做電子工程師基本知識(shí)結(jié)構(gòu)

1、合格的電子工程師需要掌握的知識(shí)和技能日期：2008-1-28來(lái)源：EDN博客 作者：字體：大 中 小 合格的電子工程師需要掌握的知識(shí)和技能 愚以為，掌握了一下的硬件和軟件知識(shí)，基本上就可以成為一個(gè)合格的電子工程師： 第一部分：硬件知識(shí) 一、數(shù)字信號(hào) 1、TTL和帶緩沖的TTL信號(hào) 2、RS232和定義 3、RS485/422（平衡信號(hào)） 4、干接點(diǎn)信號(hào) 二、模擬信號(hào)視頻 1、非平衡信號(hào) 2、平衡信號(hào) 三、芯片 1、封裝 2、7407 3、7404 4、7400 5、74LS573 6、ULN2003 7、74LS244 8、74LS240 9、74LS245 10、74LS138/238 11

2、、CPLD(EPM7128) 12、1161 13、max691 14、max485/75176 15、mc1489 16、mc1488 17、ICL232/max232 18、89C51 四、分立器件 1、封裝 2、電阻：功耗和容值 3、電容 1)獨(dú)石電容 2)瓷片電容 3)電解電容 4、電感 5、電源轉(zhuǎn)換模塊 6、接線端子 7、LED發(fā)光管 8、8字（共陽(yáng)和共陰） 9、三極管2N5551 10、蜂鳴器 五、單片機(jī)最小系統(tǒng) 1、單片機(jī) 2、看門(mén)狗和上電復(fù)位電路 3、晶振和瓷片電容 六、串行接口芯片 1、eeprom 2、串行I/O接口芯片 3、串行AD、DA 4、串行LED驅(qū)動(dòng)、max712

3、9 七、電源設(shè)計(jì) 1、開(kāi)關(guān)電源：器件的選擇 2、線性電源： 1)變壓器 2)橋 3)電解電容 3、電源的保護(hù) 1)橋的保護(hù) 2)單二極管保護(hù) 八、維修 1、電源 2、看門(mén)狗 3、信號(hào) 九、設(shè)計(jì)思路 1、電源：電壓和電流 2、接口：串口、開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出 3、開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出調(diào)理 1)TTL繼電器 2)TTL繼電器（反向邏輯） 3)TTL固態(tài)繼電器 4)TTLLED（8字） 5)繼電器繼電器 6)繼電器固態(tài)繼電器 4、開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入調(diào)理 1)干接點(diǎn)光耦 2)TTL光耦 5、CPU處理能力的考慮 6、成為產(chǎn)品的考慮： 1)電路板外形：大小尺寸、異形、連接器、空間體積 2)電路板模塊化設(shè)計(jì) 3)

4、成本分析 4)器件的冗余度 1.電阻的功耗 2.電容的耐壓值等 5)機(jī)箱 6)電源的選擇 7)模塊化設(shè)計(jì) 8)成本核算 1.如何計(jì)算電路板的成本？ 2.如何降低成本？選用功能滿足價(jià)格便宜的器件 十、思考題 1、如何檢測(cè)和指示RS422信號(hào) 2、如何檢測(cè)和指示RS232信號(hào) 3、設(shè)計(jì)一個(gè)4位8字的顯示板 1)電源：DC12 2)接口：RS232 3)4位3”8字（連在一起） 4)亮度檢測(cè) 5)二級(jí)調(diào)光 4、設(shè)計(jì)一個(gè)33位1”8字的顯示板 1)電源：DC5V 2)接口：RS232 3)3排11位8字，分4個(gè)、3個(gè)、4個(gè)3組，帶行與行之間帶間隔 4)單片機(jī)最小系統(tǒng) 5)譯碼邏輯 6)顯示驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)器

5、件 5、設(shè)計(jì)一個(gè)PCL725和MOXAC168P的接口板 1)電源：DC5V 2)接口：PCL725/MOXA8個(gè)RS232 1.PCL725，直立DB37，孔 2.MOXAC168P，DB62彎 3)開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)調(diào)理：6個(gè)固態(tài)繼電器和8個(gè)繼電器，可以被任何一路信號(hào)控制和驅(qū)動(dòng)，接口：固態(tài)繼電器5.08直立，繼電器3.81直立 4)開(kāi)關(guān)量輸入調(diào)理：干接點(diǎn)閉合為1或0可選，接口：3.81直立 5)RS232調(diào)理： 1.LED指示 2.前4路RS232全信號(hào)，后4路只需要TX、RX、0 3.無(wú)需光電隔離 4.接口形式：DB9（針）直立 第二部分：軟件知識(shí) 一、匯編語(yǔ)言 二、C51 該部分可以從市場(chǎng)

6、上買(mǎi)到的N種開(kāi)發(fā)板上學(xué)到，至于第一部分，需要人來(lái)帶吧。 工程師在某個(gè)方面精深鉆研，成為某一個(gè)特殊領(lǐng)域的專家，從一開(kāi)始的養(yǎng)家糊口、慢慢小有收益、最后寶馬豪宅，也是有的；這些電子工程師可能沒(méi)有全面掌握這些知識(shí)，因?yàn)檫@些行業(yè)用不上，例如，液晶顯示器，很多行業(yè)就不需要；但是，對(duì)于一個(gè)初學(xué)者，我認(rèn)為，這個(gè)提綱是切合實(shí)際的，對(duì)于面向控制而言，已經(jīng)基本夠用了；對(duì)于初學(xué)者，全面地掌握這些知識(shí)是很有必要的，因?yàn)槟悴恢澜窈笮枰褂檬裁茨男┲R(shí)，而這些知識(shí)，80%以上你會(huì)在今后的工作中使用上，因?yàn)檫@是都是最基本的。熟練掌握這些知識(shí)和應(yīng)用，根據(jù)不同的地區(qū)、行業(yè)和老板，月薪應(yīng)該可以在3000元5000元之間，甚至更高

7、。 其實(shí)，可能有些你用不上，但是知道了也沒(méi)有壞處；所謂書(shū)到用時(shí)方很少，又有謂藝不壓身。知識(shí)月薪年薪金錢(qián)香車(chē)寶馬.，呵呵。 為什么要掌握這些知識(shí)？ 實(shí)際上，電子工程師就是將一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原來(lái)的這些器件分離時(shí)無(wú)法完成的功能，做成一個(gè)成品。所需要的技能越高、功能越復(fù)雜、成本越低、市場(chǎng)上對(duì)相應(yīng)的東東的需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自身的價(jià)值。從成本到產(chǎn)品售出，之間的差價(jià)就是企業(yè)的追求。作為企業(yè)的老板，是在市場(chǎng)上去尋找這樣的應(yīng)用；對(duì)電子工程師而言，是將老板提出的需求或者應(yīng)用按照一定的構(gòu)思原則（成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強(qiáng)大等）在最短的時(shí)間內(nèi)完成。最短的時(shí)間

8、，跟電子工程師的熟練程度、工作效率和工作時(shí)間直接有關(guān)。這就是電子工程師的價(jià)值。 將電子產(chǎn)品抽象成一個(gè)硬件的模型，大約有以下組成： 1)輸入 2)處理核心 3)輸出 輸入基本上有以下的可能： 1)鍵盤(pán) 2)串行接口（RS232/485/canbus/以太網(wǎng)/USB） 3)開(kāi)關(guān)量（TTL，電流環(huán)路，干接點(diǎn)） 4)模擬量（420ma、010ma、05V（平衡和非平衡信號(hào)） 輸出基本上有以下組成： 1)串行接口（RS232/485/canbus/以太網(wǎng)/USB） 2)開(kāi)關(guān)量（TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動(dòng)） 3)模擬量（420ma，010ma，05V（平衡和非平衡信號(hào)） 4)LED顯示：發(fā)光管、八

