第壹部分:硬件知識
壹.數字信號
1，帶緩沖器的TTL和TTL信號
2、RS232及定義
3、RS485/422(平衡信號)
4、幹接點信號
二、模擬信號視頻
1，不平衡信號
2.平衡信號
第三，芯片
1，包裝
2、 7407
3、 7404
4、 7400
5、74LS573
6、ULN2003
7、74LS244
8、74LS240
9、74LS245
10、74LS138/238
11、CPLD(EPM7128)
12、 1161
13、max691
14、max485/75176
15、mc1489
16、mc1488
17、ICL232/max232
18、89C51
第四，分立器件
1，包裝
2.電阻:功耗和電容。
3.電容
1)單片電容器
2)陶瓷電容器
3)電解電容器
4.感應系數
5.功率轉換模塊
6.接線端子
7.LED發光管
8、8字(* * *陽和* * *陰)
9.晶體管2N5551
10，蜂鳴器
五、單片機最小系統
1，單片機
2、看門狗和上電復位電路
3.晶體振蕩器和陶瓷電容器
六、串行接口芯片
1、eeprom
2.串行輸入輸出接口芯片
3、連環廣告，達
4、串行LED驅動，max7129
七、電源設計
1，開關電源:器件選擇
2、線性電源:
1)變壓器
2)橋梁
3)電解電容器
3.電源保護
1)橋的保護
2)單二極管保護
八。維護
1，電源
2、看門狗
3.信號
九、設計思路
1，電源:電壓和電流
2.接口:串口，開關量輸入，開關量輸出。
3、開關信號輸出調理
1)TTL ―& gt；繼電器
2) TTL―>繼電器(反向邏輯)
3) TTL―>固態繼電器
4) TTL―>發光二極管(8個字)
5)繼電器>繼電器
6)繼電器>固態繼電器
4、開關信號輸入調理
1)幹觸點->；光耦合器
2) TTL―>光耦合器
5.考慮CPU處理能力
6.考慮成為產品:
1)電路板形狀:尺寸、異形、連接器、空間體積。
2)電路板的模塊化設計
3)成本分析
4)設備冗余
1.電阻器的功耗
2.電容器耐受電壓等。
5)底盤
6)電源的選擇
7)模塊化設計
8)成本會計
1.電路板的成本怎麽算？
2.如何降低成本？選擇功能令人滿意的低成本設備。
十、思考問題
1.如何檢測和指示RS422信號
2.如何檢測和指示RS232信號
3.設計壹個4位8字顯示板。
1)電源:DC12。
2)接口:RS232
3) 4位數字、3”和8個字(連接在壹起)
4)亮度檢測
5)二次調光
4.設計壹個33位1”8字顯示板。
1)電源:DC5V
2)接口:RS232
3) 3行11位8字，分4、3、4組，行間留空格。
4)單片機最小系統
5)解碼邏輯
6)顯示驅動和驅動裝置
5.設計PCL725與MOXA C168P的接口板。
1)電源:DC5V
2)接口:PCL725/MOXA 8 RS232。
1.PCL725，立式DB37，孔
2.MOXA C168P，彎曲DB62
3)開關輸出信號調理:6個固態繼電器和8個繼電器，可由任何信號控制和驅動。接口:固態繼電器5.08垂直，繼電器3.5438+0垂直。
4)開關輸入調理:幹觸點閉合在1或0可選，接口在3.85438+0垂直。
5) RS232調節:
1.LED指示
2.前四個RS232全信號，後四個只需要TX，RX和0。
3.不需要光電隔離
4.接口形式:DB9(針)是直立的
第二部分:軟件知識
壹.匯編語言
二。C51
這部分可以從市面上買的n種開發板中學習。至於第壹部分，需要有人帶。
為什麽要掌握這些知識？
