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1、目 錄
第1章 焊接基本知識 1
1.1 焊接器材 1
1.2 焊接方法 2
第2章 單片機實驗板的焊接 6
2.1 硬件框圖介紹 6
2.2 焊接注意事項及其焊接步驟 9
第三章 PCB板程序下載步驟 11
第1章 焊接基本知識
1.1 焊接器材
1.尖嘴鉗
①主要用來夾持零件、導(dǎo)線、及零件腳彎折;
②內(nèi)部有一剪口,用來剪斷1mm以下細(xì)小的電線;
③配合斜口鉗做撥線用。
2.斜口鉗
①常用來剪斷導(dǎo)線、零件腳的基本工具;
②配合尖嘴鉗做撥線用。
3.平頭鉗
①用來剪斷較粗的導(dǎo)線或金屬線配合尖嘴鉗做撥線用;
②用來彎
2、折、彎曲導(dǎo)線或一般的金屬線;
③用來夾持較重物體。
4.電烙鐵
①圓錐形:適合焊接熱敏感元件;
②斜角形:適于焊接端子點,因有尖端表面,所以熱更易于傳導(dǎo);
③錐斜面形:通常用在一般焊接和修理上
一般情況下選用錐形的電烙鐵。
5.吸錫器
①檢修時,將零件上的焊錫吸走,以便利于更換元件;
②使用時應(yīng)將吸錫口靠近焊錫點,但要必免與烙鐵直接接觸。
6.螺絲起子
①松緊螺絲必須的工具;
②一般根據(jù)用途分為:一字起子,十字起子。
7.鑷子
鑷子的分類也是很多的,在各種實際應(yīng)用場合主要是以下兩種:尖頭鑷子
3、和彎頭鑷子。鑷子的使用主要是夾持小的元器件,輔助焊接,彎曲電阻、電容、導(dǎo)線的作用。平時不要把鑷子對準(zhǔn)人的眼睛或其他部位。
1.2 焊接方法
1.焊料與焊劑的選擇
焊料:一般常用焊錫作焊料。它具有較好的流動性和附著性。在一定是溫度、濕度及振動沖擊條件下有足夠的機械強度。而且具有耐腐性,使用方便的優(yōu)點。
焊劑:作用是除去油污,防止焊件受熱氧化,增強焊錫的流動性。常用的焊劑是松香。
2.焊點質(zhì)量
焊點的質(zhì)量直接關(guān)系到整塊電路板能否正常工作,也是每個操作人員要學(xué)會并掌握的基本功。
質(zhì)量好的焊點稱標(biāo)準(zhǔn)焊點,如圖2.1(a)所示,在交界處,焊錫、銅箔、元件
4、三者較好地融合在一起。
虛焊點,如圖2.1(b)所示,在交界處,從表面看焊錫把引線給包住了,但焊點內(nèi)部并未完全融合,焊點內(nèi)部有氣隙或油污等。
產(chǎn)生虛焊點的主要原因是元件腳、印制電路板銅箔表面不清潔,或者電烙鐵頭溫度偏低,元件腳、印制電路板銅箔與烙鐵頭接觸表面太小導(dǎo)致受熱太慢,溫度不夠,也有焊錫用量不當(dāng)引起的。
要避免出現(xiàn)虛焊,重點是搞好清潔處理。焊接時使電烙鐵頭與焊接元件及銅箔接觸面積要盡可能大些。掌握好焊接時間,一般一個焊點約用2—3秒。焊后焊點應(yīng)飽滿、光亮、無裂痕、無毛刺且焊劑尚未完全揮發(fā)干。若時間長,易損壞焊接部件及元件。銅箔、元件三者較好地融合在一起。若時間短,
5、又不能使焊接達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,焊點上的焊錫要適當(dāng),以飽滿引線為宜,呈圓錐形。焊錫過多是浪費,而且容易出現(xiàn)焊點互相橋連現(xiàn)象。
圖1.1 焊接質(zhì)量
3.焊接方法
①右手持電烙鐵。左手用手或鑷子夾持元件或?qū)Ь€。焊接前,電烙鐵要充分預(yù)熱。烙鐵頭刃面上要吃錫,即帶上一定量焊錫。
②將烙鐵頭刃面緊貼在焊點處。電烙鐵與水平面大約成60°角。以便于熔化的錫從烙鐵頭上流到焊點上。烙鐵頭在焊點處停留的時間控制在2~3秒鐘。
③抬開烙鐵頭。左手仍持元件不動。待焊點處的錫冷卻凝固后,才可松開左手。
④用鑷子轉(zhuǎn)動引線,確認(rèn)不松動,然后可用偏口鉗剪去多余的引線。
4.焊
6、接注意事項
①防止觸電,勿要燙傷人、電源線及衣物等。
②電烙鐵的溫度和焊接的時間要適當(dāng),焊錫量要適中,不要過多。
③烙鐵頭要同時接觸元件腳和線路板,使二者在短時間內(nèi)同時受熱達(dá)到焊接溫度,以防止虛焊。
④不可將烙鐵頭在焊點上來回移動。也不能用烙鐵頭向焊接腳上刷錫。
⑤焊接二極管、三極管等怕熱元件時應(yīng)用鑷子夾住元件腳,使熱量通過鑷子散熱,不至于損壞元件。
⑥焊接集成電路時,一定等技術(shù)熟練后方可進(jìn)行,注意時間要短,同時在焊接電路板的時候要斷開烙鐵電源。
5.常用元器件介紹
1.電阻
圖1.2 電阻常見類型
電阻器的標(biāo)稱值及允許誤差均用不同的顏色來表示。普通電阻器用四
7、色環(huán)標(biāo)志,精密電阻器用五色環(huán)標(biāo)志。四色環(huán)電阻意義如下表。
色 別
第一色環(huán)
最大一位數(shù)字