9、字 5)液晶顯示器 6)蜂鳴器 處理核心主要有： 1)8位單片機(jī)，主要就是51系列 2)32位arm單片機(jī)，主要有atmel和三星系列 51系列單片機(jī)現(xiàn)在看來(lái)，只能做一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用，說(shuō)白了，這個(gè)芯片也就是做單一的一件事情，做多了，不如使用arm來(lái)做；還可以在arm上加一個(gè)操作系統(tǒng)，程序既可靠又容易編寫(xiě)。 最近三星的arm受到追捧，價(jià)格便宜，以太網(wǎng)和USB的接口也有，周立功的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)也便宜，作為學(xué)習(xí)ARM的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是最好的；作為工業(yè)級(jí)的控制，是不是合適，在網(wǎng)友中有不同的看法和爭(zhēng)議。本公司使用atmelARM91系列開(kāi)發(fā)的1個(gè)室外使用的產(chǎn)品，在北京室外使用，沒(méi)有任何的通風(fēng)和加熱的措施，從去年

10、的5月份到現(xiàn)在，運(yùn)行情況良好。已經(jīng)有個(gè)成功應(yīng)用的案例。 但對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)該從51著手，一方面，51還是入門(mén)級(jí)的芯片，作為初學(xué)者練手還是比較好的，可以將以上的概念走一遍；很多特殊的單片機(jī)也是在51的核的基礎(chǔ)上增加了一些I/O和A/D、D/A；也為今后學(xué)習(xí)更高一級(jí)的單片機(jī)和ARM打下基礎(chǔ)。再說(shuō)了，哪個(gè)老板會(huì)將ARM級(jí)別的開(kāi)發(fā)放在連51也沒(méi)有學(xué)過(guò)的新手手中？ 在51上面去做復(fù)雜的并行擴(kuò)展是沒(méi)有必要的，比如，擴(kuò)展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接買(mǎi)帶有A/D、D/A的單片機(jī)；或者直接使用ARM，它的I/O口線口多?？梢允褂肐2C接口的芯片，擴(kuò)展I/O口和A/D、D/A，以及SPI接口擴(kuò)展LED

11、顯示，例如：MAX7219等芯片。 市面上一些比較古老的書(shū)籍中還有一些并行擴(kuò)展的例子，如：RAM、EPROM、A/D、D/A等，我覺(jué)得已經(jīng)沒(méi)有必要去看了，知道歷史上有這些一回事就行了； 這些知識(shí)，是所有產(chǎn)品都具備的要素。所以要學(xué)，再具體應(yīng)用。 說(shuō)一個(gè)小的故事：野人獻(xiàn)曝。 從前，有一個(gè)農(nóng)民，冬天干了活后，休息曬太陽(yáng)。好舒服呀。 他想，這么舒服的享受，我要獻(xiàn)給國(guó)王，讓他也能得到享受。 于是他興沖沖地到了王宮，將他的寶貴經(jīng)驗(yàn)獻(xiàn)給了國(guó)王。 我現(xiàn)在就象這個(gè)農(nóng)民，把自己認(rèn)為很寶貴的經(jīng)驗(yàn)獻(xiàn)給大家。希望大家多提寶貴意見(jiàn)；拍板磚也可以，罵我也無(wú)所謂，呵呵，隨便。 第一課：51單片機(jī)最小系統(tǒng) 實(shí)際上，51單片機(jī)核

12、心外圍電路是很簡(jiǎn)單的，一個(gè)單片機(jī)一個(gè)看門(mén)狗一個(gè)晶振2個(gè)磁片電容； 1.單片機(jī)：atmel的89C51系列、winbond的78E52系列，還有philips的系列，都差不多；現(xiàn)在有一些有ISP（在線下載的），就更好用了； 2.看門(mén)狗：種類很多，我常用的有max691/ca1161和DS1832等，具體看個(gè)人習(xí)慣、芯片工作電壓、封裝等。Max系列和DS系列，還有IMP公司的，種類很多，一般只需要有最基本的功能就可以了；原來(lái)我使用max691，但是max691比較貴，因?yàn)樗须姵厍袚Q功能，后來(lái)新設(shè)計(jì)電路板，就都采用ca1161了。 很早以前的電路設(shè)計(jì)中，現(xiàn)在可能還有人使用，使用一個(gè)電阻和一個(gè)電容達(dá)

13、成的上電復(fù)位電路；但是，這樣的復(fù)位電路一個(gè)是不可靠，為什么不可靠，網(wǎng)絡(luò)上能找得到專門(mén)論述復(fù)位電路的文章；更重要的是，51系列的單片機(jī)比較容易受到干擾；沒(méi)有看門(mén)狗電路是不行的，當(dāng)程序跑飛時(shí)，回不來(lái)了，死在那里。 常規(guī)的做法是買(mǎi)一個(gè)專門(mén)的看門(mén)狗電路，完成復(fù)位電路和看門(mén)狗電路的功能。 這些芯片的資料很容易在網(wǎng)絡(luò)上找到，通常使用百度搜索就可以了；看見(jiàn)有PDF的字樣，就點(diǎn)擊下載；使用網(wǎng)際快車(chē)flashget下載也是最好的； 這些資料通常是pdf格式的文件，所以，還需要一個(gè)pdf的閱讀器。 實(shí)際上，有了百度和其它的搜索引擎，很方便下載到這些芯片的資料，比光盤(pán)還方便，不需要去到處找。 單片機(jī)和單片機(jī)抗干擾能

14、力是不一樣的。如果你的產(chǎn)品是工作在干擾比較大的環(huán)境，可以試試選用不同品牌的單片機(jī)；原來(lái)我在一個(gè)光電所，做YAG激光治療機(jī)的控制部分，脈沖激光機(jī)的電源放電的時(shí)候，能量是很大的，在采取了所有能夠想到的光電隔離等措施之后，還是不行；后來(lái)，選用了intel的8031，就可以了。小聲的說(shuō)：當(dāng)時(shí)的philips的單片機(jī)抗干擾性能是最差的，可能跟Philips主要是用在民用領(lǐng)域有關(guān)。現(xiàn)在不知道怎么樣了，有人知道的話告訴我。 單片機(jī)的輸入輸出口線是最容易引進(jìn)干擾的地方；在嚴(yán)重干擾的情況下，需要將所有的口線光電隔離。 3.晶振：一般選用11.0592M，因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到9600波特率和19200波特率；也可以

15、使用36.864M，這個(gè)頻率是1.8432M的20倍，看別人的電路板上用過(guò)，我也沒(méi)有用到。這2種晶振很容易買(mǎi)到，價(jià)錢(qián)跟12M的一樣。書(shū)上說(shuō)，12M的晶振也能得到9600的波特率，但是，實(shí)際用的時(shí)候，會(huì)每隔一段時(shí)間就出錯(cuò)一次，好像累積誤差一樣，比較奇怪。 即使你的單片機(jī)系統(tǒng)不使用RS232接口，也可以做一個(gè)Rs232，留著做測(cè)試，或者預(yù)留等等，沒(méi)有壞處。除非你的單片機(jī)系統(tǒng)的口線不夠用了。 4.磁片電容：22pf30pf，可以在有些書(shū)上找到什么晶振頻率對(duì)應(yīng)什么容量的磁片電容，但是，我都是隨便拿來(lái)使用，反正在11.0592M下，都沒(méi)有問(wèn)題；如果你用到了更高的頻率，最好還是找找資料看看。 參見(jiàn)以下電路