其實電子工程師只是把壹堆器件組裝在壹起，註入思想(程序)，完成原來的工作。
壹些器件分離時無法完成的功能，做成壹個成品。要求的技能越高，功能越復雜，
成本越低，相應東東的市場需求越大，就越成功。這是電子工程師本人。
價值。從成本到產品銷售，兩者的區別是企業的追求。作為企業的老板，它在
在市場上尋找這樣的應用；對於電子工程師來說，就是按照老板提出的要求或者應用
某些概念原則(最低成本、最高可靠性、最小電路板、最強大功能等。)是最短的。
及時完成。最短的時間直接關系到電子工程師的熟練程度，工作效率，工作時間。
關閉。這就是電子工程師的價值。
電子產品被抽象成壹個硬件模型，該模型由以下組件組成:
1)輸入
2)處理核心
3)輸出
輸入基本上有以下幾種可能性:
1)鍵盤
2)串行接口(RS232/485/can總線/以太網/USB)
3)開關值(TTL、電流回路、幹觸點)
4)模擬量(4~20ma，0~10ma，0~5V(平衡和不平衡信號))
輸出基本上包括以下內容:
1)串行接口(RS232/485/can總線/以太網/USB)
2)開關值(TTL、電流回路、幹觸點、功率驅動)
3)模擬量(4~20ma，0~10ma，0~5V(平衡和不平衡信號))
4) LED顯示:LED，八個字符
5)液晶顯示器
6)蜂鳴器
處理核心主要包括:
1) 8位單片機，主要是51系列。
2) 32位arm MCU，主要包括atmel和三星系列。
51系列單片機只能做壹些簡單的應用。說白了，這個芯片也是單芯片。
壹件事，做多了，還不如用arm來做；也可以給arm添加操作系統。該計劃不僅
可靠且易於編寫。
最近三星的arm受到追捧，價格便宜。還有以太網和USB之間的接口，以及周立功的開發系統。
也便宜，應該是學習ARM的最佳產品。作為工業級的控制，不是嗎？
是的，網友們有不同的看法和爭議。我公司采用atmel ARM91系列開發1戶外大使。
使用的產品是在北京戶外使用，沒有任何通風和加熱措施，從去年5月到現在。
是的，它運行得很好。已經有了成功的應用案例。
但對於新手來說，應該從51開始。壹方面，51還是入門級芯片，我們可以作為初學者來練習。
手還是不錯的，可以通過上面的概念走壹走；很多專用單片機也是基於51的內核。
基礎上增加了壹些I/O、A/D、D/A；也為以後學習更高級的單片機和ARM打下基礎。
再說了，哪個老板會把ARM級別的開發放在壹個連51都沒學過的新手手裏？
不需要在51上做復雜的並行擴展，比如擴展I/O口和A/D，D/A等。
可以直接買帶A/D和D/A的單片機；或者直接用ARM，ARM有很多I/O口。能制造
利用I2C接口芯片，擴展I/O口、A/D、D/A和SPI接口，擴展LED顯示，例如:
MAX7219等芯片。
市面上壹些比較老的書裏有壹些並行擴展的例子，比如RAM，EPROM，A/D，
承兌交單等。，我覺得沒必要看，只知道歷史上有這些事；
這種知識是所有產品的基本要素。所以需要學習，然後具體應用。
講個小故事:壹個野人的暴露。
從前，有壹個農民，冬天幹完活後在太陽下休息。太舒服了
他想，我要把這樣舒適的享受獻給國王，讓他也能享受。
於是他興沖沖地去了皇宮，把自己寶貴的經驗獻給了國王。
我現在就像這個農民壹樣，把我寶貴的經驗給妳。希望大家多提寶貴意見。
；拍磚沒問題，罵我也沒關系，呵呵，隨便。
第壹課:51單片機最小系統
其實51單片機的核心外圍電路很簡單，壹個單片機+壹個看門狗+壹個晶振。
+2個盤形電容器；
1.單片機:atmel的89C51系列，華邦的78E52系列，飛利浦系列，都比較差。
不多；現在有的有ISP(網上下載的)，比較好用；
