课程设计电路板焊接及开发环境.ppt

电路板焊接与调试单片机与PC机通信环境仿真开发环境简介 一 电子元件的认识与判断 1 电阻元件 1棕红橙黄绿 蓝紫灰白黑0 名称图形符号 1 4W电阻 读数 22 101 5 名称图形符号 1 2W电阻 读数 22 101 5 名称图形符号 1W电阻 读数 10 102 5 名称图形符号 读数 5W6 8 水泥电阻 名称图形符号 可变电阻 2 电容元件 名称图形符号 电解电容 负极 正极 名称图形符号 陶瓷电容 读数 10 103PF 0 022uF 3 二极管元件 名称图形符号 二极管 4 三极管元件 名称图形符号 晶体管三极管 5 印刷电路板元件 名称图形 印刷电路板 二 装配工艺 1 焊接 在装配工作中 焊接技术很重要 元件的安装 主要利用锡焊 它不但能固定零件 而且能保证可靠的电流通路 焊接质量的好坏 将直接影响仪器质量 烙铁的使用烙铁是焊接的主要工具之一 焊接收音机应选用25W 35W内热式电烙铁 新烙铁使用前应用锉刀把烙铁头两边修改成如 图1 1 所示型状 并将烙铁头部倒角磨光 以防焊接时毛刺将印刷电路板焊盘损坏 如采用长命烙铁头 图1 2 则无须加工 烙铁修改完成即可接通电源 在温度渐渐上升的过程中 给烙铁头部上锡 使烙铁头上沾附一层光亮的锡 烙铁就可以使用了 烙铁温度和焊接时间要适当焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡溶点 并掌握正确的焊接时间 一般2 3秒钟 时间过长会使印刷电路板铜铂中跷起 损坏电路板及电子元器件 焊接方法一般采用直径1 2 1 5mm的焊锡丝 焊接时左手拿焊锡丝 右手拿电烙铁 在烙铁接触焊点的同时送上焊锡 焊锡的量要适量 太多易引起搭焊短路 太少元件又不牢固 图1 3 焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压 要想焊得快焊得好 应加大烙铁和焊点的接触面 增大传热面积 焊接也快 另需要注意的是温度过低烙铁与焊接点触时间太短 热量供应不足 焊点锡面不光滑 结晶粗脆 象豆腐渣一样 那就不牢固 形成虚焊和假焊 反之焊锡易流散 使焊点锡量不足 也容易不牢 还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板 总之焊锡量要适中 即将焊点零件脚全部浸没 其轮廓又隐约可见 图1 4 焊点焊好后 拿开烙铁 焊锡还不会立即凝固 应稍停片刻等焊锡凝固 如未凝固前移动焊接件 焊锡会凝成砂状 造成附着不牢固而引起假焊 焊接结束后 首先检查一下有没有漏焊 搭焊及虚焊等现象 虚焊是比较难以发现的毛病 造成虚焊的因素很多 检查时可用尖头钳或镊子将每个元件轻轻的拉一下 看看是否摇动 发现摇动应重新焊接 2 元器件准备将所有元器件引脚上的漆膜 氧化膜清除干净 然后进行搪锡 如元器件引脚未氧化则省去此项 根据示图1 2要求 将电阻 二极管弯脚 3 插件焊接1 按照装配图正确插入元件 其高低 极向应符合图纸规定 2 焊点要光滑 大小最好不要超出焊盘 不能有虚焊 搭焊 漏焊 3 注意 二极管 三极管的极性 如图4 元器件焊接步骤先焊接电阻 二极管等低小元件 然后焊接集成插座 最后是较高元件 特别提示 每次焊接完一部分元件 均应检查一遍焊接质量及是否有错焊 漏焊 发现问题及时纠正 这样可保证焊接的一次成功而进入下道工序 4 检查装配焊接完成后 请检查元件有无装错位置 焊点否有脱焊 虚焊 漏焊 所焊元件有无短路或损坏 发现问题要及时修理 更正 三 电路调试在元器件装配焊接无误后 接通电源 即可进行调试工作 调试步骤及注意事项 仿真器调试 安装WAVE6000仿真器软件接好硬件电路 将仿真器串口接到pc机上给仿真器加电 在电脑上打开wave6000 选择硬件仿真器 仿真头选择8751 与8051指令兼容 新建自己的 asm文件 命名为xx asm 然后新建项目 加入的模块文件 和包含文件都选择刚才你新建的xx asm 给自己的项目命名这时便可以在xx asm中编写自己的程序 完成后 选择项目 编译 察看有无错误选择执行菜单 可以选择全速执行 单步执行 跟踪等执行方式单步执行 断点等执行方式在调试程序 查错中很有用 Stc单片机直接与pc通信 