電子工藝 焊接技術(shù) 51單片機(jī)板焊接

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1、目 錄 第1章 焊接基本知識(shí) 1 1.1 焊接器材 1 1.2 焊接方法 2 第2章 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的焊接 6 2.1 硬件框圖介紹 6 2.2 焊接注意事項(xiàng)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(shí) 1.1 焊接器材 1．尖嘴鉗 ①主要用來(lái)夾持零件、導(dǎo)線(xiàn)、及零件腳彎折； ②內(nèi)部有一剪口，用來(lái)剪斷1mm以下細(xì)小的電線(xiàn)； ③配合斜口鉗做撥線(xiàn)用。 2．斜口鉗 ①常用來(lái)剪斷導(dǎo)線(xiàn)、零件腳的基本工具； ②配合尖嘴鉗做撥線(xiàn)用。 3．平頭鉗 ①用來(lái)剪斷較粗的導(dǎo)線(xiàn)或金屬線(xiàn)配合尖嘴鉗做撥線(xiàn)用； ②用來(lái)彎

2、折、彎曲導(dǎo)線(xiàn)或一般的金屬線(xiàn)； ③用來(lái)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(diǎn)，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(shí)，將零件上的焊錫吸走，以便利于更換元件； ②使用時(shí)應(yīng)將吸錫口靠近焊錫點(diǎn)，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(lèi)也是很多的，在各種實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)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(xiàn)的作用。平時(shí)不要把鑷子對(duì)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(dòng)性和附著性。在一定是溫度、濕度及振動(dòng)沖擊條件下有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。而且具有耐腐性，使用方便的優(yōu)點(diǎn)。 焊劑：作用是除去油污，防止焊件受熱氧化，增強(qiáng)焊錫的流動(dòng)性。常用的焊劑是松香。 2．焊點(diǎn)質(zhì)量 焊點(diǎn)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(gè)操作人員要學(xué)會(huì)并掌握的基本功。 質(zhì)量好的焊點(diǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)焊點(diǎn)，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(diǎn)，如圖2.1（b）所示，在交界處，從表面看焊錫把引線(xiàn)給包住了,但焊點(diǎn)內(nèi)部并未完全融合，焊點(diǎn)內(nèi)部有氣隙或油污等。 產(chǎn)生虛焊點(diǎn)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(diǎn)是搞好清潔處理。焊接時(shí)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(shí)間，一般一個(gè)焊點(diǎn)約用2—3秒。焊后焊點(diǎn)應(yīng)飽滿(mǎn)、光亮、無(wú)裂痕、無(wú)毛刺且焊劑尚未完全揮發(fā)干。若時(shí)間長(zhǎng)，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(shí)間短，

5、又不能使焊接達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，焊點(diǎn)上的焊錫要適當(dāng)，以飽滿(mǎn)引線(xiàn)為宜，呈圓錐形。焊錫過(guò)多是浪費(fèi)，而且容易出現(xiàn)焊點(diǎn)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€(xiàn)。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(diǎn)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(diǎn)上。烙鐵頭在焊點(diǎn)處停留的時(shí)間控制在2～3秒鐘。 ③抬開(kāi)烙鐵頭。左手仍持元件不動(dòng)。待焊點(diǎn)處的錫冷卻凝固后，才可松開(kāi)左手。 ④用鑷子轉(zhuǎn)動(dòng)引線(xiàn)，確認(rèn)不松動(dòng)，然后可用偏口鉗剪去多余的引線(xiàn)。 4．焊