16、圖： 如果你的單片機(jī)系統(tǒng)沒(méi)有工作，檢查步驟如下： 1.查看門(mén)狗的復(fù)位輸出，可能的話在電路板上加一個(gè)LED，下拉，這樣看起來(lái)就更方便；要是看門(mén)狗復(fù)位信號(hào)有，往下； 2.查單片機(jī)，看看管腳有沒(méi)有問(wèn)題；一般編程器能夠?qū)⒊绦驅(qū)懭?，說(shuō)明單片機(jī)是好的；最好手頭上準(zhǔn)備一個(gè)驗(yàn)證過(guò)的單片機(jī)，內(nèi)部有一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，比如，在某個(gè)口線上輸出1個(gè)1秒占空比的方波等，可以使用萬(wàn)用表測(cè)量。 加一句：設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，要在關(guān)鍵的地方：電源、串口、看門(mén)狗的輸出和輸入、I/O口等加不同顏色的LED指示，便于調(diào)試；作為批量大的產(chǎn)品，可以去掉部分LED，一方面是降低成本、一方面是流程保密； 3.再查磁片電容，有些瓷片電容質(zhì)量不行，干脆換了

17、；順便說(shuō)一下，換器件最好使用吸錫帶，將焊盤(pán)內(nèi)的錫吸干凈，再將器件拔出，這樣不會(huì)損傷焊盤(pán)內(nèi)的過(guò)孔；再將新的瓷片電容焊接上去的時(shí)候，用萬(wàn)用表量量是好的再焊； 4.最后只有換晶振了；切記要買(mǎi)好的晶振，有些品牌質(zhì)量比較好。 5.以上按照以上步驟檢測(cè)時(shí)，將無(wú)關(guān)的外圍芯片去掉；因?yàn)橛幸恍┦峭鈬骷墓收蠈?dǎo)致單片機(jī)最小系統(tǒng)沒(méi)有工作。 二課基本的芯片和分立器件 2.1簡(jiǎn)述 2.274系列 2.3CD4000系列 2.4光耦與光電管 2.5三極管 2.6電容電阻 2.7固態(tài)繼電器 2.8繼電器 2.9變壓器和三端穩(wěn)壓器 2.10開(kāi)關(guān)電源芯片 2.11封裝知識(shí)、芯片批號(hào)等 2.12接插件 2.13器件選購(gòu)的知識(shí)

18、第三課數(shù)字量的輸入輸出 第四課單片機(jī)的通訊接口 第五課單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件構(gòu)思 第六課單片機(jī)程序的框架（匯編版本） 第七課模擬量的輸入輸出 各位多提寶貴意見(jiàn)。 保證實(shí)用。如果程序里面有一些例程，也是已經(jīng)經(jīng)過(guò)測(cè)試可以拿來(lái)就用的；實(shí)際上是我早年的一些產(chǎn)品的程序的一部分；不好意思，都是匯編的。 寫(xiě)的時(shí)間只有周末會(huì)多一些，可以保證做到一周一課；盡量能夠提前，但是這要看看工作忙不忙了。 坊間有一些參考書(shū)，準(zhǔn)備今天上午到北京中發(fā)市場(chǎng)轉(zhuǎn)了一圈，我記得以下參考書(shū)目較好： 1.周航慈：?jiǎn)纹瑱C(jī)程序設(shè)計(jì) 2.徐涵芳：MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 3.何立民：. 有了這些就基本夠用了；其它的很多都是資料的翻譯；如果英

19、文不好，可以看看；英文好的話，可以不必了，省電錢(qián)買(mǎi)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和編程器、開(kāi)發(fā)板什么的，需要什么資料直接下載PDF文件好了。 要想成為電子工程師，需要寬帶，在家里安裝包月的adsl或者長(zhǎng)寬，絕對(duì)值得。 實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)上什么都有了，就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，要好好利用。 網(wǎng)上自有黃金屋，網(wǎng)上自有顏如玉 第二課基本的芯片和分立器件 2.1簡(jiǎn)述 有必要對(duì)以下系列的芯片和分立器件進(jìn)行介紹。 除了單片機(jī)作為控制器的核心外，作為一個(gè)產(chǎn)品，由很多東西構(gòu)成；所以，在講系統(tǒng)之前，先將這些零零碎碎的東西一并交待。就好像一棟房子，有各種各樣的構(gòu)件組成，下面的這些東東就像磚瓦一樣，沒(méi)有不行。 2.274系列芯片 74系列的芯片是古

20、老的一族，大部分的芯片現(xiàn)在均已不用了，但是，實(shí)際上，在目前的系統(tǒng)中，還能看到一些芯片，有些芯片現(xiàn)在還在系統(tǒng)中使用，例如： 1、74046個(gè)反相門(mén) 下載地址： /document/detail.asp?pdid=125533 將輸入的TTL邏輯反相，如：0-1，1-0 2、74076個(gè)集電極開(kāi)路門(mén) 下載地址： /document/detail.asp?pdid=125518 由于集電極開(kāi)路門(mén)可以外接高電壓，可以最高到DC30V，電流最大到39mA，通常我用它驅(qū)動(dòng)8字?jǐn)?shù)碼管和繼電器等大電流的負(fù)載；開(kāi)路門(mén)內(nèi)部結(jié)構(gòu)是達(dá)林頓管的，輸出的邏輯是正的； 與其類似的芯片是7406，只不過(guò)是反相開(kāi)路門(mén)。 3、7

21、4LS573與74LS3738數(shù)據(jù)鎖存器 74LS373下載地址： /document/detail.asp?pdid=129171 74LS573下載地址： /yddzsourse/pdf/74hc573.pdf 引入幾個(gè)概念： 1.真值表 參見(jiàn)74LS373的PDF的第2頁(yè)： DnLEOEOn HHLH LHLL XLLQo XXHZ 這個(gè)就是真值表，表示這個(gè)芯片在輸入和其它的情況下的輸出情況。 每個(gè)芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)（datasheet）中都有真值表。 布爾邏輯比較簡(jiǎn)單，在此不贅述； 2.高阻態(tài) 就是輸出既不是高電平，也不是低電平，而是高阻抗的狀態(tài)；在這種狀態(tài)下，可以多個(gè)芯片并聯(lián)輸出；但是，

22、這些芯片中只能有一個(gè)處于非高阻態(tài)狀態(tài)，否則會(huì)將芯片燒毀； 高阻態(tài)的概念在RS232和RS422通訊中還可以用到。 3.數(shù)據(jù)鎖存 當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)消失時(shí)，在芯片的輸出端，數(shù)據(jù)仍然保持； 這個(gè)概念在并行數(shù)據(jù)擴(kuò)展中經(jīng)常使用到。 4.數(shù)據(jù)緩沖 加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力。74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具備數(shù)據(jù)緩沖的能力。 OE：output_enable，輸出使能； LE：latch_enable，數(shù)據(jù)鎖存使能，latch是鎖存的意思； Dn：第n路輸入數(shù)據(jù)； On：第n路輸出數(shù)據(jù)； 再看這個(gè)真值表，意思如下： 第四行：當(dāng)OE1是，無(wú)論Dn、LE為何，輸出端為高阻態(tài)； 第三行：當(dāng)OE0

23、、LE0時(shí)，輸出端保持不變； 第二行第一行：當(dāng)OE0、LE1時(shí)，輸出端數(shù)據(jù)等于輸入端數(shù)據(jù)； 結(jié)合下面的波形圖，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候是這樣做的： aOE0； b先將數(shù)據(jù)從單片機(jī)的口線上輸出到Dn； c再將LE從0-1-0 d這時(shí)，你所需要輸出的數(shù)據(jù)就鎖存在On上了，輸入的數(shù)據(jù)在變化也影響不到輸出的數(shù)據(jù)了；實(shí)際上，單片機(jī)現(xiàn)在在忙著干別的事情，串行通信、掃描鍵盤(pán)單片機(jī)的資源有限啊。 在單片機(jī)按照RAM方式進(jìn)行并行數(shù)據(jù)的擴(kuò)展時(shí)，使用movxdptr,A這條指令時(shí)，這些時(shí)序是由單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 后面的表格中還有需要時(shí)間的參數(shù)，你不需要去管它，因?yàn)檫@些參數(shù)都是幾十ns級(jí)別的，對(duì)于單片機(jī)在12M下的每個(gè)指令周期

