第2章 常用电子元器件

第二章常用电子元器件特性2.1电阻2.1.1电阻的参数2.1.2元件标称值和误差的标示法2.1.3电阻器的杂散参数2.1.1电阻的参数表2-1阻抗元件标称系列1.01.52.21.01.21.51.82.22.71.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.34.76.83.33.94.75.66.88.23.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.11.标称阻值2.1.1电阻的参数2.允许误差表2-2误差的表示方法3.额定功率误差(%)±0.1±0.25±0.5±1±5±10±20字母代号BCDFJKM说明精密元件一般元件2.1.2标示法1.直标法2.数码法3.文字符号法4.色标法2.1.2标示法

表2-3颜色数字和误差的意义2.1.3电阻器的杂散参数和选用方法大多数电阻器不是由碳之类的电阻性颗粒制成，就是由某些连续电阻丝制成。在颗粒结构中，颗粒之间存在小电容，因此在高频上，电阻器表现为一个漏电电容器。随着频率的升高，引线电感变得起主要作用。选用普通电阻的方法首先应当选择电阻阻值和误差值其次要注意电阻器的极限参数，例如额定电压、额定功率再次要首选通用型电阻器针对不同电路的特点要选择合适的电阻2.2电感器的结构与特点2.2.1电感的作用电感主要分为磁心电感和空心电感两种电感的特性是通直流、阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感的基本作用包括滤波、振荡、延迟、陷波等2.2.2小型固定电感器立式密封固定电感器卧式密封固定电感器2.2.3电感器的杂散参数2.2.3电感器的杂散参数随着频率的升高，会发生两个现象：（1）由于趋肤效应、迟滞和涡流损耗，电阻将增加。（2）分布电容将决定电感器发生自谐振的频率，在高于这个自谐振的频率上，电感器表现为电容性。2.3电容2.3.1电容的分类和作用2.3.2常用电容的特点2.3.3电容器的杂散参数2.3.1电容的分类和作用聚酯（涤纶）电容CL聚苯乙烯电容CB聚丙烯电容CBB高频瓷介电容CC低频瓷介电容CT铝电解电容CD钽电解电容（CA）、铌电解电容（CN）陶瓷介质电容器独石（多层瓷介）电容

2.3.3电容器的杂散参数（a）电容器实际等效电路（b）电容器简化模型图2-2去耦电容模型图2.3.3电容器的杂散参数图2-3电容器串联RLC模型的频域阻抗图2.3.3电容器的杂散参数图2-4容值和ESL的变化对电容器频率特性的影响2.3.3电容器的杂散参数图2-5实际电容特性随频率变化的性质2.4显示、键盘及打印技术2.4.1发光二极管显示器2.4.2液晶显示器（LiquidCrystalDisplay，LCD）2.4.3OLED显示器2.4.4显示器的控制2.4.5常用键盘类型2.4.6常用打印形式2.4.1发光二极管显示器

7段LED显示器(a)LED显示器结构(c)共阳极LED图2-7七段LED显示器(b)共阴极LEDabcdefg··gfedcba·gfedcba7段LED显示器显示器有两种形式：共阴极显示器，共阳极显示器点亮7段LED显示器的方法有静态和动态两种使用单片机管脚单独驱动一段有时是可以实现的7段LED显示器使用一组I/O口来驱动LED显示器是不能实现的。通常可以加入一个数字电路芯片来提供LED灯的驱动电流，比如6反相器74HC04。将数据和字符转换成相应的7段代码，可采用硬件译码和软件译码的方法来实现。1TN和STN型液晶显示器图2-8TN型液晶显示器中液晶的排列2.4.2液晶显示器图2-9TN型液晶显示器之工作原理2.4.2液晶显示器图2-10STN型液晶屏段码式液晶的特点

