《第三集》自制Arduino最小系統(tǒng)板之PCB的焊接，發(fā)現(xiàn)許多問(wèn)題

ID:241755 · 發(fā)表于 2018-11-29 19:31

前面兩篇帖子導(dǎo)航：
第一集，電路原理圖的設(shè)計(jì)

第二集，pcb的繪制以及一些技巧

   這里是自制Arduino最小系統(tǒng)板的第三章，前面兩章我完成了電路原理圖的繪制以及PCB的設(shè)計(jì)并且將PCB文件交付了工廠加工，經(jīng)過(guò)了將近一周的等待，我終于收到了加工好的電路板，在這一章我將會(huì)焊接，測(cè)試這塊板子是否達(dá)到了我要求的功能以及我需要做出的一些更改和優(yōu)化，并將一些經(jīng)驗(yàn)分享給大家，那么廢話少說(shuō)，我們現(xiàn)在開(kāi)始�。�！
                           第一部分
   首先放上制作好的板子，我一共做了10塊，表面上看起來(lái)還是十分漂亮的嘿嘿嘿！
IMG_1051_看圖王.JPG

正面和反面也來(lái)一張！��！
IMG_1052_看圖王.JPG

拿到板子之后先要看看有沒(méi)有什么問(wèn)題，比如短接和某個(gè)導(dǎo)線離開(kāi)了焊盤(pán)，雖然現(xiàn)在大部分廠家都會(huì)在做好板子之后進(jìn)行飛針測(cè)試，但是自己檢查檢查還是為好，免得等到元件全都焊上去之后，一通電。。。就燒了。。。

果然，不出我所料，我發(fā)現(xiàn)板子反面的一個(gè)焊盤(pán)沒(méi)有導(dǎo)線連接，what？咋回事？

于是我趕緊回頭檢查我的PCB文件，發(fā)現(xiàn)我把這個(gè)焊盤(pán)的網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)錯(cuò)了，少了一個(gè)+號(hào)。。。暈。。。。
2345截圖20181125160636.jpg

不過(guò)還好這不太影響，一些元器件也到了，接下來(lái)就是焊接了��！
首先是一些工具，一把鑷子和一把烙鐵，鑷子的話必須用金屬的，我之前買(mǎi)過(guò)一個(gè)塑料鑷子，結(jié)果就被烙鐵燒化了。。。

一塊海綿也是必要的，當(dāng)烙鐵上有多余的焊錫時(shí)候，在海綿上刮幾下就可以了。

下面就是我將為大家介紹的一些常規(guī)器件的焊接方法和技巧，先放一張圖，給大家一個(gè)直觀的大小感受，圖中的器件從左到右依次是：0603貼片電阻，0805LED燈，SOD323貼片二極管，SOT23三極管，SOT89降壓芯片，SOIC8時(shí)基芯片，PH1.06P排針以及5號(hào)電池。所以大家可以看出這些器件都是非常小的，所以焊接的時(shí)候一定要有耐心，一步一步來(lái)。

1.焊接0603貼片電阻

2.焊接0805led燈

3.焊接二極管

4.焊接降壓IC

5.焊接三極管

6.焊接555芯片

5.焊接PH1.0接頭

好了，這些就是焊接的一些技巧和方法，其他的元件都按照這上面所說(shuō)的技巧方法來(lái)焊接，經(jīng)過(guò)許久的焊接之后，我完成了�。�！

                                    第二部分
   那么，接下來(lái)就是燒寫(xiě)bootloader了，關(guān)于bootloader的燒寫(xiě)我就不多說(shuō)了，網(wǎng)上有很多介紹燒寫(xiě)方法的帖子。
   燒寫(xiě)完了bootloader，那么我現(xiàn)在就可以直接用串口給這塊板子下載程序了，我當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)留有一個(gè)下載程序的接口，于是我使用外部的USB轉(zhuǎn)TTL模塊給這塊板子下載程序，如圖：

給這個(gè)模塊一個(gè)特寫(xiě)，貌似是使用的CH340的方案，網(wǎng)上很容易就可以買(mǎi)到，價(jià)格幾塊錢(qián)。不過(guò)購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候注意一定要購(gòu)買(mǎi)帶有DTR輸出的模塊，因?yàn)锳tmega328P燒錄程序的時(shí)候需要復(fù)位，所以沒(méi)有這個(gè)引腳的話需要手動(dòng)復(fù)位，但是手動(dòng)復(fù)位的成功率貌似不高。。。

一切準(zhǔn)備都做好了，下面就是測(cè)試板子的性能是否達(dá)標(biāo)！首先放上我的要求：
未標(biāo)題-1.jpg

下面開(kāi)始測(cè)試：

1.NRF24L01接口
這個(gè)模塊沒(méi)到貨，所以暫時(shí)無(wú)法測(cè)量，不過(guò)我測(cè)量了接口到單片機(jī)的導(dǎo)線，還好，都是通的。。。