第二色環(huán)
第二位數(shù)字
第三色環(huán)
應(yīng)乘的數(shù)
第四色環(huán)
誤 差
金
---
---
0.1
±5%
銀
---
---
0.01
±10%
無色
---
---
---
±20%
棕
1
1
10
±1%
紅
2
2
100
±2%
橙
3
3
1000
---
黃
4
4
10000
---
綠
5
5
100000
±0.5%
藍(lán)
6
6
1000000
±0.25%
紫
7
7
10000
8、000
±0.1%
灰
8
8
100000000
---
白
9
9
1000000000
---
黑
0
0
1
---
五色環(huán)電阻有三位有效數(shù)字,而四色環(huán)電阻有兩位有效數(shù)字,僅此差異。
2.電容
圖1.3 常見電容類型
電容器的數(shù)值表示法:
前兩位為有效數(shù)字,第三位為10的n次冪,單位pF。
例如:
3.二極管
二極管在電路中常起整流、檢波和穩(wěn)壓作用。本系統(tǒng)中只采用了發(fā)光二級管,引腳是長短不同的,長的是正極,短的是負(fù)極。
4.三極管
三極管在電子電路中組成振蕩電路、放大電路。 如圖2.4。
圖1.5 三極管的表示
9、判斷三極管首先確定是NPN還是PNP,對于PNP管,當(dāng)黑表筆(連表內(nèi)電池負(fù)極)在基極上,紅表筆去測另兩個極時一般為相差不大的較小讀數(shù)(一般0.5-0.8),如表筆反過來接則為一個較大的讀數(shù)(一般為1)。對于NPN表來說則是紅表筆(連表內(nèi)電池正極)連在基極上。確定三極管基極和什么類型的管子后,可以使用萬用表的hFE檔位(測量三極管直流放大倍數(shù)),確定三極管的發(fā)射極和集電極,把三極管的三個引腳插入hFE檔位的小孔中,讀數(shù)較大的那次極性就對上表上所標(biāo)的字母(一般是幾百)。
第2章 單片機實驗板的焊接
注意事項:
1.認(rèn)真閱讀焊接注意事項,了解單片機實驗板電路原理圖和各器
10、件的對應(yīng)關(guān)系;
2.焊接的時候要仔細(xì)認(rèn)真,并按焊接步驟完成;
3.認(rèn)真檢測板子和各種焊接器件,否則可能導(dǎo)致把壞的元件焊接到板子,將會加大后續(xù)測試的難度;
4.焊接U1-U12芯片座時要注意芯片座的缺口和板上畫的缺口一致;焊接U1-U12芯片座時,芯片座中暫不插入芯片,以免芯片損壞。
5.焊接LED數(shù)碼管時,要注意數(shù)碼管的擺放方向,以免焊接反。
2.1 硬件框圖介紹
圖2.1 系統(tǒng)硬件框圖
元件位置圖如圖3.2所示:
圖2.2 元件位置圖
元件清單:
①電阻:
代號
數(shù)量
標(biāo)稱值
R01、R12、R119、R141、R142
5
1K
R1
11、18、RDS1、RDS2、RDS3、RDS4
5
4.7K
R11
1
100
R131
1
10K
②電位器:
代號
數(shù)量
標(biāo)稱值
R101
1
1M
R132
1
10K
R143
1
1K
③電容:
代號
數(shù)量
容量
品名
C11、C21、C31、C51、C52、C53、C54、C55、C71、C81、C91、C101、C132、C141
14
0.1uF
獨石電容
C13、C14
2
33pF
瓷片電容
C131
1
0.01uF
瓷片電容
C050、C12、C133
3
10uF
電解電容
12、
④芯片
代號
芯片
代號
芯片
U1
STC89C52
U9
74LS74
U2
74LS573
U10
ADC0809
U3
74LS138
U12
LM324
U5
STC232
U13
555
U7
74LS273
U14
DAC0832
U8
74LS02
⑤其它
代號
數(shù)量
說明
K1~K9、SW1、SW2
11
按鍵
D1~D8
8
LED(紅)
D9
1
LED(綠)
DS1~DS4
4
七段數(shù)碼管
Q1-Q5
5
C8550(PNP三極管)
U4
1
排阻(10k
13、×8)
U16
1
排阻(1k×8)
U11
1
蜂鳴器
Y
1
11.0592MHz
S1
1
撥盤開關(guān)(8)
S2
1
撥盤開關(guān)(4)
J2
1
串口
J11
1
USB接口
J12
1
開關(guān)電源接入
J13
1
電源選擇
2.2 焊接注意事項及其焊接步驟
注意:所有芯片都不直接焊到PCB板上,而焊接芯片的管腳座,且管腳座的缺口和PCB板所示缺口一致,然后在插上芯片,插芯片時要確保芯片的缺口一定要和PCB板所示缺口一致,否則將導(dǎo)致芯片永久性損壞。
焊接步驟如下:
1. 焊接所有電阻(12個)。
2. 焊接晶振(1個)。
3.
