1、合格电子工程师需要掌握的技能合格电子工程师需要掌握的技能是个人运算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个接脚 (DB-9) 或是25个接脚 (DB-25) 的型态显现，一样个人运算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。3、 RS485/422（平稳信号）RS485采纳差分信号负逻辑，2V6V表示“0”，- 6V- 2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现专门少采纳，现在多采纳的是两线制接线
2、方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多能够挂接32个结点。在RS485通信网络中一样采纳的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。4、 干接点信号【1】干接点(dry cantact)和湿接点(wet contact)信号 干接点看起来是俗称，然而，实际上，在工业操纵领域中，差不多是一个标准的名词了。干接点的定义：无源开关；具有闭合和断开的2种状态；2个接点之间没有极性，能够互换；常见的干接点信号有：1、各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等；2、各种按键；3、各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破裂、振动、
3、烟雾和凝聚传感器；4、继电器、干簧管的输出；【2】湿接点的定义是：有源开关；具有有电和无电的2种状态；2个接点之间有极性，不能反接二、 模拟信号视频1、 非平稳信号：模拟信号在传输过程中，如果被直截了当传送确实是非平稳信号2、 平稳信号：如果把信号反相，然后同时传送反相的信号和原始信号，就叫做平稳信号。平稳信号送入差动放大器，原信号和反相位信号相减，得到加大的原始信号，由于在传送中，两条线路受到的干扰差不多，在相减的过程中，减掉了一样的干扰信号，因此更加抗干扰。三、 芯片1、 封装2、 7407：集电极开路六正相高压驱动器3、 7404：六门非4、 74005、 74LS5736、 ULN20
4、03：ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈设，由七个硅NPN 达林顿管组成。 该电路的特点如下： ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路 直截了当相连，能够直截了当处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，同时能够在关态时承担50V 的电压，输出还能够在高负载电流并行运行。 ULN2003 采纳DIP16 或SOP16 塑料封装。7、 74LS2448、 74LS2409、 74LS24510、 74LS138/23811、 CPLD(EPM7128)：1
5、2、 116113、 max691：微操纵器监控监控电路14、 max485/75176：MAX485接口芯片是Maxim公司的一种RS485芯片。 采纳单一电源+5 V工作，额定电流为300 A，采纳半双工通讯方式。15、 mc148916、 mc148817、 ICL232/max23218、 89C51四、 分立器件1、 封装2、 电阻：功耗和容值3、 电容1) 独石电容：无正负级，内阻大，滤波成效差2) 瓷片电容：3) 电解电容：4、 电感5、 电源转换模块6、 接线端子7、 LED发光管8、 8字（共阳和共阴）9、 三极管2N555110、 蜂鸣器五、 单片机最小系统：单片机以及周围
6、的时钟电路和复位电路称为单片机的最小系统1、 单片机2、 看门狗和上电复位电路3、 晶振和瓷片电容六、 串行接口芯片1、 eeprom2、 串行I/O接口芯片3、 串行AD、DA4、 串行LED驱动、max7129七、 电源设计1、 开关电源：器件的选择2、 线性电源：1) 变压器2) 桥3) 电解电容3、 电源的爱护1) 桥的爱护2) 单二极管爱护八、 修理1、 电源2、 看门狗3、 信号九、 设计思路1、 电源：电压和电流2、 接口：串口、开关量输入、开关量输出3、 开关量信号输出调理1) TTL继电器2) TTL继电器（反向逻辑）3) TTL固态继电器4) TTLLED（8字）5) 继电