按照上边的步骤用wave编译之后 到存放你文件的文件夹 找到文件xx bin 这个文件就是最终要写入单片机的文件 安装stc的软件 通过串口用RS232标准连接实验板 打开stc软件 用右侧的串口调试助手 测试串口连接是否正确 连接正确后 关闭实验板电源 用openfile打开xx bin文件 在程序中设置com口1或者2 其他一般都是默认设置 在step5中 点击下载 download 然后打开实验板电源 下面的窗口会显示下载成功与否 若下载成功 单片机就会自动运行 可通过led显示器观察 若不成功 关掉实验板电源 重复上边的操作 实验板调试及编程注意事项 首先测试做最简单的测试 看实验板是否正确 如在p1口输出0AAH movp1 0AAH 然后用万用表测试单片机的p1管脚上面是否有0v 5v的电平间隔输出 此时可用wave的单步执行来进行调试 确认单片机工作正常之后 开始逐个编写子程序 首先编写led显示的子程序 以便于观察结果 编程过程中可以参考使用一些模块化的子程序 编程一般格式 仅作参考 ORG0000H 首地址LJMPmainorg000bh 设置中断跳转ljmptime0 定时计数器0中断org001bhljmptime1ORG60HMain nopmovsp 60h 设置堆栈calldisp 调用子程序 主程序段ljmpmain 编程一般格式 仅作参考 Disp 显示子程序 ret 返回指令Time0 t0中断程序 retiTime1 t1中断程序 retiend 编程常见错误中断的压栈 出栈问题 pushacc pushpsw Poppsw popacc软件延时中的寄存器清零问题 R0 R7 在软件延时中经常用到 要记得清零 否则无法退出循环 还有 在子程序或者中断中 不能改变正在使用的寄存器的值 否则也会造成死循环 例 DELAY MOVR1 010H 延时100us子程序LOOP1 MOVR2 010HLOOP2 DJNZR2 LOOP2DJNZR1 LOOP1RET这段延时中用到了R1 R2 若在某个中断中改变了R2的值 则循环有可能找不到结束的条件 形成死循环 请同学们自己看课件 单片机相关部分介绍 掌握中断系统 定时计数器 以及串口通信系统 实验板以及汇编语言程序调试过程中肯定有很多问题 大家可以相互交流 学习 可以到图书馆借相关的单片机参考书目 51系列都是兼容的 四 单片机与PC机的通信RS 232C标准 协议 的全称是EIA RS 232C标准 其中EIA ElectronicIndustryAssociation 代表美国电子工业协会 RS代表推荐标准 232是标识号 它规定连接电缆和机械 电气特性 信号功能及传送过程 常用物理标准还有有EIARS 232 C 简称232 RS232 1 电气特性EIA RS 232C对电器特性 逻辑电平和各种信号线功能都作了规定 在TxD和RxD上 逻辑1 MARK 3V 15V逻辑0 SPACE 3 15V在RTS CTS DSR DTR和DCD等控制线上 信号有效 接通 ON状态 正电压 3V 15V信号无效 断开 OFF状态 负电压 3V 15V EIA RS 232C与TTL转换 EIA RS 232C是用正负电压来表示逻辑状态 与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同 因此 为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接 必须在EIA RS 232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换 实现这种变换的方法可用分立元件 也可用集成电路芯片 目前较为广泛地使用集成电路转换器件 如MC1488 SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换 而MC1489 SN75154可实现EIA电平到TTL电平的转换 MAX232芯片可完成TTL EIA双向电平转换 连接器的机械特性 连接器 由于RS 232C并未定义连接器的物理特性 因此 出现了DB 25 DB 15和DB 9各种类型的连接器 其引脚的定义也各不相同 下面分别介绍两种连接器 