2.看門狗:種類很多，比如Max 691/CA 1161和DS1832等。，取決於個人習慣，
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，壹般只需要
有最基本的功能就夠了；本來我用的是max691，但是max691比較貴，因為有電。
池切換功能，以及後來新設計的電路板，都采用了ca1161。
很久以前的電路設計，現在可能還有人在用，用壹個電阻和壹個電容來實現電路。
電復位電路；然而，這種復位電路是不可靠的。為什麽不靠譜？可以在網上找到。
涉及專用於復位電路的文章；更重要的是，51系列單片機容易受到幹擾；不
不可能有看門狗電路。程序跑了，也回不來，死在那裏。
常規的做法是購買專門的看門狗電路來完成復位電路和看門狗電路的功能。
這些芯片的信息在網上很容易找到，壹般用百度搜索；見PDF。
話，點擊下載；用flashget Flashget下載也是最好的；
這些資料通常是pdf格式的文件，所以需要壹個pdf閱讀器。
百度網站:。com/soft/879.html
PDF閱讀器下載網站:/download.htm
其實用百度等搜索引擎，下載這些芯片的資料很方便，比光盤要好。
然後，不需要到處找。
單片機和單片機的抗幹擾能力是不同的。如果您的產品在嘈雜的環境中工作。
，可以嘗試選擇不同品牌的單片機；原來我在壹個光電所，控制YAG激光治療機。
在控制部分，脈沖激光機的電源放電時，能量非常大，采取了壹切能想到的措施。
經過光電隔離等措施，還是不行；後來選了intel的8031，也還好。小聲的
說:當時飛利浦的單片機抗幹擾性能最差，大概是和飛利浦壹起主要做民用。
與領域相關。我不知道現在是怎麽回事。如果有人知道，請告訴我。
單片機的輸入輸出線是最容易引入幹擾的地方；在嚴重幹擾的情況下，有必要
有些端口是光電隔離的。
3.晶振:壹般選擇11.0592M，因為可以精確得到9600波特率和19200波特率；也
可以用36.864M，比1.8432M高20倍，看到別人在電路板上用過，我也沒有。
用它這兩種晶振很好買，價格和12M壹樣。按照書上說的，還可以得到12M的晶振。
9600的波特率，然而實際使用的時候，每隔壹段時間就會出錯，好像在累積錯誤。
壹樣，奇怪。
即使妳的單片機系統不使用RS232接口，妳也可以做壹個Rs232用於測試或預測試。
等待沒有壞處。除非妳單片機系統的端口線不夠用。
4.磁盤電容:22pf~30pf。妳可以在壹些書上找到什麽晶振頻率對應什麽容量。
片式電容，不過我隨便用。反正11.0592M沒問題；如果妳使用
更高的頻率，不如去找資料。
請參考以下電路圖:
如果妳的單片機系統不工作，檢查步驟如下:
1.檢查看門狗的復位輸出。如果可能的話，在電路板上加壹個LED，拉下來，這樣看起來更多。
方便；如果看門狗復位信號可用，則下降；
2.檢查微控制器，看引腳是否有問題；壹般程序員都能寫程序，說明單片機是
ok；最好手邊準備壹個經過驗證的單片機，裏面有簡單的程序，比如在某
每個端口線上占空比為1秒的1方波的輸出可以用萬用表測量。
補充壹句:設計產品的時候，要重點考慮關鍵的地方:電源、串口、看門狗輸出輸入、I/O。
增加不同顏色的LED指示燈，方便調試；作為大批量產品，可以去掉部分led。
壹方面降低成本，另壹方面過程保密；
3.再次檢查磁盤電容器。有的陶瓷電容質量不好，幹脆換了；對了，最好換個設備。
用吸錫帶吸走焊盤內的錫，然後拔出器件，以免損傷焊盤內的過孔；
焊接新的陶瓷電容器時，用萬用表測量就好了。
