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1、公选课公选课 单片机应用系统设计与开发单片机应用系统设计与开发主讲：张宏伟n电子技子技术锡焊技技艺n常用元器件及常用元器件及仪器器n单片机系片机系统设计概述概述n单片机开片机开发系系统的使用的使用n单片机系片机系统设计实例例第二节第二节 常用元器件及仪器n一、电阻器一、电阻器n二、电容器二、电容器n三、变压器三、变压器n四、电感器四、电感器n五、二极管五、二极管3下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页n六、三极管六、三极管n七、七、稳压器稳压器n八、其它各种组件八、其它各种组件一、电阻器的识别与检测一、电阻器的识别与检测n n1、电阻作用、电阻作用n调节电路中的电流，作为分流、分压或负载
2、调节电路中的电流，作为分流、分压或负载使用。使用。n2、按材料分类、按材料分类n 1）金属膜电阻器）金属膜电阻器 2）碳膜电阻器）碳膜电阻器 n 3）线绕电阻器线绕电阻器 4）水泥电阻等）水泥电阻等 n3、按功能分为类、按功能分为类n1）固定电阻）固定电阻 2）可调电阻）可调电阻 3）特种电阻等）特种电阻等各种膜式电阻实物照片各种膜式电阻实物照片4、额定功率、额定功率n在规定条件下，电阻器长期工作时所允许承受在规定条件下，电阻器长期工作时所允许承受的最大电功率。的最大电功率。n可分为：可分为：1/8W，1/4W，1/2W，1W，2W等，一般有功率越大，电阻体积越大。等，一般有功率越大，电阻体积
3、越大。n注意：注意：尽管电阻阻值一样，也不可使用低功率尽管电阻阻值一样，也不可使用低功率的电阻代替高功率的电阻。的电阻代替高功率的电阻。5、贴片电阻、贴片电阻n对于误差大于对于误差大于2%的电阻，阻值用三位数字的电阻，阻值用三位数字表示，前两位数字代表重要数据，最后一位表表示，前两位数字代表重要数据，最后一位表示加零的个数。示加零的个数。n例：例：683表示表示68000或或68K6排阻排阻n排阻又称电阻网络或电阻排，它与色环电阻相排阻又称电阻网络或电阻排，它与色环电阻相比具有整齐、少占空间的优点，它的内部实际比具有整齐、少占空间的优点，它的内部实际上是由很多个电阻整齐的排在一起。上是由很多个
4、电阻整齐的排在一起。n 第一号管脚由小圆点或小凹槽来表示。第一号管脚由小圆点或小凹槽来表示。n在电路中电阻网络的电路符号用在电路中电阻网络的电路符号用“RP”“RP”表示。表示。7电位器电位器n电位器是一种可调电阻，可通过调电位器是一种可调电阻，可通过调整其组件体上的旋扭或螺钉改变其整其组件体上的旋扭或螺钉改变其阻值。阻值。带开关的电位器带开关的电位器（收音机用音量）（收音机用音量）8.热敏电阻（热敏电阻（thermistor）n热敏电阻的阻值随温度变化有比较明显的改变热敏电阻的阻值随温度变化有比较明显的改变n负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电和正温度系数热敏电阻
5、阻(PTC).n多用作温度保护或温度检测电路上多用作温度保护或温度检测电路上。n电阻温度系数：电阻温度系数：在零功率条件下，其温度每变化在零功率条件下，其温度每变化1所引起电阻值的相对变化量。所引起电阻值的相对变化量。9.压敏电阻压敏电阻varistorn电阻值随施加的电压的变化呈现非线性变化。电阻值随施加的电压的变化呈现非线性变化。压敏电阻一般并联在电路中使用压敏电阻一般并联在电路中使用，当电压超过，当电压超过一定的值，压敏电阻迅速从高阻状态（阻断电一定的值，压敏电阻迅速从高阻状态（阻断电流）转入低阻状态（导通），反应时间可以达流）转入低阻状态（导通），反应时间可以达到毫微秒级。到毫微秒级。
