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1.Multisim部分
准备阶段 multisim简介 Multisim是由美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。 Multisim可以辅助使用者完成从理论设计到电路仿真的一系列操作,其在电路设计以及实践教学中有着广泛的使用。Multism 界面介绍 而我们在电路设计中,常常会使用到以下几个仪器:示波器: 信号发生器 信号发生器用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 示波器常常被我们用来观察电压波形、特别是直流电压波形的变化,而信号发生器常常被用做特定交流信号发生电路的替代品,方便我们更快捷地设计与分析电路。三极管简介 三极管是半导体基本元器件之一,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区。其又可被分为NPN型和PNP型,分为c(集电极)、b(基极)、e(发射极),其主要功能为实现电流的放大,β= △Ic/△Ib。 三极管是电路设计中必不可少的元件之一。 以NPN型为例: Vc>Vb>0,Ve=0(GND)(ps:此处指的是电势) 根据原理图,Vbe>0可以看到在电场力的驱动下,电子由E极移动向B极,并且由于Vb 且Ic=βIb,Ic远大于Ib Vbe=Vc-IcRc= Vc-βIbRc H桥简介 这里是H桥的简单设计原理与思路,在实际使用者常常使用下图的MOS管代替三极管。运算放大器 运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。由于早期应用于模拟计算机中用以实现数学运算,因而得名“运算放大器” 下图是常见的理论放大电路 实战阶段 Multisim仿真电路图的绘制可以被分为如下四个阶段: 这是LED发光电路的完成图绘制电路仿真图 手动添加元件操作步骤如下: 按照图示步骤首先放置VCC、GND、LED、和电阻 注意:一定要添加GND(地极)!!! 之后将各个元件按电路规则连接起来,并点击仿真按钮观察效果: 可以看到LED灯被点亮选定元件之后,双击左键可以参看和更改元件属性: 将电阻改为3k: 可以看到灯未被点亮仿真效果对比图如下: 经过简单的Multisim电路设计介绍之后就可以去绘制更为复杂且使用的仿真电路了: 图示的是一个十分简单的八路灯模块,其相对原始的LED灯点亮模块在难度上并没有太大提升,但可以方便熟悉Multisim电路绘制。之后就可以去尝试绘制更为复杂的电路仿真图了: 这是三极管直流放大电路的简单原理图,常常用在单片机电路设计中用于使用单片机I/O口驱动大电流元件 这是一个比较常见的三极管使用实例,通过三极管可以使得单片机通过I/O下图是H桥的原理仿真电路 这是H桥的原理电路图 这是实用性的H桥电路图下图是运算放大器的原理仿真电路 不需要重新发明轮子 L298N模块: 基于L298N芯片,内置了H桥,可用于驱动电机 这是比较常见,也比较常用的L298N电机驱动模块,如果对使用环境没有太高需求的话,可以使用它来代替H桥电路。ULN2003D驱动蜂鸣器: 可以通过已经集成了放大电路的芯片来控制蜂鸣器基于单片机的仿真: 点击仿真之后,会有一个LED灯闪烁的效果。2.AD使用复习 AD基本操作复习 原理图画图要点
什么是封装库? 封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。还通过芯片上的接点连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又可以与外部电路相连。 结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP; 材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料; 引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点; 装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装 更多封装知识:电子元件封装知识大全 原理图库PCB库有什么关系? 原理图更偏向于理论上的电气连接,原理图库是实际元件的一种抽象表示,将其抽象为只有引脚的电路模型,我们只关注其电气特性,电路连接,它在电路中所起的功能,方便我们进行电路设计,类比于物理上的质点,具有物理属性,但大小可忽略。 就像我们在物理上会把电源抽象成电源符号一样。 PCB库中的元件更多的是与实际元件的封装有关,在电脑上模拟元件的大小、型号、样式,最终目的是为了安装元件,PCB库则是将原理图库中的元件与现实元件相对应,实质上对应的是一种元件的安装模型。对应的是实际元件布局。 原理图库到PCB库是一种理论向现实过渡的过程。 PCB图和原理图和现实中的电路板又有什么关系? 可以这么说,原理图对应的是现实电路板的理论电路图,理论上来说,这种电路可以正常工作。 PCB图对应的是实际电路板元件排布与走线,是一种布局图,反映了元件的实际连接关系。 它们的最终目的都是为了制作电路板,实现某种功能。 3.制作电路板 方法一:手工制板
(3)调整组态: 右键并选择Configuration(配置),进入Configuration之后,我们可以看到所绘制的PCB各个不同层的情况,例如包括元器件、是否含有过孔、镜像对称等等; 我们在这里需要删除我们不需要的层并加上过孔。(强烈推荐大家将每个不同的按键都一个个按下去试试,理解会更深哦~) 我们选中Holes的小勾,然后选中我们不需要的层,单层板只保留Top Layer (以及Keep out Layer),然后右键选择Delete(删除) 完成界面,点击OK,这时候剩下来的图形就是我们实际需要转印到板子上的电路了~
方法二:工厂制作
单片机是什么? 单片机(Single-Chip Microcomputer)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。 单片机的应用 单片机的结构 CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器; 相当于人类的大脑 RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据; 数据储存器 ROM : 用以存放程序、一些原始数据和表格; 程序储存器 I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出; 内外交流的通道 一个全双工 UART(通用异步接收发送器)的串行 I/O 口,用于实现单片机之 间或单片机与微机之间的串行通信; 片内振荡器和时钟产生电路 单片机周期介绍 单片机引脚 引脚排列方式及分类 电源引脚: 时钟引脚: 控制信号引脚RST,EA,ALE,PSEN: I/O: 电平特性 数字电路中只有两种电平:高和低 我们通过控制电平高低来实现对I/O口的控制 单片机电平定义为TTL电平:高+5V,低0V 计算机串口:高+12V,低-12V 所以单片机与计算机通讯时需要加电平转换芯片,或者转换器。 上拉电阻和下拉电阻 寄存器 那我们又该如何通过我们熟悉的语言去进行单片机编程呢? 单片机编程和直接的计算机编程的一个突出区别就是对底层的操作,计算机编程时不需要关心计算机的寄存器如何配置,而单片机则需要通过配置寄存器来实现某些功能。在将寄存器的地址也以C语言的命名规则进行命名之后,我们就可以使用C语言来对单片机进行编程。 像内存一样,寄存器中存储着许多数字,只不过是这些数字都被保存在特定的寄存器(地址)中。我们通过修改寄存器中的数字,从而实现对硬件的控制。 其他常用的单片机 |
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const uint16_t Tab[10]={0}; const uint16_t *p; p = Tab;//报错是怎么回事?
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用NUC131单片机UART3作为打印口,但printf没有输出东西是什么原因?
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