7、器继电器6) 继电器固态继电器4、 开关量信号输入调理1) 干接点光耦 2) TTL光耦5、 CPU处理能力的考虑6、 成为产品的考虑：1) 电路板外形：大小尺寸、异形、连接器、空间体积2) 电路板模块化设计3) 成本分析4) 器件的冗余度1. 电阻的功耗2. 电容的耐压值等5) 机箱6) 电源的选择7) 模块化设计8) 成本核算1. 如何运算电路板的成本？2. 如何降低成本？选用功能满足价格廉价的器件十、 摸索题1、 如何检测和指示RS422信号2、 如何检测和指示RS232信号3、 设计一个4位8字的显示板1) 电源：DC122) 接口：RS2323) 4位3”8字（连在一起）4) 亮度检
8、测5) 二级调光4、 设计一个33位1”8字的显示板1) 电源：DC5V2) 接口：RS2323) 3排 11位8字，分4个、3个、4个3组，带行与行之间带间隔4) 单片机最小系统5) 译码逻辑6) 显示驱动和驱动器件5、 设计一个PCL725和MOXA C168P的接口板1) 电源：DC5V2) 接口：PCL725/MOXA 8个RS2321. PCL725，直立DB37，孔2. MOXA C168P，DB62弯3) 开关量输出信号调理：6个固态继电器和8个继电器，能够被任何一路信号操纵和驱动，接口：固态继电器5.08直立，继电器3.81直立4) 开关量输入调理：干接点闭合为1或0可选，接口
9、：3.81直立5) RS232调理：1. LED指示2. 前4路RS232全信号，后4路只需要TX、RX、03. 无需光电隔离4. 接口形式：DB9（针）直立第二部分：软件知识一、 汇编语言二、 C51该部分能够从市场上买到的N种开发板上学到，至于第一部分，需要人来带吧。什么原因要把握这些知识？ 实际上，电子工程师确实是将一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原先的这些器件分离时无法完成的功能，做成一个成品。所需要的技能越高、功能越复杂、成本越低、市场上对相应的东东的需求越大，就越成功。这确实是电子工程师的自身的价值。从成本到产品售出，之间的差价确实是企业的追求。作为企业的老总，是在市场上去
10、查找如此的应用；对电子工程师而言，是将老总提出的需求或者应用按照一定的构思原则（成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等）在最短的时刻内完成。最短的时刻，跟电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时刻直截了当有关。这确实是电子工程师的价值。 将电子产品抽象成一个硬件的模型，大约有以下组成： 1) 输入 2) 处理核心 3) 输出 输入差不多上有以下的可能： 1) 键盘2) 串行接口（RS232/485/can bus/以太网/USB） 3) 开关量（TTL，电流环路，干接点） 4) 模拟量（420ma、 010ma、05V（平稳和非平稳信号） 输出差不多上有以下组成： 1) 串行接口（RS2
11、32/485/can bus/以太网/USB） 2) 开关量（TTL、电流环路、干接点、功率驱动） 3) 模拟量（420ma， 010ma，05V（平稳和非平稳信号） 4) LED显示：发光管、八字 5) 液晶显示器 6) 蜂鸣器 处理核心要紧有： 1) 8位单片机，要紧确实是51系列 2) 32位arm单片机，要紧有atmel和三星系列 51系列单片机现在看来，只能做一些简单的应用，讲白了，那个芯片也确实是做单一的一件情况，做多了，不如使用arm来做；还能够在arm上加一个操作系统，程序既可靠又容易编写。 最近三星的arm受到追捧，价格廉价，以太网和USB的接口也有，周立功的开发系统也廉价，
12、作为学习ARM的产品来讲，应该是最好的；作为工业级的操纵，是不是合适，在网友中有不同的看法和争议。本公司使用atmel ARM91系列开发的1个室外使用的产品，在北京室外使用，没有任何的通风和加热的措施，从去年的5月份到现在，运行情形良好。差不多有个成功应用的案例。 但关于初学者来讲，应该从51着手，一方面，51依旧入门级的芯片，作为初学者练手依旧比较好的，能够将以上的概念走一遍；专门多专门的单片机也是在51的核的基础上增加了一些I/O和A/D、D/A；也为今后学习更高一级的单片机和ARM打下基础。再讲了，哪个老总会将ARM级别的开发放在连51也没有学过的新手手中？ 在51上面去做复杂的并行扩