6、n广泛的应用于各种电子线路中，用于浪涌过电广泛的应用于各种电子线路中，用于浪涌过电压及的防护，如：半导体器件保护压及的防护，如：半导体器件保护，测量控，测量控制仪器的过电压保护制仪器的过电压保护 等等 n压敏电阻的限制电压为压敏电阻的限制电压为nZv的阻值可以从正常时的兆欧级降到几欧，甚的阻值可以从正常时的兆欧级降到几欧，甚至小于至小于1。n过电压大部分降落在过电压大部分降落在Zs上，而用电器的输入电上，而用电器的输入电压比较稳定，因而能起到的保护作用。压比较稳定，因而能起到的保护作用。10.光敏电阻光敏电阻n利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，
7、对光线十分敏感，对光线十分敏感，它在无光照射时，呈高阻状它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小态；当有光照射时，其电阻值迅速减小n作用与应用作用与应用广泛应用于各种自动控制电路广泛应用于各种自动控制电路（如自动照明灯控制电路）、家用电器及各种（如自动照明灯控制电路）、家用电器及各种测量仪器中。测量仪器中。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页二、电容器二、电容器n电容是由两个中间隔以绝缘材料（介质）电容是由两个中间隔以绝缘材料（介质）的电极组成的，具有存储电荷的能力的的电极组成的，具有存储电荷的能力的电子元件。电子元件。n在电路中，它有阻直流通交流，阻低频在电路中，它
8、有阻直流通交流，阻低频通高频的特性，在电路中可起到通高频的特性，在电路中可起到旁路、旁路、耦合、滤波和调谐耦合、滤波和调谐等作用。等作用。n2.电容的电路符号是：电容的电路符号是：Cn3.常用电容有常用电容有:n 电解电容n 钽质电容n 独石电容n 陶瓷电容n 涤纶电容瓷片电容瓷片电容涤纶电容涤纶电容聚脂电容聚脂电容安安规规电电容容电解电容电解电容钽钽电电容容可变电容可变电容 n安规电容：安规电容：指用于这样的场合，即电容器失效指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全后，不会导致电击，不危及人身安全.n它包括它包括X电容各电容各Y电容两种类型，电容两种类型，X电容是跨电容
9、是跨接在电力线两线（接在电力线两线（L-N）之间的电容，一般选）之间的电容，一般选用金属薄膜电容；用金属薄膜电容；Y电容是分别跨接在电力线电容是分别跨接在电力线两线和地之间（两线和地之间（L-E，N-E）的电容，一般是）的电容，一般是成对出现。基于漏电流的限制，成对出现。基于漏电流的限制，Y电容值不能电容值不能太大，一般太大，一般X电容是电容是uF级，级，Y电容是电容是nF级。级。X电容抑制差模干扰，电容抑制差模干扰，Y电容抑制共模干扰。电容抑制共模干扰。三、变压器（三、变压器（Transformer）n我们我们常用的电子变压器主要有常用的电子变压器主要有n脉冲变压器（又叫开关变压器）脉冲变压
10、器（又叫开关变压器）n利用铁心的磁饱和性能把输入的正弦波电压变成利用铁心的磁饱和性能把输入的正弦波电压变成窄脉冲形输出电压的变压器。可用于燃烧器的点窄脉冲形输出电压的变压器。可用于燃烧器的点火、晶闸管的触发等。火、晶闸管的触发等。n工频变压器（又叫电源变压器）工频变压器（又叫电源变压器）n变压器的电路符号是：变压器的电路符号是：T变压器的图形符号变压器的图形符号 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页四、电感器（四、电感器（Inductor）n又称电感线圈又称电感线圈,在调谐、振荡、滤波、耦在调谐、振荡、滤波、耦合、匹配、陷波、延迟、补偿、偏转、合、匹配、陷波、延迟、补偿、偏转、聚焦等电
11、路中是必不可少的。聚焦等电路中是必不可少的。n电感：电感：一个载流线圈的磁通量与线圈中一个载流线圈的磁通量与线圈中电流成正比，其比例常数用电流成正比，其比例常数用L表示表示n电感的单位是亨（电感的单位是亨（H），毫亨（），毫亨（mH），微），微亨（亨（H）。）。双路电感双路电感空心电感空心电感色环电感色环电感工形电感工形电感磁心电感磁心电感棒形电感棒形电感五、二极管五、二极管(diode)n二极管具有单向导电特性。二极管具有单向导电特性。n作用：作用：整流，检波，稳压，隔离，开关，保护，整流，检波，稳压，隔离，开关，保护，指示等。指示等。玻玻 璃璃 二二 极极 管管塑塑 封封 二二 极极 管管
