电子工艺 焊接技术 51单片机板焊接.docx
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电子工艺焊接技术51单片机板焊接
第1章焊接基本知识
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。
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（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（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。
图焊接质量
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
图电阻常见类型
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，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
---
---
±5%
银
---
---
±10%
无色
---
---
---
±20%
棕
1
1
10
±1%
红
2
2
100
±2%
橙
3
3
1000
---
黄
4
4
10000
---
绿
5
5
100000
±%
蓝
6
6
1000000
±%
紫
7
7
±%
灰
8
8
0
---
白
9
9
00
---
黑
0
0
1
---
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
图常见电容类型
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：
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。
图三极管的表示
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），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）。
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。
硬件框图介绍
图系统硬件框图
元件位置图如图所示：
图元件位置图
元件清单：
①电阻：
代号
数量
标称值
R01、R12、R119、R141、R142
5
1K
R118、RDS1、RDS2、RDS3、RDS4
5
R11
1
100
R131
1
10K
②电位器：
代号
数量
标称值
R101
1
1M
R132
1
10K
R143
1
1K
③电容：
代号
数量
容量
品名
C11、C21、C31、C51、C52、C53、C54、C55、C71、C81、C91、C101、C132、C141
14
独石电容
C13、C14
2
33pF
瓷片电容
C131
1
瓷片电容
C050、C12、C133
3
10uF
电解电容
④芯片
代号
芯片
代号
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
代号
数量
说明
K1～K9、SW1、SW2
11
按键
D1~D8
8
LED（红）
D9
1
LED（绿）
DS1~DS4
4
七段数码管
Q1-Q5
5
C8550（PNP三极管）
U4
1
排阻（10k×8）
U16
1
排阻（1k×8）
U11
1
蜂鸣器
Y
1
S1
1
拨盘开关（8）
S2
1
拨盘开关（4）
J2
1
串口
J11
1
USB接口
J12
1
开关电源接入
J13
1
电源选择
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，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、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，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。
第三章PCB板程序下载步骤
登陆网站，从STC半导体专栏下载PC（电脑）端的ISP程序，然后将其自解压，再安装即可，执行（）。
下载步骤：
1．把PC机的串口和PCB板的串口（不给板子上电）；
2．选择所使用的单片机型号（STC89C52）；
3．打开文件，要下载用户程序，必须调入用户的程序（*.hex）；
4．选择所使用的串行口；
5．设置是否双倍速；
6．选择“Download/下载”按钮，直到软件提示“请给MCU上电……”，再给PCB板电，就可以把程序下载至单片机的ROM中。
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