24、最小是1us的情況下，完全可以實(shí)現(xiàn)；如果是你自己來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯，類似的指令如下： movP0,A;將數(shù)據(jù)輸出到并行數(shù)據(jù)端口 clrLE setbLE clrLE;上面三條指令完成LE的波形從0-1-0的變化 74ls573跟74LS373邏輯上完全一樣，只不過(guò)是管腳定義不一樣，數(shù)據(jù)輸入和輸出端各在一側(cè)，PCB容易走線；所以大家都喜歡使用這個(gè)芯片。 4、74LS244數(shù)據(jù)緩沖器 下載地址： /download/digitpdf/74xx/74F244.pdf 數(shù)據(jù)輸出能力比較強(qiáng)，輸出電流可以到40mA以上； 4個(gè)緩沖器分成2組，具有高阻態(tài)控制端口 5、74LS245總線緩沖器 /download

25、/digitpdf/74xx/74F245.pdf 雙向數(shù)據(jù)接口，通常在ISA板卡上可以看到； 早期的51系統(tǒng)中，為了擴(kuò)展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等經(jīng)?？梢钥吹竭@個(gè)片子； 為了增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，有時(shí)是為了隔離輸入和輸出，主要是布線方便，象74LS573一樣，輸入、輸出在一側(cè)，經(jīng)常用到這個(gè)片子 6、74LS138三八譯碼器 /download/digitpdf/74xx/74F138.pdf 在早期的51系統(tǒng)的擴(kuò)展中，作為地址選通的片子，可以經(jīng)?？吹?。 另外一個(gè)類似的芯片是74LS154，是4-16譯碼器，現(xiàn)在更是少見(jiàn)了。 有興趣的可以研究一下何立民的經(jīng)典著作中的有關(guān)章節(jié)。 知道有

26、這么一個(gè)芯片就可以了。 2.3CD4000系列 CD4000系列的芯片，除了跟74系列的電氣特性有所區(qū)別外，例如： 1)電壓范圍寬，應(yīng)該可以工作在3V15V，輸入阻抗高，驅(qū)動(dòng)能力差外，跟74系列的功能基本沒(méi)有區(qū)別； 2)輸入時(shí)，1/2工作電壓以下為0，1/2工作電壓以上為1； 3)輸出時(shí)，1=工作電壓；0=0V 4)驅(qū)動(dòng)能力奇差，在設(shè)計(jì)時(shí)最多只能帶1個(gè)TTL負(fù)載； 5)如果加上拉電阻的話，至少要100K電阻； 6)唯一現(xiàn)在使用的可能就是計(jì)數(shù)器，CD4060的計(jì)數(shù)器可以到14級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器，這個(gè)74系列的做不到這么高； 下載地址： .tw/asp/class36_40.htm .tw/

27、pdf_file/CD4060.PDF 2.4ULN2003/ULN2008 它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是達(dá)林頓的，專門(mén)用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器的芯片，甚至在芯片內(nèi)部做了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管。ULN2003的輸出端允許通過(guò)IC電流200mA，飽和壓降VCE約1V左右，耐壓BVCEO約為36V。用戶輸出口的外接負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開(kāi)路輸出，輸出電流大，故可以直接驅(qū)動(dòng)繼電器或固體繼電器(SSR)等外接控制器件，也可直接驅(qū)動(dòng)低壓燈泡。 經(jīng)常在工控的板卡中見(jiàn)到這個(gè)芯片。 有個(gè)完全一樣的型號(hào)：MC1413，不過(guò)現(xiàn)在好像不怎么見(jiàn)到這個(gè)型號(hào)了，但是管腳與2003完全兼容。 ULN2003可以驅(qū)動(dòng)7個(gè)繼電器；U

28、LN2008驅(qū)動(dòng)8個(gè)繼電器。 ULN2003下載地址： /document/detail.asp?pdid=148212 ULN2008下載地址： 沒(méi)有找到。奇怪啊。 2.5光耦 光耦是做什么用的？光耦是用來(lái)隔離輸入輸出的，主要是隔離輸入的信號(hào)。 在各種應(yīng)用中，往往有一些遠(yuǎn)距離的開(kāi)關(guān)量信號(hào)需要傳送到控制器，如果直接將這些信號(hào)接到單片機(jī)的I/O上，有以下的問(wèn)題： 1)信號(hào)不匹配，輸入的信號(hào)可能是交流信號(hào)、高壓信號(hào)、按鍵等干接點(diǎn)信號(hào)； 2)比較長(zhǎng)的連接線路容易引進(jìn)干擾、雷擊、感應(yīng)電等，不經(jīng)過(guò)隔離不可靠 所以，需要光耦進(jìn)行隔離，接入單片機(jī)系統(tǒng)。 常見(jiàn)的光耦有： 1)TLP521-1/TLP521-2

29、/TLP521-4，分別是1個(gè)光耦、2個(gè)光耦和4個(gè)光耦，HP公司和日本的東芝公司生產(chǎn)。 下載地址： .tw/pdf_file/TLP521-1-2,4.PDF 發(fā)光管的工作電流要在10mA時(shí)，具有較高的轉(zhuǎn)換速率； 在5V工作時(shí)，上拉電阻不小于5K，一般是10K；太小容易損壞光耦； 2)4N25/4N35，motorola公司生產(chǎn) 下載地址： .tw/pdf_file/4N25-8,35-7,H11A1-5.PDF 隔離電壓高達(dá)5000V； 3)6N136，HP公司生產(chǎn) 下載地址： .tw/pdf_file/6N135-6.PDF 要想打開(kāi)6N136，需要比較大的電流，大概在1520mA左右，才

30、能發(fā)揮高速傳輸數(shù)據(jù)的作用。 如果對(duì)速率要求不高，其實(shí)TLP5211也可以用，實(shí)際傳輸速率可以到19200波特率。 選擇光耦看使用場(chǎng)合，tlp521-1是最常用的，也便宜，大概0.71元； 要求隔離電壓高的，選用4N25/4N35，大概在3元左右； 要求在通訊中高速傳輸數(shù)據(jù)的，選用6N136，大概在4元左右。 光耦應(yīng)用的原理框圖如下所示： 1.輸入干接點(diǎn)隔離 .6三極管 2.6.1三極管的4種工作狀態(tài) 1)飽和導(dǎo)通狀態(tài) 飽和導(dǎo)通=0 2)截止?fàn)顟B(tài) 飽和導(dǎo)通=1 3)線性放大狀態(tài) 作為低頻放大器時(shí)使用，具體的可參見(jiàn)有關(guān)電子線路的書(shū)籍； 4)非線性工作狀態(tài) 在無(wú)線電通信系統(tǒng)中，作為混頻器等使用。具體