14、 焊接瓷片電容(3個)。
4. 焊接排阻(2個,U4、U16)。
5. 焊接C050、D9、J13、J12、J11。注意C050、D9引腳的正負(fù)極。
從USB接口供電,按開關(guān)J13,若D9正常發(fā)光,正常,否則檢查電路,可能是D9引腳焊反。
6. 焊接單片機最小系統(tǒng),包括元件C12、SW1、SW2、C12、D1~D8、C11、C21、C31、U1、U2、U3(注意焊接U1、U2、U3的管教座,而不是芯片,以下凡是各個芯片的焊接都是焊接管腳座,不再贅述)。
測量U1的40腳和20腳之間的壓差,確定是否5V,若不是5V檢查電路,若是5V在U1、U2、U3插上相應(yīng)芯片
7. 焊接串口。元器
15、件包括U5、C51~C55、S2、J2。把撥盤開關(guān)S1的都撥至“ON”狀態(tài),下載撥盤開關(guān)S2的1、2腳撥至“ON”狀態(tài)。3、4腳撥至“OFF”狀態(tài)。在U5上插上芯片STC232。
下載程序LED.HEX,觀察LED狀態(tài),若LED無任何現(xiàn)象,檢查電路。
按下SW1(RESET)觀察程序是否復(fù)位。
8.焊接Q5(三極管C8550)、蜂鳴器U11,焊接三極管時,三極管的弧形側(cè)面面向LED、焊接蜂鳴器時注意正負(fù)極。長的引腳對應(yīng)PCB板上的符號“+”。
下載BEEP.HEX文件、按下SW2(INT0)注意蜂鳴器是否有聲音,如果有聲音說明正常。否則檢查電路。
9. 焊接C132、C133、U13
16、、R132、J10(排針)。
在U13上插上555芯片調(diào)節(jié)電位器R132,觀察J10左腳輸出方波波形,觀察不到方波輸出須檢查焊接。
10. 焊接K1~K9、U7、C71、Q1~Q4(三極管C8558)、DS1~DS4(七段數(shù)碼管),焊接Q1~Q4時,三極管弧形側(cè)面面向DS1~DS4。
下載程序KEY.hex任意按下按鍵K1~K9,數(shù)碼管DS1~DS4顯示按下的按鍵序號,說明數(shù)碼管和按鍵都工作正常。按RESET后重復(fù)上述操作,測試各個按鍵是否都正常工作。
11. 焊接U9、U10、C91、C101、R101。
在U9、U10芯片座上插上相應(yīng)芯片。調(diào)節(jié)電位器R101的阻值,按下SW2(I
17、NT0)觀察D8~D1數(shù)值,按下RESET鍵,重復(fù)上述操作。
12. 焊接U14、C141、U8、C81、U12、R143。
下載程序DA.hex,用示波器觀察J14輸出的波形,調(diào)節(jié)R143,使輸出相對幅度較大的三角波,若沒有三角波出現(xiàn),檢查電路。
第三章 PCB板程序下載步驟
登陸www.MCU-M網(wǎng)站,從STC半導(dǎo)體專欄下載PC(電腦)端的ISP程序,然后將其自解壓,再安裝即可,執(zhí)行(setup.exe)。
下載步驟:
1. 把PC機的串口和PCB板的串口(不給板子上電);
2. 選擇所使用的單片機型號(STC89C52);
3. 打開文件,要下載用戶程序,必須調(diào)入用戶的程序(*.hex);
4. 選擇所使用的串行口;
5. 設(shè)置是否雙倍速;
6. 選擇“Download/下載”按鈕,直到軟件提示“請給MCU上電……”,再給PCB板電,就可以把程序下載至單片機的ROM中。