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單片機講義2:電子元器件與電子線路

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樓主
ID:250285 發(fā)表于 2017-11-19 01:29 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
第二講 電子元器件與電子線路

這一節(jié)課的目的:
1、 讓孩子們了解什么是電子元器件、作用、發(fā)展歷史
2、 初識基本的分立器件,晶體二極管、晶體三極管、電感、電容、電阻的電氣特性以及在 電路中的作用
3、 電子線路圖中常用的圖形符號(電源符號、元器件符號等)、文字符號
4、 能夠分析簡單的基于單片機為核心的電子線路
5、 電子線路中電源、地線的表示方式、了解參考點的含義
6、 了解一個完整電子產品的電路組成部分
7、 PCB(線路板)、電子元器件封裝
8、 初步了解 51 單片機開發(fā)環(huán)境(開發(fā)一般步驟)

電子技術是十九世紀末,二十世紀初開始發(fā)展起來的新興技術。二十世紀發(fā)展最迅速,應用 最廣泛,成為近代科學技術發(fā)展的一個重要標志。進入二十一世紀,人類進入了以電子計算 機和因特網為標志的信息社會。
一、 什么是電子元器件?
電子元器件是電子線路的基本組成物質。電子元器件的電氣特性、電子線路的結構決定了電 路的功能。
二、電子元器件的兩個發(fā)展階段:
1、 分立元件階段(1905-1959)真空電子管、半導體晶體管
2、 集成電路階段(1959-現在)SSI、MSI、LSI、VLSI 等
3、分立器件:
比如,真空電子管、晶體二極管、晶體三極管、電阻、電感等
4、集成電路 :
把一個電子單元電路或某些功能、甚至某一整機的功能電路制作在一個晶片或瓷片之上, 再封裝在一個便于焊接的外殼之中。半導體集成電路簡稱”IC”。比如,單片機、電腦CPU等.

三、 各種元器件的電氣特性
電阻

圖形符號:


文字符號:R 作用:限制電流通過,另外還有分壓等其它作用。


電容

無極電容: 極性電容:

作用: 電容的作用用三個字來說:“充放電。”不要小看這三個字,就因為這三個字,電容能夠

通過交流電,隔斷直流電;通高頻交流電,阻礙低頻交流電。電容的作用如果用八個字來說 那就是:“隔直通交,通高阻低。”這八個字是根據“充放電”三個字得出來的,不理解沒關 系,先死記硬背住。根據直流電源輸出電流的大小和后級(電路或產品)對電源的要求來先擇 濾波電容,通常情況下,每 1 安培電流對應 1000UF-4700UF 是比較合適的。

電感
圖形符號:

文字符號:L

作用:

電感的作用用四個字來說:“電磁轉換。”不要小看這四個字,就因為這四個字,電感能 夠隔斷交流電,通過直流電;通低頻交流電,阻礙高頻交流電。電感的作用再用八個字來說 那就:“隔交通直,通低阻高。”這八個字是根據“電磁轉換”三個字得出來的。
電感是電容的死對頭。另外,電感還有這樣一個特點:電流和磁場必需同時存在。電流 要消失,磁場會消失;磁場要消失,電流會消失;磁場南北極變化,電流正負極也會變化。
  電感內部的電流和磁場一直在“打內戰(zhàn)”,電流想變化,磁場偏不讓變化;磁場想變化, 電流偏不讓變化。但由于外界原因,電流和磁場都可能一定要發(fā)生變化。給電感線圈加上電壓,電流想從零變大,可是磁場會反對,因此電流只好慢慢的變大;給電感去掉電壓,電流 想從大變成零,可是磁場又要反對,可是電流失去回路,電流已經被強迫為零,磁場就會發(fā) 怒,立即在電感兩端產生很高的電壓,企圖產生電流并維持電流不變。這個電壓很高很高, 甚至會損壞電子元件,這就是線圈的自感現象。
給一個電感線圈外加一個變化磁場,只要線圈有閉合的回路,線圈就會產生電流。如果 沒回路的話,就會在線圈兩端產生一個電壓。產生電壓的目的就是要企圖產生電流。當兩個 或多個絲圈共用一個磁芯(聚集磁力線的作用)或共用一個磁場時,線圈之間的電流和磁場就 會互相影響,這就是電流的互感現象。
  大家看得見,電感其實就是一根導線,電感對直流的電阻很小,甚至能夠忽略不計。電 感對交流電呈現出很大的電阻作用。
電感的串聯(lián)、并聯(lián)非常復雜,因為電感實際上就是一根導線在按一定的位置路線分布,
所以,電感的串聯(lián)、并聯(lián)也跟電感的位置相關(主要是磁力場的互相作用相關),如果不考慮 磁場作用及分布電容、導線電阻(Q 值)等影響的話就相當于電阻的串聯(lián)、并聯(lián)效果。
   交流電的頻率越高,電感的阻礙作用越大。交流電的頻率越低,電感的阻礙作用越小。 電感和充滿電的電容并聯(lián)在一起時,電容放電會給電感,電感產生磁場,磁場會維持電流,電流又會給電容反向充電,反向充電后又會放電,周而復始……如果沒損耗,或能及時 的補充這種損耗,就會產生穩(wěn)定的振蕩。