4.最後，只改變晶體振蕩器；記得買個好的晶振，有的牌子質量更好。
5.按上述步驟檢測時，去掉無關的外圍芯片；因為其中壹些是外圍設備
故障導致單片機最小系統無法工作。
第2課基本芯片和分立器件
2.1簡介
2.2 74系列
2.3 CD4000系列
2.4光耦合器和光電池
2.5三極管
2.6電容電阻
2.7固態繼電器
2.8繼電器
2.9變壓器和三端調節器
2.10開關電源芯片
2.11封裝知識，芯片批號等。
2.12連接器
2.13設備選擇知識
第3課數字量的輸入和輸出
第四課單片機通信接口
第五課單片機系統設計的硬件概念
第六課單片機程序框架(匯編版)
第7課模擬輸入和輸出
……
請大家多提寶貴建議。
保證實用性。如果程序中有壹些套路，已經測試過，可以使用；實際上
這是我早期產品的壹部分。不好意思，都是編的。
寫作時間只有周末會多壹些，能保證壹周的課；盡量提前，但要看情況。
看工作忙不忙。
車間裏有壹些參考書，今天上午我要去參觀北京鐘發市場。我記得下面的參考書目。
更好:
1.周航慈:用單片機編程
2.許:《MCS-51單片機結構與設計》
3.何立民:“……”
有了這些，基本就夠了；還有很多是材料的翻譯；如果英語不好，可以看看；
如果妳英語好，就不用攢錢買開發系統、程序員、開發板了。妳需要什麽？
只需將信息直接下載到PDF文件中。
如果妳想成為壹名電子工程師，妳需要寬帶。家裏裝包月adsl或者width絕對值得。
其實網絡上什麽都有，只是壹個網絡數據庫，要好好利用。
網上有自己的黃金屋，網上有自己的顏如玉...
第2課基本芯片和分立器件
2.1簡介
有必要介紹以下系列的芯片和分立器件。
作為壹個產品，它是由很多東西組成的，除了單片機是控制器的核心。所以，談到這個部門
在統壹之前，這些零零碎碎的東西應該壹起解釋。就像壹個有各種組件的房子。
作文，下面的東西就像磚頭，沒有它們。
2.2 74系列芯片
74系列芯片的下載地址:
/TTL數據表. htm
。tw/asp/class36_40.htm
/download/digit pdf/74xx/default . htm
74系列芯片是壹個古老的家族，現在大部分已經不再使用，但是，實際上，它們還在使用。
在之前的系統中，妳還能看到壹些芯片，現在的系統中還在使用壹些芯片，比如:
1，7404–6個反相器門
下載地址:
/document/detail.asp？pdid=125533
將輸入TTL邏輯反相，如:0->；1，1->；0
2.7407–6個集電極開路柵極
下載地址:
/document/detail.asp？pdid=125518
因為集電極開路柵極可以外接高電壓，高達DC30V，電流高達39mA，所以我通常
用於驅動8字數碼管、繼電器等大電流負載；打開的門的內部結構是達林頓管。
邏輯是積極的；
和它類似的壹個芯片是7406，但它是壹個倒開的門。
3.74LS573和74ls 373–8數據鎖存器
74LS373下載地址:
/document/detail.asp？pdid=129171
74LS573下載地址:
/download/digit pdf/74xx/74f 244 . pdf
數據輸出能力比較強，輸出電流可以在40mA以上；
四個緩沖器分為兩組，並具有高阻抗狀態控制端口。
5.74LS245總線緩沖器
/download/digit pdf/74xx/74f 245 . pdf
雙向數據接口，通常在ISA板上看到；
在早期的51系統中，為了擴展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等，經常會看到這個片子。
