2018年物聯網學生科協硬體第二次培訓總結
2018年物聯網學生科協硬體第二次培訓總結
文章目錄
一、常見的一些問題
1.libraries找不到
找到panels將裡面的libraries勾選
2. 無法生成pcb
要將工程檔案、原理圖檔案、pcb檔案都儲存在同一個資料夾中
3. PCB工程資料夾中各個檔案的作用
（1）.Prjpcb字尾為總的工程檔案
（2）.PcbDOC字尾為pcb檔案，開啟後只可顯示pcb介面
（3）.SchDoc字尾為原理圖檔案開啟後只能看到原理圖
二、基本元器件介紹
1.基本概念
1、單位
長度單位：
1m=10^2
cm=10^3 mm=10^6 um=10^9 nm=10^12 pm
電容單位：
1F=103mF=106 uF=10^9 nF=10^12 pF
電阻單位：
1Ω=10^3
mΩ=10^6 uΩ=10^9 nΩ=10^12 pΩ，1MΩ=10^3 kΩ
電感單位：
1H=10^3
mH=10^6 uH=10^9 nH=10^12 pH
1inch（英寸）=2.54cm
1mil（密耳）=1/1000inch=0.0254mm
2、有源元件 無源元件概念
有源元件：電子元器件工作時，其內部有電源存在，則稱為有源元件。需要外部能源實現其特定功能。一般用於訊號放大、轉換等。例如：電晶體、MOS管。
無源元件：在電路中無需加電源即可在有訊號時工作。不需要外加電源條件下，就可以實現其特性的電子元器件。例如：電阻、電容、電感。
3、數位電路基礎知識：
用數字訊號完成對數字量進行算數運算和邏輯運算的電路，數位電路僅存在邏輯“0”和“1”兩種電平訊號。
（1）邏輯電平：
數字電壓的高、低電平通稱為邏輯電平，即數位電路中的“0”和“1”。
I、TTL（Transistor-Transistor
Logic）電平：規定+5V為邏輯“1”，0V為邏輯“0”。
51微控制器使用的是TTL電平。
II、LVTTL（Low Voltage
TTL）電平：規定+3.3V為邏輯“1”，0V為邏輯“0”。
一些小模組可以使用LVTTL電平，如攝像頭模組或者CH340下載器。
2.電阻元件
1.基本性質
電阻是一種限流元件，表示導體對電流的阻礙作用的大小。
2.電路表示
字母表示：R
單位：歐姆
3.直插電阻
（1）電阻色環識別：電阻上用四~六道色環表示電阻值，可以從色環中讀出電阻阻值。
色環組成：
第一部分：靠近電阻前端的一組色環表示阻值。
第二部分：靠近電阻後端的一條色環表示公差精度。
第一部分色環等間距，自成一組，第二部分色環距離較遠。
阻值讀取方法：
I、三色環電阻：第一色環為十位，第二色環為個位，第三色環表示倍率
II、四色環電阻：第一第二色環分別代表兩位有效數的阻值，第三環代表倍率，第四環代表誤差。
例如：棕 紅 紅 金 R=12*10^2=1.2k，誤差5%（誤差：表示電阻值在1200上下波動5%*1200可以接受，意思是電阻值在1140-1260之間）。
III、五色環電阻：第一第二第三環代表三位有效數的阻值，第四環代表倍率，第五環代表誤差。
例如：紅 紅 黑 棕 金 R=220*10^1=2.2K，誤差5%（2090-2310）
讀數技巧：
I、找標誌誤差的色環：標誌誤差色環在最後一個，找到之後可以確定色環排列順序。常用表示電阻誤差的顏色：金、銀、棕，尤其金、銀很少用於第一環，發現金、銀環基本可以認定是最後一環。
II、棕色環是否為誤差環判斷：棕色環即常作為有效數字環，又常作為誤差環，有時可能在第一環和末尾環同時出現。可按照色環間距判斷：有效數字環等間距，誤差環距離較遠。
III、利用電阻生產序列值判斷：標準電阻阻值為固定的，讀出電阻值之後可以通過查詢是否存在這個阻值的電阻來判斷讀取是否正確。
4. 貼片電阻
（1）特點：體積小、重量輕、安裝密度高、抗震性強、抗干擾能力強、高頻特性好
（2）阻值讀取：通過貼片電阻上的數字或字母讀取阻值資訊。
I、數字索位標稱法：電阻上一般用三或四位數字標明阻值，三位數字表示則其精度為5%，四位數字表示則其精度為1%。前幾位為有效數字，最後一位表示倍率。小數表示時，“R”表示小數點，並佔用一位有效數字其餘為有效數字。
（3）AD封裝：一共有9種封裝，有兩種尺寸表示程式碼，都由四位數字表示，前兩位表示長度，後兩位表示寬度。長與寬的單位為毫米。平常多用英制表示封裝。
例如：英制0603電阻，表示電阻長度為0.06英寸，寬度為0.03英寸；公制1005電阻，則表示長度為1.0mm，寬度為0.5mm。
3.電容器元件
1.基本性質
電容器：容納電荷的器件。廣泛應用於電路中隔直通交，耦合，旁路，濾波，調諧電路等。
特點：
（1） 通交流電隔直流電；
（2） 電容器電壓不能突變：充放電時，存在電荷積累過程，電壓也存在建立過程；
（3） 電容器充電：兩極板分別帶等量異種電荷，每個極板帶電的絕對值為電容器的帶電量；