12、n二极管表面上的标记一般有两个内容，一个表二极管表面上的标记一般有两个内容，一个表示该组件是二极管，一个标明该二极管哪个脚示该组件是二极管，一个标明该二极管哪个脚是正极或负极。是正极或负极。n二极管的识别很简单，小功率二极管的二极管的识别很简单，小功率二极管的N极极（负极），在二极管（负极），在二极管 外表大多采用一种色圈外表大多采用一种色圈标出来标出来n二极管的电路符号是二极管的电路符号是“D”。1N4000系列（整流）二极管耐压比较系列（整流）二极管耐压比较n 1N4001 1N4002 1N4003 n耐压（耐压（V）50 100 200n电流（电流（A）均为均为1 n 1N4004 1
13、N4005 1N4006 1N4007 耐压（耐压（V）400 600 800 1000 电流（电流（A）均为均为1 实训：测量二极管实训：测量二极管n利用二极管的单向导电性，可测量出二利用二极管的单向导电性，可测量出二极管的极管的P和和N端端 选择功能档二极管显示1，二极管不通交换表笔二极管导通，显示正向压降，红表笔为P端用万用表用万用表 档测试档测试硅二极管正向压降为硅二极管正向压降为0.60.60.8v0.8v，反向截止。，反向截止。锗二极管正向压降为锗二极管正向压降为0.10.10.3v0.3v，反向截止。，反向截止。PN结正向偏置测试注意：指针表与数字表的不同注意：指针表与数字表的不
14、同用用指指针针式式万万用用表表(如如：500500型型)测测量量二二极极管管，用用电电阻阻档档时，可等效为如图所示。时，可等效为如图所示。R1 R1或或R10R10档档 9V 9V电池，电池，其它档位其它档位 1.5V 1.5V 电池。电池。（1 1）小功率二极管：）小功率二极管：R100R100或或R1KR1K档，档，（2 2）中、大功率二极管的测量）中、大功率二极管的测量 R1 R1或或R10R10档。档。发光二极管（发光二极管（LED）n作用是为了表示电路是否正在工作。现作用是为了表示电路是否正在工作。现在有些高亮在有些高亮LED可发作照明用灯。可发作照明用灯。n电极较小、个头较矮的一个
15、是正极，电电极较小、个头较矮的一个是正极，电极较大的一个是它的负极。若是新买来极较大的一个是它的负极。若是新买来的发光管，管脚较长的一个是正极。的发光管，管脚较长的一个是正极。n参数：参数：颜色、直径颜色、直径下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页六、三极管（六、三极管（triode）n三极管是一种能将电信号放大的元件，是组成三极管是一种能将电信号放大的元件，是组成放大电路关键组件之一，其外形特征一般是三放大电路关键组件之一，其外形特征一般是三个脚个脚n外壳有的用塑料封装，有的用金属封装。用金外壳有的用塑料封装，有的用金属封装。用金属封装的是为了便以散热，因为大功率三极管属封装的是为了便
16、以散热，因为大功率三极管上流过的电流一般很大，容易发热。上流过的电流一般很大，容易发热。n三极管的电路符号是三极管的电路符号是“Q”。三极管上的三个。三极管上的三个脚，代表着三个极：基极、集电极和发射极。脚，代表着三个极：基极、集电极和发射极。三极管有二种型号：三极管有二种型号：PNP和和NPN。三极管外形三极管外形bceNPNPNPb b：基极：基极c c：集电极：集电极e e：发射极：发射极bcen三极管的简易测量：三极管的简易测量：n三极管可以等效为两个串接的二极管。先三极管可以等效为两个串接的二极管。先按测量二极管的方法确定按测量二极管的方法确定基极基极，由此也可，由此也可确定三极管的
