhì)、云母介質(zhì)、紙介質(zhì)、塑料薄膜介質(zhì)等電容。4.瓷介電容器I類

COG/NPO特點(diǎn)：低損耗電容材料、高穩(wěn)定性電容量,不隨溫度、電壓和時(shí)間的變化而改變。電介質(zhì)特性好.II類X7R特點(diǎn)：電氣性能較穩(wěn)定，隨溫度、電壓、時(shí)間的變化，其特有性能變化并不顯著，屬穩(wěn)定性電容。III類Z5V

特點(diǎn)：具有較高的介電常數(shù)，電容量較高，低頻通用型。5.電解電容器（鋁、鉭）特點(diǎn)：容量大，損耗大，漏電流較大測(cè)量：注意方向用途：用于電路要求不太高，但電容量較大的場(chǎng)合。如電源濾波、低頻耦合、去耦、旁路等。6.電容器的參數(shù)額定直流工作電壓：就是耐壓，表示電容器可經(jīng)受最大電壓，過大電壓會(huì)擊穿器件。標(biāo)稱容量：在外殼上標(biāo)明的，由國(guó)家規(guī)定的電容器電容量的標(biāo)準(zhǔn)值。允許誤差范圍：實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的允許最大偏差范圍，分三級(jí)I-±5%,II-±10%,III-±20%。絕緣電阻：指兩個(gè)電極間絕緣介質(zhì)的電阻，越大越好。7.電容器的單位與標(biāo)示（1）電容器的常用單位法拉(F)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)換算關(guān)系:1F=106μF=109nF=1012pF（2）直標(biāo)法直接標(biāo)注在表面，如果數(shù)字是整數(shù)，則單位是pF;數(shù)字帶小數(shù)點(diǎn)，單位是μF。（3）數(shù)字字母標(biāo)示法

數(shù)字字母標(biāo)示法是將標(biāo)稱容量的整數(shù)部分寫在單位之前，小數(shù)部分寫在單位之后的標(biāo)示方法。例如1.2pF

3300pF分別標(biāo)示1p2,3n3。

(4)數(shù)碼標(biāo)示法

數(shù)碼標(biāo)示法采用三位數(shù)字表示標(biāo)稱容量，其中第一，二位是有效數(shù)字，第三位是冪指數(shù)。單位為pF。105=1uf104=0.1uf103=0.01uf102=0.001uf三、電感器電感的基本概念電感器又稱為線圈或電感線圈，它是由導(dǎo)線在絕緣骨架上（也有不用骨架的）繞制而成。2.電感的形狀與外觀3.電感的表示符號(hào)4.電感線圈的型號(hào)命名方法電感線圈的型號(hào)命名沒有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，各生產(chǎn)廠家有所不同，但大多數(shù)的表示方法由四部分組成。第四部分第三部分第二部分第一部分區(qū)別代號(hào)（用字母A、B等表示）型號(hào)（X為小型）特征（G為高頻）主稱（L為線圈，ZL為阻流圈）5.電感線圈的標(biāo)示方法（1）直標(biāo)法直標(biāo)法是在小型固定電感線圈的外殼上直接用文字符號(hào)標(biāo)出其電感量、允許偏差和最大直流工作電流等主要參數(shù)。其中允許偏差常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ來表示，分別代表允許偏差為±5%、±10%、±20%，最大工作電流常用字母A、B、C、D、E等標(biāo)志?！纠抗潭姼芯€圈外殼上標(biāo)有150μH、A、Ⅱ的標(biāo)志，則表明線圈的電感量為150μH，允許偏差為Ⅱ級(jí)（±10%），最大工作電流50mA（A檔）。（2）色標(biāo)法色標(biāo)法是指在電感器的外殼上涂上四條不同顏色的環(huán)，來反映電感器的主要參數(shù)。前兩條色環(huán)表示電感器電感量有效數(shù)字第三條色環(huán)表示倍率（即10n），第四條色環(huán)表示允許偏差。數(shù)字與顏色的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表，單位為微亨（μH）。四、二極管1.二極管的分類按用途分：普通二極管(2AP1-2AP92CP1-2CP20)用于檢波鑒頻限幅；整流二極管(2CZ11-2CZ27)用于不同功率的整流；開關(guān)二極管(2AK1-2AK4)用于計(jì)算機(jī)脈沖控制開關(guān)電路；穩(wěn)壓二極管(2CW1-2CW10)用于穩(wěn)壓電路；還有發(fā)光二極管。2.二極管的符號(hào)表示普通二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管長(zhǎng)腳為正有環(huán)形標(biāo)識(shí)端為負(fù)五、晶體三極管1.晶體三極管的基本概念晶體三極管是由兩個(gè)做在一起的PN結(jié)和相應(yīng)導(dǎo)線封裝組成。2.晶體三極管的外觀與形狀三極管9012是一種小功率的普通PNP型硅管，TO-92標(biāo)準(zhǔn)封裝三極管9012管腳介紹:1、E-emitter是發(fā)射極

2、B-base是基極3、C-collector是集電極六、常用集成電路封裝§8.2常用元器件的安裝和焊接方法1.常用元件的安裝方法常用元件的安裝可分為直立式和橫臥式兩種，可按照要求排列。2.各種不同的元件安裝固定形式一般來說，元件安裝時(shí)要與線路板留出一

定距離，避免出現(xiàn)問題3.常用的安裝固定工具尖嘴鉗偏口鉗鑷子小刀等4.手工焊接的基本步驟①準(zhǔn)備焊接:放置元件，清潔被焊元件處的積塵及油污,再將被焊元器件周圍的元器件左右掰一掰,讓電烙鐵頭可以觸到被焊元器件的焊錫處,以免烙鐵頭伸向焊接處時(shí)燙壞其他元器件。必要時(shí),應(yīng)對(duì)元器件的引線鍍錫。②加熱焊接:將沾有少許焊錫和松香的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下印刷板上的元器件,則待烙鐵頭加熱后,用手或銀子輕輕拉動(dòng)元器件,看是否可以取下。③清理焊接面:若所焊部位焊錫過多,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上!),用光烙錫頭"沾"些焊錫出來。若焊點(diǎn)焊錫過少、不圓滑時(shí),可以用電烙鐵頭"蘸"些焊錫對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊。④檢查焊點(diǎn):看焊點(diǎn)是否圓潤(rùn)、光亮、牢固,是否有與周圍元器件連焊的現(xiàn)象。焊接時(shí)，遵循元器件從低到高的原則