；
為了增強驅動能力，有時候是隔離輸入輸出，主要是為了布線方便，像74LS573 I。
采樣，輸入，輸出在壹邊，經常用這個膜。
6.74ls 138-三八解碼器
/download/digit pdf/74xx/74f 138 . pdf
在早期51系統的資料片中，作為地址選通片，經常可以看到。
另壹個類似的芯片是74LS154，是4-16解碼器，現在就更少見了。
有興趣的可以研究壹下何立民經典著作中的相關章節。
知道有這樣的芯片就夠了。
2.3 CD4000系列
CD4000系列的芯片在電氣特性上不同於74系列的芯片，例如:
1)電壓範圍寬，應該可以工作在3v ~ 15v，輸入阻抗高，驅動能力差，就像74系列壹樣。
功能上基本沒有區別；
2)輸入時，1/2以下電壓為0，1/2以上電壓為1；
3)輸出時，1=工作電壓；0=0V
4)驅動能力極差，設計時最多只能承載1 TTL負載；
5)如果加壹個拉電阻，至少要100K電阻；
6)現在唯壹可以用的就是計數器。CD4060的計數器可以計數到14二進制串行/
分頻器，這個74系列不可能這麽高；
下載地址:
。tw/asp/class36_40.htm
。tw/pdf_file/CD4060。便攜文檔格式
2.4標準2003/標準2008
它的內部結構也是達林頓的，專門用來驅動繼電器芯片，甚至內部做了壹個芯片。
消除線圈反電動勢的二極管。ULN2003的輸出端允許200mA的IC電流和飽和壓降。
VCE約為1V，耐壓BVCEO約為36V。根據上述參數可以估算出用戶輸出端口的外部負載。
。集電極開路輸出，輸出電流大，可以直接驅動繼電器或SSR。
外部控制設備，如，也可以直接驅動低壓燈泡。
這種芯片經常出現在工業控制板上。
有壹個壹模壹樣的型號:MC1413，不過現在好像不常見到這個型號了，不過針腳和的壹樣。
2003完全兼容。
ULN2003可以驅動7個繼電器；ULN2008驅動8個繼電器。
ULN2003下載地址:
/document/detail.asp？pdid=148212
ULN2008下載地址:
沒有找到。太奇怪了。
2.5光學耦合器
光耦是用來做什麽的？光耦用來隔離輸入和輸出，主要是隔離輸入信號。
在各種應用中，經常有壹些遠程開關信號需要傳輸到控制器。如果這是直接的
有些信號連接到單片機的I/O，存在以下問題:
1)信號不匹配，輸入信號可能是交流信號、高壓信號、按鍵等幹觸點信號；
2)長連接線容易引入幹擾、雷擊、感應電等。，沒有孤立，是不可靠的。
因此，需要光耦來隔離和接入單片機系統。
常見的光耦合器有:
1)TLP 521-1/TLP 521-2/TLP 521-4分別是1光耦，2個光耦，4個光耦，惠普公司。
還有* * *東芝公司生產的。
下載地址:
。tw/pdf _ file/TLP 521-1-2，4.PDF
LED的工作電流應該是10mA，轉換率高。
5V工作時，上拉電阻不低於5K，壹般為10k；太小容易損壞光耦合器；
2) 4N25/4N35，摩托羅拉生產。
下載地址:
。tw/pdf_file/4N25-8，35-7，H11A1-5。便攜文檔格式
隔離電壓高達5000V；
3) 6N136，惠普公司生產。
下載地址:
。tw/pdf_file/6N135-6。便攜文檔格式
如果要開啟6N136，需要比較大的電流，大概15~20mA，才能高速傳輸數據。
的作用。
如果對速度要求不高，其實TLP 521-1也可以，實際傳輸速率可以達到19200波特率。
。