17、类型（确定三极管的类型（PNP、NPN）。）。n三极管的简易测量：三极管的简易测量：n指针式万用表判断三极管的发射极和集电极是利用了三极管的电流放大特性，如被测三极管是NPN型管，先设一个极为集电极，与万用表的黑表笔相连接，用红表笔接另一个电极，观察好指针的偏转大小。n三极管的简易测量：三极管的简易测量：n然后用人体电阻代替图中的RB，用手指捏住C和B极，C和B不要碰在一起，再观察指针的偏转大小，若此时偏转角度比第一次大，说明假设正确。若区别不大，需再重新假设。PNP型管的判别方法与NPN型管相同但极性相反。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页七、稳压器七、稳压器n稳压器的功能是稳定电
18、压，它看起来很像金属稳压器的功能是稳定电压，它看起来很像金属封装的三极管。封装的三极管。n拿着稳压器，让组件体上凸出的标签向上，管拿着稳压器，让组件体上凸出的标签向上，管脚向外，标签左边的一条管脚是第一管脚。脚向外，标签左边的一条管脚是第一管脚。n稳压器管体上是散热片，通常用螺丝固紧在电稳压器管体上是散热片，通常用螺丝固紧在电路板或散热片上。路板或散热片上。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页八、其它各种组件八、其它各种组件n1.开关（开关（Switch）n常用的开关有三种类型：搬动开关、按扭开关常用的开关有三种类型：搬动开关、按扭开关和双列直插开关。和双列直插开关。n开关的电路符号是
19、：开关的电路符号是：S或或SW拔动开关拔动开关按扭开关按扭开关船形开关船形开关n2继电器（继电器（Relay）n继电器功能与开关一样，继电器可使用电路打继电器功能与开关一样，继电器可使用电路打开或关上，但开关只能用移动，才能打开或关开或关上，但开关只能用移动，才能打开或关上。上。n继电器的电路符号是：继电器的电路符号是：K。继电器有各种不同。继电器有各种不同的类型，有一些是密封包装的，有一些是没有的类型，有一些是密封包装的，有一些是没有经过密封包装的。继电器能否过波峰，要经过经过密封包装的。继电器能否过波峰，要经过验证才行。验证才行。电路符号电路符号n连接器（连接器（ConnectorConn
20、ector）n连接器普遍被叫做连接器普遍被叫做“边缘连接器边缘连接器”，是插在电，是插在电路板边缘的，起线路连接作用。连接器必须平路板边缘的，起线路连接作用。连接器必须平插在电路板平面上，插入时要保证所有管脚都插在电路板平面上，插入时要保证所有管脚都伸出焊盘，不可有管脚在组件面弯曲。伸出焊盘，不可有管脚在组件面弯曲。n保险管（保险管（fuse）n用在电路上的保险管的作用与家中用的保险丝的用在电路上的保险管的作用与家中用的保险丝的作用一样。保险丝保护电路不被高电流伤害。作用一样。保险丝保护电路不被高电流伤害。n保险管的电路符号是：保险管的电路符号是：F，n保险管是轴向引线组件。保险管由玻璃管体和
21、保保险管是轴向引线组件。保险管由玻璃管体和保险丝险丝,管脚等。管脚等。n有的电路中保险管安放在保险管插座上的，方便有的电路中保险管安放在保险管插座上的，方便更换。所以没的引脚，作用是相同的。更换。所以没的引脚，作用是相同的。常用仪器、仪表的使用n一、常用仪器、仪表的使用n1 1、万用表的使用、万用表的使用n2 2、数字毫伏表的使用、数字毫伏表的使用n3 3、示波器的使用、示波器的使用n4.4.函数信号发生器函数信号发生器1、万用表的使用n万用表可以用来测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流、电阻、电容、频率、三极管以及二极管状态，是最常用的电子测量仪器之一。面面板板简简介介电源开关显示屏功
22、能开关测量表笔表笔插孔电容插孔三极管插孔电阻档直流电压档交流电压三极管交流电流直流电流电容频率二极管功能选择拨盘注：每档数字即为该档所能测的最大值。如：直流20V档，能测量20V以内的电压当前选择：测量电容档。功能选择1 1、测量直流电压、测量直流电压实验电路：实验电路：采用采用9.9V9.9V直流电源对直流电源对200200电阻供电，用电阻供电，用万用表测量电阻两端电压。万用表测量电阻两端电压。等效电路：等效电路：2009.9V 红表笔黑表笔直流电源电阻电压读数电压读数9.99V（1）功能旋钮调到直流20V挡（2）将表笔插入相应插孔（除测量电流量，表笔都是插这两个插孔）（3）表笔并接到测量电