31、的可參見(jiàn)有關(guān)電子線路的書(shū)籍； 愚記得南京工學(xué)院也就是現(xiàn)在的東南大學(xué)在80年代初期有一套電子線路5本，是電子專業(yè)的書(shū)籍，比較難懂；現(xiàn)在，即使是在電子專業(yè)的學(xué)生中，也應(yīng)該降低了對(duì)三極管的哪些復(fù)雜的參數(shù)的要求了吧；在實(shí)際使用時(shí)，即使是模擬電路、非線性電路，也都是集成電路了，誰(shuí)還使用三極管自己做呢？如果萬(wàn)一需要，現(xiàn)學(xué)也來(lái)得及。這套書(shū)很強(qiáng)的。編寫(xiě)人在那個(gè)年代肯定都是牛人。 學(xué)三極管這些參數(shù)很繁瑣的，要是現(xiàn)在的非電子類的大學(xué)生或者大專生們還學(xué)這些玩意，我只能說(shuō)是學(xué)校在誤人子弟了。 好多學(xué)校都在擴(kuò)招，很多學(xué)生念了4年下來(lái)，學(xué)了一堆過(guò)時(shí)的理論，跟實(shí)際的東西一點(diǎn)沒(méi)有接軌，不知道7407是干什么用得，不知道三極管

32、的幾個(gè)狀態(tài)；我只能無(wú)話可說(shuō)。 所以，念了4年下來(lái)，跟企業(yè)的需求還有一段距離，還需要從頭來(lái)過(guò)；聰明的學(xué)生趕緊抓住機(jī)會(huì)去學(xué)習(xí)，去實(shí)習(xí)，這樣，還可以趕緊補(bǔ)上實(shí)際應(yīng)用的這一課。 言歸正傳。 參見(jiàn)下圖： 當(dāng)單片機(jī)的口線輸出電平為1時(shí)，三極管的be結(jié)導(dǎo)通，ce結(jié)導(dǎo)通，輸出的電壓值為0V； 當(dāng)單片機(jī)的口線輸出電平為0時(shí)，三極管的be結(jié)不導(dǎo)通，ce結(jié)截止，輸出的電壓值為5V； 在這種數(shù)字電路的應(yīng)用中，相當(dāng)于三極管是一個(gè)反相開(kāi)路門(mén)。 計(jì)算是否導(dǎo)通，公式如下： IB（放大倍數(shù)，希臘字母的貝塔）Ibe 當(dāng)Ice 相差越大，飽和程度越深，Vce越小，三極管的輸出內(nèi)阻越??； 這個(gè)概念要用到光電管中。 設(shè)計(jì)使用時(shí)大概算算

33、，心里有個(gè)數(shù)；在電路板上試試，行的通，那就是它了。可以測(cè)量Vce值，至少要小于0.1V就可以了。 常用的PNP三極管是2N5551，驅(qū)動(dòng)40mA的LED（電壓在24V）、蜂鳴器等均沒(méi)有問(wèn)題。 2.6.2三極管的具體應(yīng)用 實(shí)際上，已經(jīng)有象7407、ULN2003可以取代三極管在數(shù)字電路中的作用；但是，有時(shí)是受到PCB面積的制約，有時(shí)是為了降低成本，有時(shí)是因?yàn)椴季址奖?，?2個(gè)輸出點(diǎn)時(shí)，還是可以使用三極管來(lái)做驅(qū)動(dòng)的。 例如：驅(qū)動(dòng)一個(gè)蜂鳴器；往往系統(tǒng)中的蜂鳴器跟其它驅(qū)動(dòng)設(shè)備，繼電器等，距離較遠(yuǎn)；這時(shí)，沒(méi)有必要使用一片7407，或者ULN2003來(lái)驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)的接口如下： 2.輸入TTL電平隔離 3.輸

34、入交流信號(hào)隔離 4.輸出RS232信號(hào)隔離 5.輸出RS422信號(hào)隔離 光耦除了隔離數(shù)字量外，還可以用來(lái)隔離模擬量。將在今后的章節(jié)中描述。 2.6三極管 2.7光電管 2.8電容 2.9電阻 2.10固態(tài)繼電器 2.11繼電器 2.12變壓器與整流橋 2.13三端穩(wěn)壓器 2.14開(kāi)關(guān)電源芯片 2.15封裝知識(shí)、芯片批號(hào)等 2.16接插件 2.17器件選購(gòu)的知識(shí) .5光電管 我這里所謂的光電管有2種： 1)反射型光電管 2)對(duì)射型光電管 這2種產(chǎn)品在市場(chǎng)上又可分為調(diào)理好的和沒(méi)有調(diào)理好的； 這2種光電管在電子產(chǎn)品世界和電子技術(shù)應(yīng)用雜志上都有大量的廣告。隨便找一本都有。 我所說(shuō)的調(diào)理好的指的是內(nèi)部已

35、經(jīng)加了限流電阻和輸出的放大驅(qū)動(dòng)電路了。它的特點(diǎn)是只有3根線，電源2根，輸出信號(hào)一根，TTL電平的；但是，有時(shí)受到某種限制，需要使用沒(méi)有調(diào)理好的，怎么辦呢？ 參見(jiàn)下圖：光電管原理框圖 這種沒(méi)有調(diào)理好的光電管在使用時(shí)，需要做一塊小的電路板，在發(fā)光管加限流電阻，在光電三極管的集電極加上拉電阻到5V，如下圖所示：光電管工作框圖1。 但是，在使用中我發(fā)現(xiàn)，輸出的信號(hào)不穩(wěn)定，尤其是在使用比較長(zhǎng)的電纜傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的時(shí)候；究其原因，我認(rèn)為是由于反射或者對(duì)射的紅外光落在光電三極管的靶面上，光強(qiáng)未能導(dǎo)致光電三極管深度飽和，使得輸出的內(nèi)阻偏大，環(huán)境的噪聲和電纜的干擾信號(hào)容易在線路上疊加的緣故； 為了可靠工作，仿照達(dá)

36、林頓管的結(jié)構(gòu)，在光電三極管的輸出端加一個(gè)限流電阻接到NPN的B結(jié)，當(dāng)無(wú)光的時(shí)候，2N5551飽和導(dǎo)通，輸出電壓為0V；實(shí)際測(cè)量小于0.1V；當(dāng)有光，甚至是弱光時(shí)，2N5551截至，輸出電壓為5V。將3K電阻換成更大或更小的電阻，可以調(diào)整光電三極管的輸出的靈敏度。 具體工作過(guò)程可以自行分析，做個(gè)實(shí)驗(yàn)。 2.6電容 2.6.1電容的主要種類 電容有以下幾大類： 1)電解電容 2)獨(dú)石電容 3)磁片電容 4)膽（左金右旦）電解電容 5)滌綸電容等 電容的指標(biāo)是：耐壓值和電容容量。例如：220u/50V，就是說(shuō)，這個(gè)電解電容耐壓值為50V，容量為220u。 電容的容量跟電容的介質(zhì)有關(guān)。 顧名思義： 電

37、解電容為電解質(zhì)作為介質(zhì)的，鋁作為電極； 獨(dú)石電容是使用石頭作為介質(zhì)的； 磁片電容是磁片作為介質(zhì)的； 膽（左金右旦）電解電容使用電解質(zhì)作為介質(zhì)，但是，電極采用膽（左金右旦）金屬。 滌綸電容采用滌綸作為介質(zhì)。 有興趣的網(wǎng)友可以拆一個(gè)電容看看。 2.6.1電容的使用場(chǎng)合 1.電源穩(wěn)壓和濾波 電解電容主要是用來(lái)穩(wěn)壓和低頻交流濾波的；高頻濾波是使用磁片電容和獨(dú)石電容。 當(dāng)電解電容作為穩(wěn)壓時(shí)，接在整流橋和三端穩(wěn)壓器的輸出端，起到穩(wěn)定電壓的作用。其工作機(jī)理相當(dāng)于一個(gè)水庫(kù)，從上游來(lái)的帶有波浪的水到了水庫(kù)，就變的平滑了。 但是，鋁電解電容的電解質(zhì)隨著時(shí)間的推移會(huì)干涸，所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要留有余量，保證系統(tǒng)正常工作到