光耦最常用也最便宜，大概0.7~1元。
要求隔離電壓高，選4N25/4N35，大概3元左右；
通信中要求高速數據傳輸，選6N136，大概4元左右。
光耦合器應用的原理框圖如下:
1.輸入幹觸點隔離
2.輸入TTL電平隔離
3.輸入交流信號隔離
4.輸出RS232信號隔離
5.輸出RS422信號隔離
光耦合器可用於隔離模擬量和數字量。將在以後的章節中描述。
2.6三極管
2.7光電管
2.8電容
2.9阻力
2.10固態繼電器
2.11繼電器
2.12變壓器和整流橋
2.13三端穩壓器
2.14開關電源芯片
2.15封裝知識，芯片批號等。
2.16連接器
2.17設備選擇知識
2.6三極管
2.6.1三極管的四種工作狀態
1)飽和導通狀態
飽和傳導=0
2)截止狀態
飽和傳導=1
3)線性放大狀態
用作低頻放大器時，詳見電子電路方面的書籍；
4)非線性工作狀態
在無線電通信系統中，它被用作混頻器等。具體可以參考電子電路方面的書籍；
記得南京工程學院，現在的東南大學，八十年代初有壹套電子線路五本書。
是電子類專業書，難懂；現在即使在電子專業的學生中，也應該減少。
三極管需要哪些復雜的參數？在實際應用中，即使是模擬電路、非線性
電路也是集成電路。誰會用三極管自己做？如果需要，現在就可以學習。
還有。這套書很結實。當年的編劇壹定很牛逼。
學習三極管的這些參數是很復雜的。如果非電子類大學生或者專科生還是學這些參數的話。
的事情，我只能說學校在誤導孩子。
很多學校都在擴招，很多學生讀了四年，學到了很多過時的理論和實用的東西。
完全沒有聯系，不知道7407是幹什麽用的，也不知道三極管的幾種狀態。我無話可說。
可以說。
所以學了四年，跟企業的需求還有很長的路要走，需要從零開始；聰明的學生
抓住學習和實踐的機會，讓自己快速補上實踐課。
言歸正傳。
見下圖:
當單片機的端口線輸出電平為1時，三極管的be結和ce結導通，輸出電壓值為
0V；
單片機端口線輸出電平為0時，三極管的be結不導通，ce結關斷，輸出電壓值。
5v；
在這種數字電路的應用中，相當於三極管是壹個反向開的門。
計算是否開啟，公式如下:
I = b(放大倍數，希臘字母的β)×Ibe
當冰
相位差越大，飽和度越深，Vce越小，晶體管輸出內阻越小。
這個概念應該用在光電池上。
在設計和使用的時候，妳大概計算了壹下，心裏有個數；在電路板上試試。它工作了。就是這樣。能
Vce值應至少小於0.1伏。
常用的PNP晶體管為2N5551，驅動40mA LED(電壓為24V)和蜂鳴器沒有問題。
。
2.6.2三極管的具體應用
其實已經有像7407、ULN2003這樣的例子可以替代數字電路中三極管的作用；然而，有
有時是受PCB面積的限制，有時是為了降低成本，有時是因為布局方便，在1~2輸入
出點了還可以用三極管驅動。
比如:驅動蜂鳴器；通常系統中的蜂鳴器遠離其他驅動裝置和繼電器。
遠；這時候就不需要用7407或者ULN2003來驅動了；驅動程序的界面如下:
回復:從51初學者到電子工程師(轉貼)
2.7光電管
這裏有兩種所謂的光電池:
1)反射光電池
2)對置式光電池
這兩類產品在市場上可分為條件產品和非條件產品；
這兩種光電池在電子產品世界和電子技術應用雜誌上都有大量的廣告。隨便找壹個。
都是。
所謂有條件的，我指的是內部增加了限流電阻和輸出的放大器驅動電路。它的特色
點只有3根線，2個電源和1個輸出信號，TTL電平；但是，它有時會受到某些限制。
需要用沒調理過的東西怎麽辦？
見下圖:光電管原理框圖。
使用這種無條件光電池時，需要做壹個小電路板，給發光管加上限流電。