电子工艺 焊接技术 51单片机板焊接

目录第1章焊接基本知识..............................................................................................................11.1焊接器材...........................................................................................................................11.2焊接方法...........................................................................................................................2第2章单片机实验板的焊接..................................................................................................62.1硬件框图介绍...................................................................................................................62.2焊接注意事项及其焊接步骤...........................................................................................9第三章PCB板程序下载步骤.................................................................................................111第1章焊接基本知识1.1焊接器材1．尖嘴钳①主要用来夹持零件、导线、及零件脚弯折；②内部有一剪口，用来剪断1mm以下细小的电线；③配合斜口钳做拨线用。2．斜口钳①常用来剪断导线、零件脚的基本工具；②配合尖嘴钳做拨线用。3．平头钳①用来剪断较粗的导线或金属线配合尖嘴钳做拨线用；②用来弯折、弯曲导线或一般的金属线；③用来夹持较重物体。4．电烙铁①圆锥形：适合焊接热敏感元件；②斜角形：适于焊接端子点，因有尖端表面，所以热更易于传导；③锥斜面形：通常用在一般焊接和修理上一般情况下选用锥形的电烙铁。5．吸锡器①检修时，将零件上的焊锡吸走，以便利于更换元件；②使用时应将吸锡口靠近焊锡点，但要必免与烙铁直接接触。6．螺丝起子①松紧螺丝必须的工具；②一般根据用途分为：一字起子，十字起子。7．镊子镊子的分类也是很多的，在各种实际应用场合主要是以下两种：尖头镊子和弯头镊子。镊子的使用主要是夹持小的元器件，辅助焊接，弯曲电阻、电容、导线的作用。平时不要把镊子对准人的眼睛或其他部位。21.2焊接方法1．焊料与焊剂的选择焊料：一般常用焊锡作焊料。它具有较好的流动性和附着性。在一定是温度、湿度及振动冲击条件下有足够的机械强度。而且具有耐腐性，使用方便的优点。焊剂：作用是除去油污，防止焊件受热氧化，增强焊锡的流动性。常用的焊剂是松香。2．焊点质量焊点的质量直接关系到整块电路板能否正常工作，也是每个操作人员要学会并掌握的基本功。质量好的焊点称标准焊点，如图2.1（a）所示，在交界处，焊锡、铜箔、元件三者较好地融合在一起。虚焊点，如图2.1（b）所示，在交界处，从表面看焊锡把引线给包住了,但焊点内部并未完全融合，焊点内部有气隙或油污等。产生虚焊点的主要原因是元件脚、印制电路板铜箔表面不清洁，或者电烙铁头温度偏低，元件脚、印制电路板铜箔与烙铁头接触表面太小导致受热太慢，温度不够，也有焊锡用量不当引起的。要避免出现虚焊，重点是搞好清洁处理。焊接时使电烙铁头与焊接元件及铜箔接触面积要尽可能大些。掌握好焊接时间，一般一个焊点约用2—3秒。焊后焊点应饱满、光亮、无裂痕、无毛刺且焊剂尚未完全挥发干。若时间长，易损坏焊接部件及元件。铜箔、元件三者较好地融合在一起。若时间短，又不能使焊接达到标准要求，焊点上的焊锡要适当，以饱满引线为宜，呈圆锥形。焊锡过多是浪费，而且容易出现焊点互相桥连现象。3图1.1焊接质量3．焊接方法①右手持电烙铁。左手用手或镊子夹持元件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。②将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成60°角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在2～3秒钟。③抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。④用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。4．焊接注意事项①防止触电，勿要烫伤人、电源线及衣物等。②电烙铁的温度和焊接的时间要适当，焊锡量要适中，不要过多。③烙铁头要同时接触元件脚和线路板，使二者在短时间内同时受热达到焊接温度，以防止虚焊。④不可将烙铁头在焊点上来回移动。也不能用烙铁头向焊接脚上刷锡。⑤焊接二极管、三极管等怕热元件时应用镊子夹住元件脚，使热量通过镊子散热，不至于损坏元件。⑥焊接集成电路时，一定等技术熟练后方可进行，注意时间要短，同时在焊接电路板的时候要断开烙铁电源。5．常用元器件介绍1．电阻4图1.2电阻常见类型电阻器的标称值及允许误差均用不同的颜色来表示。普通电阻器用四色环标志，精密电阻器用五色环标志。四色环电阻意义如下表。