38、它的壽命。 有些遠(yuǎn)端供電的直流電源，接到電路板的輸入端時(shí)，需要在電路板的電源輸入端加一個(gè)大的電解電容，通?？梢允?20u/25V，這樣，這塊電路板需要供電時(shí)，不是直接從電源處取，而是從電容中取電，可以得到穩(wěn)定的電流供給； 但是，電解電容只能濾除低頻的波動(dòng)；對(duì)于直流電源中的高頻波動(dòng)，可以加一個(gè)0.1u或0.01u的獨(dú)石電容或者磁片電容。 很多教科書(shū)都指出，在每一個(gè)芯片的電源和地兩端接一個(gè)0.1u或0.01u的獨(dú)石電容或者瓷片電容，解決芯片的供電過(guò)程中，由于電路板的走線電感產(chǎn)生的電源開(kāi)關(guān)噪聲尖峰。這種作用下的電容叫去耦電容。這是電路板的常規(guī)的設(shè)計(jì)； 2.定時(shí)參數(shù) 對(duì)于象555這樣需要外接電容產(chǎn)生穩(wěn)

39、定的脈沖的器件，滌綸電容是首選?？梢韵胂?，滌綸一層又一層纏繞，受到溫度變化引起的滌綸的面積的變化的相對(duì)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于獨(dú)石電容的介質(zhì)石頭受到溫度變化而引起的變化值。 3.產(chǎn)生其它電壓 有些需要從單一電壓產(chǎn)生其它的電壓的芯片，如：max232，需要外接電容才能實(shí)現(xiàn)。 參見(jiàn)max232技術(shù)資料。 外接01.u的膽電容。 2.6.2電容的封裝 電容有直插和表面貼的不同封裝。 電解電容表面貼封裝的通常耐壓值不超出25V，電容值不超出100u。再大，就只好使用直插的了。其它的電容，磁片和獨(dú)石都有表面貼封裝的。 .7電阻和電位器 2.7.1電阻的種類 普通電阻 電阻種類按照工藝可以分為碳膜電阻和金屬膜電阻；

40、按照功率可以分為小功率電阻和大功率電阻，大功率電阻通常是金屬電阻，實(shí)際上應(yīng)該是在金屬外面加一個(gè)金屬（鋁材料）散熱器，所以可以有10W以上的功率；在電子配套市場(chǎng)上專門(mén)賣(mài)電阻的市場(chǎng)上可以很容易地看到。 金屬電阻通常是作為負(fù)載，或者作為小設(shè)備的室外加熱器，如，在CCTV的一些解碼器箱和全天候防護(hù)罩中可以看到。 電阻在電路中起到限流、分壓等作為。通常1/8W電阻已經(jīng)完全可以滿足使用。但是，在作為7段LED中，要考慮到LED的壓降和供電電壓之差，再考慮LED的最大電流，通常是20mA（超高亮度的LED），如果是26（2排6個(gè)串聯(lián)），則電流是40mA。 不同廠家選用不同材料的，壓降有所不同。所以，需要加上

41、電試一下，但是，不要讓Led的電流超出20mA（單只LED），這時(shí)加大電流亮度也不會(huì)增加，但是LED的壽命會(huì)下降，限流電阻的大小就是壓降除以電流。電阻的功率隨之可以算出。 這個(gè)使用初中的知識(shí)就夠用了。 電位器 電位器就是可調(diào)電阻。在初中學(xué)物理時(shí)，中學(xué)老師拿一個(gè)很大的圓筒狀的東東，上面有一個(gè)滑桿，跟這個(gè)東西很類似。 它的阻值在1n之間變化。 N=102、502、103 102=10*10的2次方，也就是1000歐姆，1K 同理，502=5K。 這種表示的方法跟電容是一樣的。 電容104=10*10的4次方pf，電容的基本單位是pf，1u=1000000pf，所以，104=100000pf=0.1

42、u； 電位器又分單圈和多圈電位器。 單圈的電位器通常為灰白色，面上有一個(gè)十字可調(diào)的旋紐，出廠前放在一個(gè)固定的位置上，不在2頭； 多圈電位器通常為藍(lán)色，調(diào)節(jié)的旋紐為一字，一字小改錐可調(diào)； 多圈電位器又分成頂調(diào)和側(cè)調(diào)2種，主要是電路板調(diào)試起來(lái)方便。 有些是儀器儀表設(shè)備，通常是模擬電路，有一些不確定的因素，需要調(diào)節(jié)才能達(dá)到最理想的效果；有些是設(shè)備本身就需要輸出一個(gè)可變的東東，如電壓和電流，也需要一個(gè)電位器。 排電阻 是sipn的封裝，比較常用的就是阻值502和103的9腳的電阻排；象sip9就是8個(gè)電阻封裝在一起，8個(gè)電阻有一端連在一起，就是公共端，在排電阻上用一個(gè)小白點(diǎn)表示。排電阻通常為黑色，也有

43、黃色；51系統(tǒng)的P0需要一個(gè)排電阻上拉，否則，作為輸入的時(shí)候，不能正常讀入數(shù)據(jù)；作為輸出的時(shí)候，接7407是可以的，不需要上拉電阻；但是，接其它的芯片，還是不行。有興趣可以看看51的P0的結(jié)構(gòu)；沒(méi)有興趣，依葫蘆畫(huà)瓢，照做沒(méi)錯(cuò)。 光敏電阻 當(dāng)照在光敏電阻上的光強(qiáng)變化時(shí)，電阻值也在變化。顯然這是半導(dǎo)體材料的特性。 使用光敏電阻可以檢測(cè)光強(qiáng)的變化。 思考題1： 有一個(gè)LED顯示設(shè)備，要求，當(dāng)光強(qiáng)變化的時(shí)候，LED的亮度隨著光強(qiáng)變化；光線越強(qiáng)，LED越亮；反之亦然。怎么使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能？可以是多級(jí)調(diào)光，如8級(jí)調(diào)光；也可以做成無(wú)級(jí)調(diào)光。 2.7.2電阻的封裝 電阻的封裝有表面貼和軸向的封裝。 軸向

44、封裝有：axial0.4、axial0.6、axial0.8等等；axial在英語(yǔ)中就是軸的意思； 表面貼電阻的封裝最常用的就是0805；當(dāng)然還有更大的；但是更大的電阻我想就不是很常用了。 電位器的封裝在protel的書(shū)種可以很方便地找到。但是如果直接使用，可能會(huì)有一些偏差。老樹(shù)早期就犯過(guò)這種錯(cuò)誤，導(dǎo)致電位器旁邊的器件安裝費(fèi)勁。 搞硬件和軟件是有所不同的，搞硬件的人，一定要精確。 在硬件上的一個(gè)小的錯(cuò)誤，都會(huì)造成這塊板的推倒重來(lái)；因?yàn)楫a(chǎn)品是不能有飛線的；而這個(gè)小小的錯(cuò)誤相當(dāng)于軟件上的一條語(yǔ)句，在軟件調(diào)試階段悄悄改掉，可以神不知鬼不覺(jué)；在PCB上，特別惡心。而且誰(shuí)都知道-老板最知道。 什么是精確