除了能够显示常规的数字外，还可以显示特殊的符号或字母，如信号强度，电池电量等。一般需要从厂家定做，可以将所要显示的字符、汉字和其它符号固化在指定的位置。一般使用交流的电压来驱动液晶段码式液晶的驱动电压图2-11交流电压驱动液晶显示器段码式液晶的驱动在实际应用中，由于液晶显示器驱动比较复杂，不适合用单片机产生驱动波形，所以市场上有很多专用的控制器或者有的单片机本身集成控制器。多个字符的显示也像数码管的驱动一样，为了节省单片机I/O口，设置了很多个COM线。段码式液晶的连接硬件连接电路非常简单，只需要将屏的SEG端与COM端分别与其控制器的对应端一一连接即可。段码式液晶的连接图2-12段码式液晶显示器与单片机的电路连接

TFT液晶显示屏点阵式显示器，有源矩阵液晶显示器中的一种相对于STN点阵中，每个位即可表示一个像素点，而TFT点阵中，每个像素点则最多可以由18位（R5-R0，G5-G0，B5-B0）来表示，取模后的数组所占内存要远比显示相同大小图片的STN大得多TFT液晶显示屏屏与MCU的连接主要分三大部分：信号线、电源线以及背光连接。屏的驱动器控制器（以下称驱动IC）绑定到了显示屏上，要驱动一片液晶屏，我们要做的工作就是将屏上的驱动IC与我们的MCU连接起来。

TFT液晶显示屏图2-13点阵式液晶与单片机的典型连接图TFT液晶显示屏图2-14液晶背光的恒流源驱动电路TFT液晶显示屏图2-15液晶屏背光的恒压源硬件驱动电路2.4.3OLED显示器图2-16OLED显示屏2.4.3OLED显示器OLED显示技术采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光OLED具有多方面优点：OLED比液晶亮度更高，对比度更大，色彩效果更加丰富，同时由于不需要大量灯管作为背光源，因此OLED电压更低，更加节能；OLED显示器的特点OLED的组成为固态结构，没有液体物质，从而抗震性能更好，不怕摔；响应时间是液晶显示器的千分之一，显示运动画面绝对不会有拖影的现象；几乎没有可视角度的问题。有机发光显示技术还存在着使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。OLED显示器的连线图2-17OLED显示屏与单片机的典型连接图2.4.4显示器的控制首先要根据设计需求选择显示屏的种类选择显示屏驱动控制器与MCU的接口方式，主要任务是显示屏的控制/驱动和外界的接口设计现在有的单片机型号内部集成液晶控制器，一种是段码式液晶控制器的控制器另一种是点阵式液晶的控制器，一般集成在较大资源的嵌入式处理器2.4.5常用键盘类型机械触点式按键、导电橡胶式按键和无接点静电电容按键。通常仪器面板上的薄膜面板也都是机械式的。按照键码识别的方法分类，键盘可分为编码式和非编码式两种。触摸屏是在液晶屏的表面贴了一层膜，从而把显示与输入集成在一起。2.4.5常用键盘类型图2-18电阻式触摸屏电压提取原理图2.4.5常用键盘类型图2-19触摸点坐标获取原理2.4.5常用键盘类型图2-20ADS7846触摸屏芯片的电路连接图2.4.5常用键盘类型图2-21触摸屏通常的流程图2.4.6常用打印形式图2-22FTP-628热敏打印头框图2.4.6常用打印形式图2-23SPI实现数据加载2.4.6常用打印形式图2-24步进电机驱动电路2.5常用微处理器简述2.5.1单片机的特点与功用现代医学电子仪器几乎都是以单片机为核心的医学仪器。各种单片机都有数据处理和控制两个主要用途。根据现在的技术发展现状，32位单片机已经成为了医学电子仪器的主流芯片。2.5.1单片机的特点与功用处理速度是单片机执行应用程序的速率在便携式医疗仪器中，单片机的功耗是应考虑的一个主要特性现在的单片机的管脚驱动能力基本为几个毫安，比如6mA左右，或者达到10mA。2.5.2常用单片机类型及特点MCS-51系列单片机PIC系列单片机AVR系列单片机MPS430系列单片机ARM2.5.2常用单片机类型及特点从资源角度分类，MCU大概可分为以下几类：1、小资源MCU，类似于传统51的89S51单片机、PIC等的小资源单片机2、中资源MCU，这类MCU的涵盖面非常广，在实际的产品设计中应用非常多3、运行操作系统的大资源MCU，这类