色别第一色环最大一位数字第二色环第二位数字第三色环应乘的数第四色环误差金------0.1±5%银------0.01±10%无色---------±20%棕1110±1%红22100±2%橙331000---黄4410000---绿55100000±0.5%蓝661000000±0.25%紫7710000000±0.1%灰88100000000---白991000000000---黑001---五色环电阻有三位有效数字，而四色环电阻有两位有效数字，仅此差异。2．电容图1.3常见电容类型5电容器的数值表示法：前两位为有效数字，第三位为10的n次幂，单位pF。例如：F1.0pF10pF101010454＝F0068.0nF8.6pF10686822＝＝＝3．二极管二极管在电路中常起整流、检波和稳压作用。本系统中只采用了发光二级管，引脚是长短不同的，长的是正极，短的是负极。4．三极管三极管在电子电路中组成振荡电路、放大电路。如图2.4。图1.5三极管的表示判断三极管首先确定是NPN还是PNP，对于PNP管，当黑表笔（连表内电池负极）在基极上，红表笔去测另两个极时一般为相差不大的较小读数（一般0.5-0.8），如表笔反过来接则为一个较大的读数（一般为1）。对于NPN表来说则是红表笔（连表内电池正极）连在基极上。确定三极管基极和什么类型的管子后，可以使用万用表的hFE档位（测量三极管直流放大倍数），确定三极管的发射极和集电极，把三极管的三个引脚插入hFE档位的小孔中，读数较大的那次极性就对上表上所标的字母（一般是几百）。6第2章单片机实验板的焊接注意事项：1．认真阅读焊接注意事项，了解单片机实验板电路原理图和各器件的对应关系；2．焊接的时候要仔细认真，并按焊接步骤完成；3．认真检测板子和各种焊接器件，否则可能导致把坏的元件焊接到板子，将会加大后续测试的难度；4．焊接U1-U12芯片座时要注意芯片座的缺口和板上画的缺口一致；焊接U1-U12芯片座时，芯片座中暂不插入芯片，以免芯片损坏。5．焊接LED数码管时，要注意数码管的摆放方向，以免焊接反。2.1硬件框图介绍图2.1系统硬件框图元件位置图如图3.2所示：电源区串行通信接口电路键盘接口电路LED接口电路单片机最小系统及周边电路显示接口电路AD转换电路DA转换电路波形产生电路7图2.2元件位置图元件清单：①电阻：代号数量标称值R01、R12、R119、R141、R14251KR118、RDS1、RDS2、RDS3、RDS454.7KR111100R131110K②电位器：代号数量标称值R10111MR132110KR14311K8③电容：代号数量容量品名C11、C21、C31、C51、C52、C53、C54、C55、C71、C81、C91、C101、C132、C141140.1uF独石电容C13、C14233pF瓷片电容C13110.01uF瓷片电容C050、C12、C133310uF电解电容④芯片代号芯片代号芯片U1STC89C52U974LS74U274LS573U10ADC0809U374LS138U12LM324U5STC232U13555U774LS273U14DAC0832U874LS02⑤其它代号数量说明K1～K9、SW1、SW211按键D1~D88LED（红）D91LED（绿）DS1~DS44七段数码管Q1-Q55C8550（PNP三极管）U41排阻（10k×8）U161排阻（1k×8）U111蜂鸣器9Y111.0592MHzS11拨盘开关（8）S21拨盘开关（4）J21串口J111USB接口J121开关电源接入J131电源选择2.2焊接注意事项及其焊接步骤注意：所有芯片都不直接焊到PCB板上，而焊接芯片的管脚座，且管脚座的缺口和PCB板所示缺口一致，然后在插上芯片，插芯片时要确保芯片的缺口一定要和PCB板所示缺口一致，否则将导致芯片永久性损坏。焊接步骤如下：1.焊接所有电阻（12个）。2.焊接晶振（1个）。3.焊接瓷片电容（3个）。4.焊接排阻（2个，U4、U16）。5.焊接C050、D9、J13、J12、J11。注意C050、D9引脚的正负极。从USB接口供电，按开关J13，若D9正常发光，正常，否则检查电路，可能是D9引脚焊反。6.焊接单片机最小系统，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，以下凡是各个芯片的焊接都是焊接管脚座，不再赘述）。测量U1的40脚和20脚之间的压差，确定是否5V，若不是5V检查电路，若是5V在U1、U2、U3插上相应芯片7.焊接串口。元器件包括U5、C51～C55、S2、J2。把拨盘开关S1的都拨至“ON”状态，下载拨盘开关S2的1、2脚拨至“ON”状态。3、4脚拨至“OFF”状态。在U5上插上芯片STC232。下载程序LED.HEX，观察LED状态，若LED无任何现象，检查电路。按下SW1（RESET）观察程序是否复位。8.焊接Q5（三极管C8550）、蜂鸣器U11，焊接三极管时，三极管的弧形侧面面向LED、10焊接蜂鸣器时注意正负极。长的引脚对应PCB板上的符号“＋”。下载BEEP.HEX文件、按下SW2(INT0)注意蜂鸣器是否有声音，如果有声音说明正常。否则检查电路。9.焊接C132、C133、U13、R132、J10（排针）。在U13上插上555芯片调节电位器R132，观察J10左脚输出方波波形，观察不到方波输出须检查焊接。10.焊接K1～K9、U7、C71、Q1～Q4（三极管C8558）、DS1～DS4（七段数码管），焊接Q1～Q4时，三极管弧形侧面面向DS1～DS4。下载程序KEY.hex任意按下按键K1～K9，数码管DS1～DS4显示按下的按键序号，说明数码管和按键都工作正常。按RESET后重复上述操作，测试各个按键是否都正常工作。11.焊接U9、U10、C91、C101、R101。在U9、U10芯片座上插上相应芯片。调节电位器R101的阻值，按下SW2（INT0）观察D8～D1数值，按下RESET键，重复上述操作。12.焊接U14、C141、U8、C81、U12、R143。下载程序DA.hex，用示波器观察J14输出的波形，调节R143，使输出相对幅度较大的三角波，若没有三角波出现，检查电路。11第三章PCB板程序下