23、阻两端（4）读数：9.99V（5）若交换红、黑表笔的测量位置，将得到：-9.99V注意：仪器精注意：仪器精度和测量误差度和测量误差2 2、测量电流、测量电流实验电路：实验电路：采用采用9.9V9.9V直流电源对直流电源对2 2个个200200的串联电阻的串联电阻供电，用万用表测量流过电阻的电流。供电，用万用表测量流过电阻的电流。直流电源电阻等效电路：等效电路：2002009.99.9V V A红表笔测量点黑表笔测量点（1 1）功能旋钮调）功能旋钮调到直流到直流200mA200mA挡挡 （2 2）红表笔插出）红表笔插出mAmA插孔插孔 （3 3）表笔插出测量点（相）表笔插出测量点（相当于把电流表
24、串入待测当于把电流表串入待测支路）支路）（4）读数：25.25mA注意：注意：电流理想值电流理想值9.9/400=25mA9.9/400=25mA （4 4）交换红、黑表）交换红、黑表笔测量点笔测量点 读数：25.24mA得到负值：得到负值：-25.24-25.24 （5 5）超过量程）超过量程 选择选择20mA20mA档档 显示显示1 1 3 3、测量电阻、测量电阻断开待测电阻电路，将表笔接到电阻两端即可断开待测电阻电路，将表笔接到电阻两端即可 选择档：200 档 100 测得：99.72300 超量程，显示1 选2K档 测得：0.2959K4 4、测量电容、测量电容选择电容档，再将待测电容
25、插入相应的插孔即选择电容档，再将待测电容插入相应的插孔即可可 200nF档插入电容47.6nF2uF档选偏大的量程0.0466uF即46.6nF选过小的量程20nF档显示16 6、测量三极管、测量三极管选择选择hFEhFE档，再将待测三极管插入相应的插孔档，再将待测三极管插入相应的插孔中中 hFE档插入三极管插入正确，显示放大倍数NPN管，明确E、B、C三极插入错误显示07 7、测量二极管、测量二极管利用二极管的单向导电性，可测量出二极管的利用二极管的单向导电性，可测量出二极管的P P和和NN端端 选择功能档二极管显示1，二极管不通交换表笔二极管导通，显示正向压降，红表笔为P端8 8、测量频率
26、、测量频率测量信号发生器输出信号的频率测量信号发生器输出信号的频率 20KHz档988Hz的正弦波信号信号接入万用表1.007KHz采用万用表测量信号频率只有采用万用表测量信号频率只有20KHz20KHz档，档，一但超出量程，也将得不到结果。一但超出量程，也将得不到结果。80KHz80KHz的正弦的正弦波信号波信号不能显示正不能显示正确结果确结果万用表的使用原则操作的原操作的原则：先：先选档，再档，再选量程。量程。静静态工作点工作点测量：直流量：直流电压档档（输入入输出出电压测量：交流量：交流电压档）档）表笔的使用原表笔的使用原则：测量量电压（交、直流）（交、直流）时，黑笔黑笔总是接是接负极、
27、地或低极、地或低电位端。位端。n测量电压、电流、频率应在额定范围内测量电压、电流、频率应在额定范围内使用使用 n万用表换挡时，一端表笔应断开万用表换挡时，一端表笔应断开 n不能用万用表的电阻档和电流档测电压不能用万用表的电阻档和电流档测电压 n交流电压、电流的测量与直流类似，区交流电压、电流的测量与直流类似，区别只在于把功能旋钮调到交流档别只在于把功能旋钮调到交流档n2、数字毫伏表的使用n用于测量输入、输出交流电压用于测量输入、输出交流电压电源源自自动调节量程量程通道通道n3、示波器的使用n通道的选择、面板旋钮的使用通道的选择、面板旋钮的使用n信号由探头的一对夹子引入，其中信号由探头的一对夹子引入，其中红红夹子夹子接观测点，接观测点，黑夹子黑夹子接地。接地。Y轴增幅增幅Y轴增幅增幅耦合方式耦合方式通道通道1通道通道2垂垂直直位位移移通通道道选择水平位移水平位移频率微率微调扫描描频率率电源源明暗度明暗度聚焦聚焦4.4.函数信号发生器函数信号发生器波形波形选择正弦波正弦波输出端出端（A口）口）波形波形选择结果果显示示输出出电压幅度幅度调节电源开关源开关频率率调整整