1 DB 25 PC和XT机采用DB 25型连接器 DB 25连接器定义了25根信号线 分为4组 异步通信的9个电压信号 含信号地SG 2 3 4 5 6 7 8 20 22 20mA电流环信号9个 12 13 14 15 16 17 19 23 24 空6个 9 10 11 18 21 25 保护地 PE 1个 作为设备接地端 1脚 2 DB 9连接器在AT机及以后 不支持20mA电流环接口 使用DB 9连接器 作为提供多功能I O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器 它只提供异步通信的9个信号 DB 9型连接器的引脚分配与DB 25型引脚信号完全不同 因此 若与配接DB 25型连接器的DCE设备连接 必须使用专门的电缆线 电缆长度 在通信速率低于20kb s时 RS 232C所直接连接的最大物理距离为15m 50英尺 对串口的编程在串口的几种编程方式中 利用嵌入式汇编语言编写计算机的串口通信程序需要程序员对低级语言的了解和底层硬件的掌握 WindowsAPI串口编程虽然实现了设备无关性 但是编程过于繁琐 Mrciosoft公司提供了MSComm控件 使得开发串口程序变得十分简单 1MSComm控件MSComm控件通过串行端口传输和接收数据 为应用程序提供串行通讯功能 MSComm控件提供下列两种处理通讯的方式 1 1事件驱动通讯这是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法 在许多情况下 在事件发生时需要得到通知 例如 在CarrierDetect CD 或RequestToSend RTS 线上一个字符到达或一个变化发生时 在这些情况下 可以利用MSComm控件的OnComm事件 也是MSComm控件唯一的一个事件 捕获并处理这些通讯事件 OnComm事件还可以检查和处理通讯错误 CasecomEventBreak 收到BreakCasecomEventCDTO CD RLSD 超时CasecomEventCTSTOCTSTimeoutCasecomEventDSRTO DSRTimeoutCasecomEventFrame FramingErrorCasecomEventOverrun 数据丢失CasecomEventRxOver 接收缓冲区溢出CasecomEventRxParity Parity错误CasecomEventTxFull 传输缓冲区已满 1 2查询方式在程序的每个关键功能之后 可以通过检查CommEvent属性的值来查询事件和错误 如果应用程序较小 并且是自保持的 这种方法可能是更可取的 例如 如果写一个简单的电话拨号程序 则没有必要对每接收一个字符都产生事件 因为唯一等待接收的字符是调制解调器的 确定 响应 每个使用的MSComm控件对应着一个串行端口 如果应用程序需要访问多个串行端口 必须使用多个MSComm控件 可以在Windows 控制面板中改变端口地址和中断地址 以下是Mscomm控件的主要属性 I CommPort 设置或返回串行端口号 其取值范围为I 99 缺省为I 2 Setting设置或返回串行端口的波特率 奇偶校验位 数据位数 停止位 如 Mscomm Setting 9600 N 8 1 3 PortOpen 打开或关闭串行端口 格式为 Mscomm PortOpen TRUEIFALSE 4 InBufferSize 设置或返回接收缓冲区的大小 缺省为1024字节 5 InBufferCount 返回接收缓冲区内的等待读取的字节个数 可通过设置该属性为0来清除接收缓冲区 6 RThreshold 该属性为一阀值 它确定当接收缓冲区内字节个数达到或超过该值后就产生代码为MSC0MMJEV RECEIVE的OnComm事件 7 InputLen 设置或返回接收缓冲区内用Input读入的个数 若取0 则INPUT读取整个缓冲区的内容 8 Input 该属性表示从接收缓冲区移走一串字符 9 OutBuferSize 设置或返回发送缓冲区 缺省为512字节 10 OutBufferCounter 返回发送缓冲区内等待发送的字符数 可用来清空缓冲区 11 Output 向发送缓冲区传送一字符串