13、展是没有必要的，例如，扩展I/O口和A/D、D/A等等，能够直截了当买带有A/D、D/A的单片机；或者直截了当使用ARM，它的I/O口线口多。能够使用I2C接口的芯片，扩展I/O口和A/D、D/A，以及SPI接口扩展LED显示，例如：MAX7219等芯片。 市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子，如：RAM、EPROM、A/D、D/A等，我觉得差不多没有必要去看了，明白历史上有这些一回事就行了； 这知识，是所有产品都具备的要素。因此要学，再具体应用。 讲一个小的故事：野人献曝。 从前，有一个农民，冬天干了活后，休息晒太阳。好舒服呀。 他想，这么舒服的享受，我要献给国王，让他也能得到享
14、受。 因此他兴冲冲地到了王宫，将他的宝贵体会献给了国王。 我现在就象那个农民，把自己认为专门宝贵的体会献给大伙儿。期望大伙儿多提宝贵意见；拍板砖也能够，骂我也无所谓，呵呵，随便。 第一课：51单片机最小系统 实际上，51单片机核心外围电路是专门简单的，一个单片机一个看门狗一个晶振2个磁片电容； 2. 看门狗：种类专门多，我常用的有max691/ca1161和DS1832等，具体看个人习惯、芯片工作电压、封装等。Max系列和DS系列，还有IMP公司的，种类专门多，一样只需要有最差不多的功能就能够了；原先我使用max691，然而max691比较贵，因为它有电池切换功能，后来新设计电路板，就都采纳c
15、a1161了。 专门早往常的电路设计中，现在可能还有人使用，使用一个电阻和一个电容达成的上电复位电路；然而，如此的复位电路一个是不可靠，什么原因不可靠，网络上能找得到专门论述复位电路的文章；更重要的是，51系列的单片机比较容易受到干扰；没有看门狗电路是不行的，当程序跑飞时，回不来了，死在那儿。 常规的做法是买一个专门的看门狗电路，完成复位电路和看门狗电路的功能。 这些芯片的资料专门容易在网络上找到，通常使用XX搜索就能够了；看见有PDF的字样，就点击下载；使用网际快车flashget下载也是最好的； 这些资料通常是pdf格式的文件，因此，还需要一个pdf的阅读器。 实际上，有了XX和其它的搜索
16、引擎，专门方便下载到这些芯片的资料，比光盘还方便，不需要去到处找。 有的口线光电隔离。 3. 晶振：一样选用11.0592M，因为能够准确地得到9600波特率和19200波特率；也能够使用36.864M，那个频率是1.8432M的20倍，看别人的电路板上用过，我也没有用到。这2种晶振专门容易买到，价钞票跟12M的一样。书上讲，12M的晶振也能得到9600的波特率，然而，实际用的时候，会每隔一段时刻就出错一次，看起来累积误差一样，比较惊奇。 即使你的单片机系统不使用RS232接口，也能够做一个Rs232，留着做测试，或者预留等等，没有坏处。除非你的单片机系统的口线不够用了。 4. 磁片电容：22
17、pf30pf，能够在有些书上找到什么晶振频率对应什么容量的磁片电容，然而，我差不多上随便拿来使用，反正在11.0592M下，都没有咨询题；如果你用到了更高的频率，最好依旧找找资料看看。 参见以下电路图： 如果你的单片机系统没有工作，检查步骤如下： 1. 查看门狗的复位输出，可能的话在电路板上加一个LED，下拉，如此看起来就更方便；要是看门狗复位信号有，往下； 2. 查单片机，看看管脚有没有咨询题；一样编程器能够将程序写入，讲明单片机是好的；最好手头上预备一个验证过的单片机，内部有一个简单的程序，例如，在某个口线上输出1个1秒占空比的方波等，能够使用万用表测量。 加一句：设计产品时，要在关键的地
18、点：电源、串口、看门狗的输出和输入、I/O口等加不同颜色的LED指示，便于调试；作为批量大的产品，能够去掉部分LED，一方面是降低成本、一方面是流程保密； 3. 再查磁片电容，有些瓷片电容质量不行，干脆换了；顺便讲一下，换器件最好使用吸锡带，将焊盘内的锡吸洁净，再将器件拔出，如此可不能损害焊盘内的过孔；再将新的瓷片电容焊接上去的时候，用万用表量量是好的再焊； 4. 最后只有换晶振了；切记要买好的晶振，有些品牌质量比较好。 5. 以上按照以上步骤检测时，将无关的外围芯片去掉；因为有一些是外围器件的故障导致单片机最小系统没有工作。第二课 差不多的芯片和分立器件 2.1 简述 2.2 74系列 2.