二極管
圖形符號:
文字符號:D
作用:
二極管的作用和功能用四個字來說:“單向導電。”二極管常用來整流、檢波、穩(wěn)壓、鉗 位、保護電路等。
在隨身聽的供電回路中串上一只整流二極管,當直流電源接反時,不會產生電流,不會 損壞隨身聽。
給二極管(硅資料)加上低于 0.6V 的正向電壓,二極管基本上不產生電流(反向就更加不 能產生電流啦),這個電壓就叫死區(qū)電壓、門檻電壓、門限電壓、導通電壓等。

NPN三極管

圖形符號:

文字符號:Q

作用: 簡單來講三極管有三種工作狀態(tài):截止、飽和、放大

在單片機電路中,三極管常工作在飽和狀態(tài),也就說,起開關作用,導通相當于開關閉 合,截止相當于開關斷開。
三極管的作用和功能因為四個字來完成:“電阻可變。”由于三極管等效成的電阻值能夠 無限制的變化,所以三極管能夠用來設計開關電路、放大電路、震蕩電路。
三極管的集電極電流等于基極電流乘以放大倍數,當基極電流大到一定水平時,集電極 的電流由于各種原因不可能再增大了,這時集電極電壓已經等于或接近發(fā)射極電壓了,相當 于電阻值變成 0 歐姆。
確信三極管的放大狀態(tài)絕招:發(fā)射結正偏,集電結反偏。 三極管是電流控制型器件,場效應管是電壓控制型器件。場效應管性能優(yōu)量,但在分立
元件中,低電源電壓適應性比三極管要差。

四、 電子線路圖電源與 GND(負極)的表示方式:

正極: VCC

負極(地、公共參點): GND

五、 一個手電筒電路的另一種畫法:




改成這種畫法:


六、 一個完整的電子產品電路(舉單片機開發(fā)板電路)

七、 電子元器件封裝的含義:規(guī)格尺寸的不同,就是封裝的不同,PCB, 用某種材 料制作的線路板,用以連接種種電子元器件


八、 單片機開發(fā)步驟:
1、 搭建單片機開發(fā)軟件環(huán)境(51 單片機用 keil)
2、 基于單片機核心的電路板
3、 分析功能需求,分析單片機線路圖,弄清楚硬件實現機理
4、 設計程序算法,編寫源代碼
5、 調試

九:作業(yè)
1、 默寫常用元器件圖形符號、文字符號
2、 說出三極管的三種工作狀態(tài),以及在單片機電路中常工作的狀態(tài)
3、 簡要敘述單片機的開發(fā)步驟

十:下節(jié)課預告
單片機概述,十進制、二進制、十六進制的含義、換算,計算機工作原理、 匯編語言、C 語言概述等



這是以前給小學生培訓單片機做的一套講義,盡量的做到了通俗易懂,現分享給大家,絕對的純原創(chuàng)資料.
全部資料下載地址(共15章,pdf格式):
http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-98524-1.html


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沙發(fā)
ID:1 發(fā)表于 2017-11-20 00:41 | 只看該作者
好資料,51黑有你更精彩!!!
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板凳
ID:280125 發(fā)表于 2018-1-27 04:20 | 只看該作者
51單片機牛逼。
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地板
ID:280125 發(fā)表于 2018-1-27 04:21 | 只看該作者
51單機牛
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5#
ID:403231 發(fā)表于 2018-10-15 15:03 | 只看該作者
小學生都在學單片機了啊。我們家小學都快完了,哪知道這些內容。
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6#
ID:393796 發(fā)表于 2018-10-23 23:43 | 只看該作者
好東西!謝謝樓主分享
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7#
ID:418217 發(fā)表于 2018-10-30 22:21 | 只看該作者
通俗易懂,一看就明白了,比單純 講課本好太多了!
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8#
ID:420710 發(fā)表于 2018-11-7 12:55 | 只看該作者
簡單易懂,感謝分享
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9#
ID:425919 發(fā)表于 2018-11-18 19:01 | 只看該作者
謝謝分享!!!
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10#
ID:296774 發(fā)表于 2018-11-23 09:18 | 只看該作者
學習學習小學生的知識,謝謝分享。
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11#
ID:417062 發(fā)表于 2018-12-10 08:09 | 只看該作者
厲害了
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12#
ID:18591 發(fā)表于 2019-2-2 11:44 | 只看該作者
感恩~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
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13#
ID:502122 發(fā)表于 2019-4-3 10:27 來自手機 | 只看該作者
大一上學期就要學單片機了
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14#
ID:603730 發(fā)表于 2019-8-27 11:26 | 只看該作者
謝謝樓主分享!!!
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15#
ID:610155 發(fā)表于 2019-9-10 19:23 | 只看該作者
簡單,明了,初學者必備,點贊
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16#
ID:615425 發(fā)表于 2019-9-23 22:17 來自手機 | 只看該作者
謝謝分享,通俗易懂
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17#
ID:253767 發(fā)表于 2020-4-27 06:49 | 只看該作者
謝謝分享!!!
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18#
ID:736988 發(fā)表于 2020-5-4 12:04 來自手機 | 只看該作者
謝謝分享
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19#
ID:976070 發(fā)表于 2021-11-7 21:48 | 只看該作者

好資料,51黑有你更精彩!!!
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