45、呢？ 1對(duì)你所要實(shí)現(xiàn)的工作的目標(biāo)理解準(zhǔn)確； 2對(duì)你的電路圖要清楚每一個(gè)器件在其中所起的作用；如果不明白，可以找一個(gè)專家問(wèn)問(wèn)，得到確認(rèn)；如果不清楚，可以先試試； 3對(duì)每一個(gè)器件的封裝要嚴(yán)格把握，該是什么形狀、外形一定要完全一致；還有考慮到空間是不是對(duì)其它的板卡器件有影響；對(duì)邊緣連接器件與電路板的邊緣之間的距離、ISA和PCI的邊緣連接件與擋板之間的關(guān)系要完全把握才能去做電路板；否則只是浪費(fèi)金錢(qián)和時(shí)間； 對(duì)邊緣器件與邊緣之間的距離要是不能有把握的話，可以找3個(gè)人，每個(gè)人都計(jì)算一遍，取個(gè)平均值，基本上就差不多了。 4對(duì)單片機(jī)的資源能不能作成這件事情一定要有把握，CPU運(yùn)算速度和字長(zhǎng)、內(nèi)存夠不夠大、程

46、序存儲(chǔ)器夠不夠大，需要仔細(xì)的規(guī)劃； 5原理圖經(jīng)過(guò)專家認(rèn)可無(wú)誤后，畫(huà)出來(lái)的PCB需要做網(wǎng)絡(luò)檢查，做到與原理圖完全一致； 廣告精英語(yǔ)錄：幫助那些需要幫助的人，是對(duì)幫助你的人最大的感謝 繼電器、固態(tài)繼電器 2.8.1繼電器 繼電器，就是利用繼電器的線包在加電后產(chǎn)生的磁力，將2個(gè)電極吸合在一起；初中還是高中的物理有它的原理。有興趣可以打開(kāi)一支看看，很好玩的。 繼電器有： 1）公共端：COM 2）常開(kāi)：normalopen，NO 3）常閉：normalclose，NC 繼電器主要指標(biāo)： 工作電壓： 工作電壓有直流和交流的2種； 在PCB上，通常是直流的；交流的繼電器通常是AC24V的居多，當(dāng)然，還有AC

47、220V的。交流的繼電器國(guó)產(chǎn)的比進(jìn)口的，比如，idec，OMRON，fujitsu便宜很多，當(dāng)然，質(zhì)量也差一些。 可以在百度上專門(mén)搜索一下繼電器，上面有一些廠家產(chǎn)品的介紹。 常用的小功率的繼電器是national的居多，OMRON也有，便宜一些，一盒50只。 常用的電壓有： DC5V/DC9V/DC12V/DC24V等； 根據(jù)觸點(diǎn)數(shù)量，可以分為： 單刀單擲/SPST 單刀雙擲/SPDT 雙刀雙擲/DPDT 四刀雙擲等/? 還要根據(jù)觸點(diǎn)容量來(lái)分。 一般的都是DC30V/1A或者DC30V/2A，AC110V/0.2A，再大，就不能使用繼電器了，因?yàn)樵谟|點(diǎn)切換，電流通過(guò)的瞬間，會(huì)產(chǎn)生拉弧，燒毀觸點(diǎn)

48、，使得切換不可靠；這是，可以使用固態(tài)繼電器。 實(shí)際上，在PCB上的繼電器的任務(wù)就是給出一個(gè)干接點(diǎn)信號(hào)，作為控制信號(hào)使用，傳遞的是一個(gè)信號(hào)，而不是能量。或者控制一個(gè)大功率的開(kāi)關(guān)等，讓大功率的開(kāi)關(guān)去控制功率的傳遞；但是，后者也不如固態(tài)繼電器來(lái)得方便。 繼電器的封裝通常是DIP16或者以上；也有更小的繼電器，但是，價(jià)錢(qián)跟DIP16的差不多。 注意：DIP16的繼電器只有8個(gè)管腳；所以設(shè)計(jì)封裝時(shí)，不要圖省事直接使用DIP16，這樣容易在焊接的時(shí)候焊反了，導(dǎo)致出錯(cuò)。要專門(mén)設(shè)計(jì)繼電器的封裝，該有幾個(gè)腳就使用幾個(gè)腳。 2.8.2固態(tài)繼電器 固態(tài)繼電器，說(shuō)白了，就是使用發(fā)光管觸發(fā)的過(guò)零觸發(fā)的可控硅。 可以說(shuō)，

49、跟光耦很相似，也是4個(gè)管腳，只是區(qū)別在： 4）直接使用直流電壓控制；可以認(rèn)為內(nèi)部已經(jīng)有了一個(gè)限流電阻； 5）接收光信號(hào)的一端是過(guò)零觸發(fā)的可控硅； 可以說(shuō)是一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，無(wú)觸點(diǎn)的繼電器。 因?yàn)闊o(wú)觸點(diǎn)，所以可以通過(guò)大電流而不產(chǎn)生拉弧，工作壽命與開(kāi)關(guān)次數(shù)無(wú)關(guān)。 觸點(diǎn)作為信號(hào)使用的繼電器的時(shí)間的工作壽命是100萬(wàn)次到300萬(wàn)次，可以查看技術(shù)手冊(cè)； 固態(tài)繼電器可以認(rèn)為是無(wú)限次的，所以在大電流和頻繁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合，使用固態(tài)繼電器。 固態(tài)繼電器觸點(diǎn)通過(guò)的信號(hào)通常是交流電壓，但是也有直流電壓的。 固態(tài)繼電器可以通過(guò)AC220V或者AC380V以下的交流電；它的2個(gè)指標(biāo)： 1）工作電壓，通常為DC5V和DC12V，

50、也有DC24V的； 2）工作電流：AC220V/1A/2A/4A不等。 國(guó)產(chǎn)的固態(tài)繼電器質(zhì)量不錯(cuò)，跟進(jìn)口的沒(méi)有區(qū)別，就是封裝的質(zhì)量太差，一批買(mǎi)回來(lái)，個(gè)個(gè)都不一樣，焊在電路板上東倒西歪，不美觀；至于小功率的國(guó)產(chǎn)的繼電器市場(chǎng)上比較少見(jiàn)，有也不敢使。 進(jìn)口的固態(tài)繼電器有美國(guó)的和日本的，4A以上的比較貴，日本的OMRON的固態(tài)繼電器2A的才賣(mài)8元，侃侃價(jià)估計(jì)還能便宜，體積小，封裝絕對(duì)的準(zhǔn)確，可以很整齊地在電路板上排列，不占地方； .9線性電源：變壓器、整流橋與三端穩(wěn)壓器 什么是線性電源？為什么叫線性？老樹(shù)查了網(wǎng)絡(luò)上的資料，也沒(méi)有答案，只好等待高明教我。 PCB上需要供電，就需要電源。電源分2種，一種是

51、線性電源，象7805，就是線性電源； 一種是開(kāi)關(guān)電源，是將AC220V直接整流濾波成高壓，推動(dòng)功率管工作在100Khz以上，再整流濾波成低壓。 開(kāi)關(guān)電源的工作原理可以通過(guò)百度查到。 線型電源需要工頻變壓器，將AC220V變換成低壓，經(jīng)過(guò)全橋的整流，和大電容的濾波，成為脈動(dòng)的直流，再經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器，輸出直流電壓。 輸出端還需要大的電解電容濾波。注意這時(shí)要選用足夠大的電容容量和耐壓值的電解電容。耐壓值不夠，你就等著聽(tīng)響吧。電容容量不夠，整流輸出的電壓和輸出的電壓的壓差不夠，輸出電壓會(huì)有紋波，單片機(jī)系統(tǒng)工作不正常。 通常電路板上需要的是DC5V，一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的電路板，一片7805，再加散熱片也基本