2.5V升壓電路和3.3V降壓電路
我接上了一個(gè)1S鋰電池，LED燈亮了，但是我并不能看出來(lái)電壓是否達(dá)到了5V,但是我手頭上又沒(méi)有電壓表，所以我想了一個(gè)妙計(jì)：用Atmega328的模擬輸入引腳當(dāng)做電壓表來(lái)使用（注意這樣使用只能測(cè)量5V以下的電壓，所以測(cè)量過(guò)高電壓時(shí)候請(qǐng)加入分壓電路）

首先我寫(xiě)了一個(gè)測(cè)量電壓的代碼：
2345截圖20181125152414.jpg

然后將板子上的A1引腳焊接一根杜邦線，然后就可以測(cè)量其他引腳的電壓了，下面是串口輸出的電壓值：
2345截圖20181125152634.jpg

可以看出5V電壓和3.3V電壓都是正常值，故這兩個(gè)功能測(cè)試通過(guò)

3.報(bào)警器電路
由于我的蜂鳴器型號(hào)買(mǎi)錯(cuò)了，直接焊不上，所以我接上杜邦線來(lái)試驗(yàn)：

但是有個(gè)問(wèn)題就是我發(fā)現(xiàn)我通電之后蜂鳴器就停的鳴叫，查看電路圖后發(fā)現(xiàn)我的RESET（復(fù)位）引腳是懸空的，所以導(dǎo)致電位不穩(wěn)定，所以這個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致了報(bào)警電路設(shè)計(jì)失敗：（可以從圖上看出，reset引腳沒(méi)有上拉或者下拉電阻）
火狐截圖_2018-11-14T04-49-25.266Z.png

4. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
我可能犯了一個(gè)大錯(cuò)，因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)我的封裝里面將AO3400的引腳搞反了，如圖：
2345截圖20181125174836.jpg

所以。。。。整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路去全都用不了。。。全部都垮了

，所以大家一定要將封裝和芯片對(duì)應(yīng)好，千萬(wàn)不要將引腳搞錯(cuò)了。。。。哎。。

到這里所有的功能就都測(cè)試完成了，我總結(jié)了整個(gè)板子的問(wèn)題。。。如下
1.電源以及動(dòng)力線的寬度不夠，可能導(dǎo)致電流過(guò)大時(shí)候燒毀，需要重新設(shè)定線寬
2.AO3400封裝錯(cuò)誤
3.5V輸出焊盤(pán)沒(méi)有線連接
4.555芯片復(fù)位電路需要下拉電阻
5.經(jīng)過(guò)多個(gè)考慮，還是想取消使用mos管驅(qū)動(dòng)的方案，改為使用驅(qū)動(dòng)芯片的方案
6.對(duì)于這個(gè)板子，輸入電壓可以從0.9V一直到12V,但是是需要從兩個(gè)接口輸入，并且經(jīng)過(guò)兩個(gè)電路去升壓和降壓，容易發(fā)生接錯(cuò)的問(wèn)題，于是考慮更換升降壓電路，改為從一個(gè)接口輸入寬電壓的方案
7.同時(shí)，為了適應(yīng)寬電壓的輸入，我還需要重新設(shè)計(jì)電壓采樣電路

                                             總結(jié)
   經(jīng)過(guò)這一次的設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，這些問(wèn)題我希望大家在設(shè)計(jì)的時(shí)候也可以注意到并且千萬(wàn)不要出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題，對(duì)于這塊板子我會(huì)接著改進(jìn)，并且在下面一板中完善出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)于下面一板本中需要大幅改動(dòng)的寬電壓輸入電路以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，我仍然在進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)以及元器件的選擇，當(dāng)我完成之后我會(huì)及時(shí)的更新我的進(jìn)度。
   最后，感謝你們閱讀我寫(xiě)的這么多文字，希望我此次做的電路可以對(duì)你們提供一些幫助和引導(dǎo)，謝謝。
PS：下一次更新會(huì)很快，我已經(jīng)重新選擇了合適的驅(qū)動(dòng)IC以及電壓芯片，正在設(shè)計(jì)PCB中。。。。

ID:1 · 發(fā)表于 2018-11-30 16:01

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:328014 · 發(fā)表于 2018-11-30 16:01

真棒，超詳細(xì)

ID:272625 · 發(fā)表于 2019-2-14 16:20

樓主焊錫技術(shù)有點(diǎn)差，有個(gè)技巧叫拖焬技術(shù)，專(zhuān)門(mén)拆裝IC用的！

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