19、3 CD4000系列 2.4 光耦与光电管 2.5 三极管 2.6 电容电阻 2.7 固态继电器 2.8 继电器 2.9 变压器和三端稳压器 2.10 开关电源芯片 2.11 封装知识、芯片批号等 2.12 接插件 2.13 器件选购的知识 第三课 数字量的输入输出 第四课 单片机的通讯接口 第五课 单片机系统设计的硬件构思 第六课 单片机程序的框架（汇编版本） 第七课 模拟量的输入输出 各位多提宝贵意见。 保证有用。如果程序里面有一些例程，也是差不多通过测试能够拿来就用的；实际上是我早年的一些产品的程序的一部分；不行意思，差不多上汇编的。 写的时刻只有周末会多一些，能够保证做到一周一课；尽量
20、能够提早，然而这要看看工作忙不忙了。 坊间有一些参考书，预备今天上午到北京中发市场转了一圈，我记得以下参考书目较好： 1. 周航慈：单片机程序设计 2. 徐涵芳：MCS-51单片机结构与设计 3. 何立民：. 有了这些就差不多够用了；其它的专门多差不多上资料的翻译；如果英文不行，能够看看；英文好的话，能够不必了，省电钞票买开发系统和编程器、开发板什么的，需要什么资料直截了当下载PDF文件好了。 要想成为电子工程师，需要宽带，在家里安装包月的adsl或者长宽，绝对值得。 实际上，网络上什么都有了，确实是一个网络数据库，要好好利用。 网上自有黄金屋，网上自有颜如玉 第二课 差不多的芯片和分立器件
21、2.1 简述 有必要对以下系列的芯片和分立器件进行介绍。 除了单片机作为操纵器的核心外，作为一个产品，由专门多东西构成；因此，在讲系统之前，先将这些零零碎碎的东西一并交待。就看起来一栋房子，有各种各样的构件组成，下面的这些东东就像砖瓦一样，没有不行。 74系列的芯片是古老的一族，大部分的芯片现在均已不用了，然而，实际上，在目前的系统中，还能看到一些芯片，有些芯片现在还在系统中使用，例如： 1、 7404 6个反相门 2、 7407 6个集电极开路门 3、 74LS573与74LS373 8 数据锁存器 引入几个概念： 1. 真值表 参见74LS373的PDF的第2页： Dn LE OE On
22、H H L H L H L L X L L Qo X X H Z 那个确实是真值表，表示那个芯片在输入和其它的情形下的输出情形。 每个芯片的数据手册（datasheet）中都有真值表。 布尔逻辑比较简单，在此不赘述； 2. 高阻态 确实是输出既不是高电平，也不是低电平，而是高阻抗的状态；在这种状态下，能够多个芯片并联输出；然而，这些芯片中只能有一个处于非高阻态状态，否则会将芯片烧毁； 高阻态的概念在RS232和RS422通讯中还能够用到。 3. 数据锁存 当输入的数据消逝时，在芯片的输出端，数据仍旧保持； 那个概念在并行数据扩展中经常使用到。 4. 数据缓冲 加大驱动能力。74LS244/74
23、LS245/74LS373/74LS573都具备数据缓冲的能力。 OE：output_enable，输出使能； LE：latch_enable，数据锁存使能，latch是锁存的意思； Dn：第n路输入数据； On：第n路输出数据； 再看那个真值表，意思如下： 第四行：当OE1是，不管Dn、LE为何，输出端为高阻态； 第三行：当OE0、LE0 时，输出端保持不变； 第二行第一行：当OE0、LE1时，输出端数据等于输入端数据； 结合下面的波形图，在实际应用的时候是如此做的： a OE0； b 先将数据从单片机的口线上输出到Dn； c 再将LE从0-1-0 d 这时，你所需要输出的数据就锁存在On上
24、了，输入的数据在变化也阻碍不到输出的数据了；实际上，单片机现在在忙着干别的情况，串行通信、扫描键盘单片机的资源有限啊。 在单片机按照RAM方式进行并行数据的扩展时，使用movx dptr, A这条指令时，这些时序是由单片机来实现的。 后面的表格中还有需要时刻的参数，你不需要去管它，因为这些参数差不多上几十ns级别的，关于单片机在12M下的每个指令周期最小是1us的情形下，完全能够实现；如果是你自己来实现那个逻辑，类似的指令如下： mov P0,A ;将数据输出到并行数据端口 clr LE setb LE clr LE ;上面三条指令完成LE的波形从0-1-0的变化 74ls573跟74LS37