52、夠用了。功率越大，散熱片也越大。 變壓器有多種規(guī)格： 1、普通E型矽鋼片繞制的變壓器，現(xiàn)在最大量的是廣西普寧雄英出的變壓器，通過(guò)了長(zhǎng)城認(rèn)證，質(zhì)量是不錯(cuò)的，最大的好處是便宜，現(xiàn)貨量大；通常的規(guī)格是單9V、12V，雙9V、12V等；可能這個(gè)地方出矽鋼片，有這樣的礦藏。 2、環(huán)型變壓器，象個(gè)橢圓型； 3、最近好像圓形的變壓器也多起來(lái)了，后2種變壓器應(yīng)該是漏磁小、發(fā)熱少、效率高，大功率的整流時(shí)使用，當(dāng)然單位瓦數(shù)也貴啊，按照1元/W計(jì)算預(yù)算應(yīng)該差不多了。 這2種變壓器都需要定制，可以定制各種規(guī)格的。 4、焊在電路板上的變壓器，比較有名的是兵字品牌。在電子技術(shù)應(yīng)用和電子產(chǎn)品世界上常年做廣告。秦皇島也有一家

53、，好像叫耀華。 怎么計(jì)算變壓器需要多大的功率？ 首先，計(jì)算功耗。比如：Dc5V/0.25A，也就是1.25W的功耗。 7805效率50，變壓器效率50%，就是說(shuō)，需要6W的變壓器。 Dc5V/0.25A的輸入壓差大概在3V，6V的變壓器整流出來(lái)的電壓是大約61.48.4V，也差不多了。所有選用AC6V/6W的變壓器。再到市場(chǎng)上找一個(gè)差不多的變壓器用上就行了。 注意：電流越大，壓差越大；在電路工作的時(shí)候，可以拿示波器看看電源的波形是不是平穩(wěn)。 78系列的芯片做的比較多而好的是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司（nationalsemiconductor）的LM780X和摩托羅拉公司MC780X等2大系列。 78

54、系列是高壓差的穩(wěn)壓芯片，現(xiàn)在有低壓差的穩(wěn)壓芯片，其機(jī)理參見(jiàn)沙占友老師的書(shū)籍。有LM2930、LM2937、LM2940C、LM2990等4個(gè)系列。 如果需要更大的電源供給，或者使用開(kāi)關(guān)電源，或者去買(mǎi)成品的線性電源，象遼寧朝陽(yáng)4NIC的電源，質(zhì)量不錯(cuò)，價(jià)格也不錯(cuò)。 附：在網(wǎng)絡(luò)上找到的一篇文章： 開(kāi)關(guān)電源和線性電源的區(qū)別 線性電源的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，因而發(fā)熱量大，效率低（35%左右），需要加體積龐大的散熱片，而且還需要同樣也是大體積的工頻變壓器，當(dāng)要制作多組電壓輸出時(shí)變壓器會(huì)更龐大。開(kāi)關(guān)電源的調(diào)整管工作在飽和和截至狀態(tài)，因而發(fā)熱量小，效率高（75以上）而且省掉了大體積的變壓器。但開(kāi)關(guān)電源輸出的

55、直流上面會(huì)疊加較大的紋波（50mVat5Voutputtypical），在輸出端并接穩(wěn)壓二極管可以改善，另外由于開(kāi)關(guān)管工作是會(huì)產(chǎn)生很大的尖峰脈沖干擾，也需要在電路中串連磁珠加以改善。相對(duì)而言線性電源就沒(méi)有以上缺陷，它的紋波可以做的很?。?mV以下）。對(duì)于電源效率和安裝體積有要求的地方用開(kāi)關(guān)電源為佳，對(duì)于電磁干擾和電源純凈性有要求的地方（例如電容漏電檢測(cè)）多選用線性電源。另外當(dāng)電路中需要作隔離的時(shí)候現(xiàn)在多數(shù)用DCDC來(lái)做對(duì)隔離部分供電（DC-DC從其工作原理上來(lái)說(shuō)就是開(kāi)關(guān)電源）。還有，開(kāi)關(guān)電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來(lái)比較麻煩。 2.10開(kāi)關(guān)電源芯片 相對(duì)于線性穩(wěn)壓器來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源在計(jì)算機(jī)主

56、板上、工控機(jī)主板和各種各樣的電路板上起著電壓變換的作用。例如：將低電壓，比如：電池轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的3.3V或者5V，或者將高電壓轉(zhuǎn)化成DC5V、DC3.3V，或者將DC5V轉(zhuǎn)換成3.3V和1.8V，例如，ARM的電路板就需要這樣的芯片，3.3V給ARM供電，1.8V給arm的core供電。以上 由于采用了開(kāi)關(guān)電路，電源芯片的工作頻率高，發(fā)熱小，效率高。 同樣的，還是芯片的巨頭，MAXIM、LINEAR和TI等公司在電源轉(zhuǎn)換芯片上是最為卓越，無(wú)論從產(chǎn)品的種類，還是質(zhì)量都是上佳的； 經(jīng)?？措娮赢a(chǎn)品世界和電子技術(shù)應(yīng)用的網(wǎng)友一定對(duì)maxim的電源芯片印象巨深。五花八門(mén)的電源芯片，讓你無(wú)法選擇到底選用那種是

57、自己的所需要的。 在maxim的產(chǎn)品樹(shù)中，對(duì)電源是這樣分類的： PowerSuppliesandBatteryManagement SwitchmodeDC-DCPowerSupplies408 IsolatedPowerSupplies22 Low-DropoutLinearRegulators75 WhiteLEDDrivers13 Low-SideMOSFETDrivers14 High-SideMOSFETDrivers6 ORingMOSFETControllers2 BatteryChargers36 BatteryProtectors,SelectorsandMonitors17

58、 Regulator+ResetCircuits4 CurrentSenseAmplifiers22 LCD/ECB/CCFLDisplayBiasSupply87 ALSOSEE:Hot-SwapandPowerSwitching ALSOSEE:VoltageReferences 我們經(jīng)常使用到的是SwitchmodeDC-DCPowerSupplies，這里有分成n種。老樹(shù)比較熟悉的是step-down電源芯片，也就是所謂的從高電壓下降到低的電壓的芯片；從低到高，當(dāng)然是step-up電源芯片。 象philips的電動(dòng)剃須刀，里面肯定有電源管理芯片，當(dāng)電池電壓下降，但是，電池又有電的時(shí)候，

59、能夠輸出恒定的電壓，榨干電池內(nèi)的最后一點(diǎn)電能，能夠舒適地使用一段很長(zhǎng)的時(shí)間。 比如，你的電路板上只有DC24V電壓，但是，還需要Dc5V/2A的電源，這么高的壓降，使用線性穩(wěn)壓器顯然不合適，如果使用DC/DC模塊，成本太高，體積也比較大，所以，得選用一款芯片完成這個(gè)功能。 按照maxim給出的復(fù)雜的選擇，根據(jù)你的要求，多選擇幾項(xiàng)，maxim會(huì)給出一個(gè)清單，在清單中去選擇你最適合你的需求的芯片。 老樹(shù)原來(lái)使用過(guò)的完成此項(xiàng)功能的芯片是：MAX724、LT1076；這2款芯片需要1個(gè)50uH的電感才能輸出Dc5V電源；但是，這種開(kāi)關(guān)電源芯片有個(gè)好處，就是輸入只要在它的允許的范圍內(nèi)波動(dòng)，或者負(fù)載在變化

60、，輸出DC5V電源十分穩(wěn)定。 電源的范圍從Dc10VDC40V，max724均能輸出5A的DC5V電源。 Maxim724下載連接地址： /document/detail.asp?pdid=153160 LT1076下載鏈接地址： /document/detail.asp?pdid=157742 在ARM上使用的電源芯片是TI公司的TPS767D318。 下載鏈接： /document/detail.asp?pdid=122122 在沙老師的書(shū)中，也介紹了幾款電源轉(zhuǎn)換芯片，可供參考。 如果是作為隔離電壓產(chǎn)生，例如：5V轉(zhuǎn)換成隔離的5V，用在光耦、通訊等電路中，去自己做隔離電路就有點(diǎn)劃不來(lái)，不如