6、接注意事項(xiàng) ①防止觸電，勿要燙傷人、電源線(xiàn)及衣物等。 ②電烙鐵的溫度和焊接的時(shí)間要適當(dāng)，焊錫量要適中，不要過(guò)多。 ③烙鐵頭要同時(shí)接觸元件腳和線(xiàn)路板，使二者在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)受熱達(dá)到焊接溫度，以防止虛焊。 ④不可將烙鐵頭在焊點(diǎn)上來(lái)回移動(dòng)。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(shí)應(yīng)用鑷子夾住元件腳，使熱量通過(guò)鑷子散熱，不至于損壞元件。 ⑥焊接集成電路時(shí)，一定等技術(shù)熟練后方可進(jìn)行，注意時(shí)間要短，同時(shí)在焊接電路板的時(shí)候要斷開(kāi)烙鐵電源。 5．常用元器件介紹 1．電阻 圖1.2 電阻常見(jiàn)類(lèi)型 電阻器的標(biāo)稱(chēng)值及允許誤差均用不同的顏色來(lái)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(wú)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(jiàn)電容類(lèi)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(jí)管，引腳是長(zhǎng)短不同的，長(zhǎng)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(duì)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(cè)另兩個(gè)極時(shí)一般為相差不大的較小讀數(shù)（一般0.5-0.8），如表筆反過(guò)來(lái)接則為一個(gè)較大的讀數(shù)（一般為1）。對(duì)于NPN表來(lái)說(shuō)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(lèi)型的管子后，可以使用萬(wàn)用表的hFE檔位（測(cè)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(gè)引腳插入hFE檔位的小孔中，讀數(shù)較大的那次極性就對(duì)上表上所標(biāo)的字母（一般是幾百）。 第2章 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的焊接 注意事項(xiàng)： 1．認(rèn)真閱讀焊接注意事項(xiàng)，了解單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板電路原理圖和各器

10、件的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 2．焊接的時(shí)候要仔細(xì)認(rèn)真，并按焊接步驟完成； 3．認(rèn)真檢測(cè)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(huì)加大后續(xù)測(cè)試的難度； 4．焊接U1-U12芯片座時(shí)要注意芯片座的缺口和板上畫(huà)的缺口一致；焊接U1-U12芯片座時(shí)，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(shí)，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(hào) 數(shù)量 標(biāo)稱(chēng)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(hào) 數(shù)量 標(biāo)稱(chēng)值 R101 1 1M R132 1 10K R143 1 1K ③電容： 代號(hào) 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(dú)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(hào) 芯片 代號(hào) 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(hào) 數(shù)量 說(shuō)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(pán)開(kāi)關(guān)（8） S2 1 撥盤(pán)開(kāi)關(guān)（4） J2 1 串口 J11 1 USB接口 J12 1 開(kāi)關(guān)電源接入 J13 1 電源選擇 2.2 焊接注意事項(xiàng)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(shí)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(gè)）。 2. 焊接晶振（1個(gè)）。 3.

14、 焊接瓷片電容（3個(gè)）。 4. 焊接排阻（2個(gè)，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(kāi)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(jī)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(gè)芯片的焊接都是焊接管腳座，不再贅述）。 測(cè)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(pán)開(kāi)關(guān)S1的都撥至“ON”狀態(tài)，下載撥盤(pán)開(kāi)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(guān)察LED狀態(tài)，若LED無(wú)任何現(xiàn)象，檢查電路。 按下SW1（RESET）觀(guān)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(shí)，三極管的弧形側(cè)面面向LED、焊接蜂鳴器時(shí)注意正負(fù)極。長(zhǎng)的引腳對(duì)應(yīng)PCB板上的符號(hào)“＋”。 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(shuō)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(guān)察J10左腳輸出方波波形，觀(guān)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(shí)，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(hào)，說(shuō)明數(shù)碼管和按鍵都工作正常。按RESET后重復(fù)上述操作，測(cè)試各個(gè)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(guān)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(guān)察J14輸出的波形，調(diào)節(jié)R143，使輸出相對(duì)幅度較大的三角波，若沒(méi)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(zhuān)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(jī)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(jī)型號(hào)（STC89C52）； 3． 打開(kāi)文件，要下載用戶(hù)程序，必須調(diào)入用戶(hù)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(qǐng)給MCU上電……”，再給PCB板電，就可以把程序下載至單片機(jī)的ROM中。