（4） 電容器放電：電容器兩極正負電荷通過導線中和，放電過程中產生短暫的電流。
2.電路表示
字母表示：C
單位：法拉
F
計算公式：通用公式C=Q/U；決定式：C=εS/4kd
3.直插電容
（1）
非極性電容：
I、獨石電容（實驗室較為常見）：多層陶瓷電容器的別稱，廣泛應用於電子精密儀器，各種小型電子裝置作諧振、耦合、濾波、旁路等。
II、電路圖中電容單位的標註規則：容量小於10000pF時用pF做單位，大於10000pF時用uF做單位。一般為簡便，大於100pF小於1uF電容不標註單位。無小數點的單位為pF，有小數點的單位為uF，例如3300指3300pF，0.1指0.1uF。
III、電容值讀取：1uF以下直接用數字表示，凡是用整數表示的單位預設為pF，凡是用小數表示的單位預設為uF。例如：10,22,0.047,0.1分別表示10pF，22pF，0.047uF，0.1uF;另一種標註方法則使用三個數字標註，前兩位為有效數字，第三位為0~7時，表示10的多少次方，當第三位為9時表示10-1，當第三位為8時表示10-2，單位為pF。例如：508表示0.5pF，680表示68pF，104表示0.1uF。
（2）
極性電容：有極性，正負不可錯接
電解電容（實驗室使用較多）：金屬箔為正極（鋁或鉭），緊貼正極的電介質為氧化膜（氧化鋁或五氧化二鉭），陰極由導電材料、電介質（電介質可以為液體或固體）和其他材料共同組成。
I、鋁電解電容：
由鋁圓筒做負極，裡面裝有液體電解質，插入一片彎曲的鋁帶做正極製成。
特點：容量大，但漏電流大、穩定性差，有正負極，適用於電源濾波或者低頻電路。
使用注意：電容外有一條很粗的白線，白線內由一行負號，那一邊就是負極，另一邊為正極；也可以通過引腳長度判斷，長引腳為正，短引腳為負。電容外殼上標有電容值以及耐壓值，使用時不可超過耐壓值。
II、鉭電解電容：貼片型鉭電解電容使用較多，詳見貼片電容一節。
4.貼片電容
（1） 非極性貼片電容：
又稱為多層片式陶瓷電容。注意其與貼片電阻的差別，貼片電容上沒有數字，而貼片電阻上有數字。
I、電容值：貼片電容在其整盤上標註有電容值，或用萬用表的電容檔測量，單獨看一個電容無法判斷電容值。
（2） 極性貼片電容：
I、鋁電解貼片電容：
原理同直插型鋁電解電容，只是管腳由直插改為貼片，黑色條狀代表負極。在PCB上電容位置上有兩個半圓，塗顏色的半圓對應引腳負極。
II、鉭電解貼片電容：
貼片鉭電容使用金屬鉭作為陽極材料。
正負極判斷：注意有橫線的是正極，區別於鋁電解電容。
優點：體積小，耐溫，容量誤差小，壽命長；
缺點：耐壓低，電流小，價格高。
4.晶振
從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片，封裝內部新增IC組成的振盪電路即晶體振盪器
應用
多應用於數位電路產生時鐘訊號
5.復位開關
復位開關是主機板上的插接線的插接物件之一，手按下時它發生短路，鬆開後又恢復開路，瞬間的短路就會讓計算機重啟，簡單的說就是一個重啟按鈕。
三.pcb板的繪製
1.關於元件的擺放
（1）元件擺放原則
1.元器件之間要儘量緊湊；
2.元器件之間的白線儘量少交叉；
- 擺放佈局要合理（人性化）；
（2）元件擺放技巧
1.元件對齊:
右對齊（ctrl+shift+r）
左對齊（ctrl+shift+l）
頂部對齊（ctrl+shift+t）
底部對齊（ctrl+shift+b）
2.元器件位置的微調：
點中元器件後按住shift+上下左右鍵調整位置
3.元器件的翻轉：
滑鼠一直點著元器件+space鍵
4.PCB板的映象翻轉：V+B；
2.關於佈線
(1)pcb佈線基本原則
1.連線儘量短、直；
2.連線避免銳角和直角；
3.類比電路、地線不能出現環路；
(2)pcb佈線前的各項配置
1.修改線寬
Design+Rule（快捷鍵D+R）
或引出線之後按Tab；
一般線寬選擇1mm。
2.連線層選擇
Bottom Layer（藍色的線）；
3.白色的線只是提示線路需要連線，是連線的最短路徑；
（3）pcb佈線
1.佈線：Place + line（不含電氣特性，快捷鍵P+L）
Place + routing（含有電氣特性，快捷鍵P+T）；
2.改變連線時的拐角：Ctrl + Shift + Space；
3. 檢視某一條線路：按住Crtl+單擊要檢視的線路；
（4）pcb設計小技巧
淚滴：
Tool+Teardrops…（快捷鍵：T+E）
鋪銅：
P+R
Ctrl+Shift+Space改變銅的形狀
（5）關於pcb常用層的介紹
1、頂層絲印層，（放置在頂層的文字說明，元器件符號）
2、頂層阻焊層，（頂層的阻焊設定-就是我們說的綠油）
3、頂層線路層，（頂層的導線連線）
4、底層線路層， 用法同頂層
5、底層阻焊層， 用法同頂層
6、底層絲印層， 用法同頂層
7、成型線，（主要用於外形的最終成型）
8、鑽孔層，（電路板上面所有的鑽孔）
