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標題: 單片機講義2:電子元器件與電子線路 [打印本頁]

作者: heiba 時間: 2017-11-19 01:29
標題: 單片機講義2:電子元器件與電子線路

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、并聯非常復雜，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、并聯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、并聯效果。

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://m.raoushi.com/bbs/dpj-98524-1.html

作者: admin 時間: 2017-11-20 00:41
好資料，51黑有你更精彩!!!

作者: 李成Lic 時間: 2018-1-27 04:20
51單片機牛逼。

作者: 李成Lic 時間: 2018-1-27 04:21
51單機牛

作者: 一片到 時間: 2018-10-15 15:03
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。

作者: radio2222 時間: 2018-10-23 23:43
好東西！謝謝樓主分享

作者: 木林森51 時間: 2018-10-30 22:21
通俗易懂，一看就明白了，比單純講課本好太多了！

作者: QBB11205 時間: 2018-11-7 12:55
簡單易懂，感謝分享

作者: red178 時間: 2018-11-18 19:01
謝謝分享！！！

作者: liuchuntian 時間: 2018-11-23 09:18
學習學習小學生的知識，謝謝分享。

作者: 仗義 時間: 2018-12-10 08:09
厲害了

作者: jxchen 時間: 2019-2-2 11:44
感恩~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

作者: Gerald-C 時間: 2019-4-3 10:27
大一上學期就要學單片機了

作者: vegalee 時間: 2019-8-27 11:26
謝謝樓主分享！！！

作者: tomyifeng 時間: 2019-9-10 19:23
簡單，明了，初學者必備，點贊

作者: Liu5452830 時間: 2019-9-23 22:17
謝謝分享，通俗易懂

作者: tieq1952 時間: 2020-4-27 06:49
謝謝分享!!!

作者: 奔跑步 時間: 2020-5-4 12:04
謝謝分享

作者: dhbt2021 時間: 2021-11-7 21:48

好資料，51黑有你更精彩!!!

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