25、3逻辑上完全一样，只只是是管脚定义不一样，数据输入和输出端各在一侧，PCB容易走线；因此大伙儿都喜爱使用那个芯片。 4、 74LS244 数据缓冲器 数据输出能力比较强，输出电流能够到40mA以上； 4个缓冲器分成2组，具有高阻态操纵端口 5、 74LS245 总线缓冲器 双向数据接口，通常在ISA板卡上能够看到；早期的51系统中，为了扩展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等经常能够看到那个片子； 为了增强驱动能力，有时是为了隔离输入和输出，要紧是布线方便，象74LS573一样，输入、输出在一侧，经常用到那个片子 6、 74LS138 三八译码器 在早期的51系统的扩展中，作为地址选通
26、的片子，能够经常看到。 另外一个类似的芯片是74LS154，是4-16译码器，现在更是少见了。 有爱好的能够研究一下何立民的经典著作中的有关章节。 明白有这么一个芯片就能够了。 2.3 CD4000系列 2.4 ULN2003/ULN2008 ：专门许多继电器它的内部结构也是达林顿的，专门用来驱动继电器的芯片，甚至在芯片内部做了一个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端承诺通过IC 电流200mA，饱和压降VCE 约1V左右，耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载可按照以上参数估算、。采纳集电极开路输出，输出电流大，故能够直截了当驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接操纵器件
27、，也可直截了当驱动低压灯泡。 经常在工控的板卡中见到那个芯片。 有个完全一样的型号：MC1413，只是现在看起来不如何见到那个型号了，然而管脚与2003完全兼容。 、ULN2003能够驱动7个继电器；ULN2008驱动8个继电器。 2.5 光耦 光耦是做什么用的？光耦是用来隔离输入输出的，要紧是隔离输入的信号。在各种应用中，往往有一些远距离的开关量信号需要传送到操纵器，如果直截了当将这些信号接到单片机的I/O上，有以下的咨询题： 1) 信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高压信号、按键等干接点信号； 2) 比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应电等，不通过隔离不可靠 因此，需要光耦进行隔离
28、，接入单片机系统。 常见的光耦有： 1) TLP521-1/ TLP521-2/ TLP521-4，分别是1个光耦、2个光耦和4个光耦，HP公司（HP的光耦专门牛逼）和*的东芝公司生产。 发光管的工作电流要在10mA时，具有较高的转换速率； 在5V工作时，上拉电阻不小于5K，一样是10K；太小容易损坏光耦； 2) 4N25/4N35，motorola公司生产 下载地址： 3) 6N136，HP公司生产 光耦应用的原理框图如下所示： 1. 输入干接点隔离 2. 输入TTL电平隔离 3. 输入交流信号隔离 4. 输出RS232信号隔离 5. 输出RS422信号隔离 光耦除了隔离数字量外，还能够用来
29、隔离模拟量。将在今后的章节中描述。 2.6 三极管 2.7 光电管 2.8 电容 2.9 电阻 2.10 固态继电器 2.11 继电器 2.12 变压器与整流桥 2.13 三端稳压器 2.14 开关电源芯片 2.15 封装知识、芯片批号等 2.16 接插件 2.17 器件选购的知识 2.6 三极管 2.6.1 三极管的4种工作状态 1) 饱和导通状态 饱和导通=0 2) 截止状态 饱和导通=1 3) 线性放大状态 作为低频放大器时使用，具体的可参见有关电子线路的书籍； 4) 非线性工作状态 在无线电通信系统中，作为混频器等使用。具体的可参见有关电子线路的书籍； 愚记得南京工学院也确实是现在的东
30、南大学在80年代初期有一套电子线路5本，是电子专业的书籍，比较难懂；现在，即使是在电子专业的学生中，也应该降低了对三极管的哪些复杂的参数的要求了吧；在实际使用时，即使是模拟电路、非线性电路，也差不多上集成电路了，谁还使用三极管自己做呢？如果万一需要，现学也来得及。这套书专门强的。编写人在那个年代确信差不多上牛人。 学三极管这些参数专门繁琐的，要是现在的非电子类的大学生或者大专生们还学这些玩意，我只能讲是学校在误人子弟了。 好多学校都在扩招，专门多学生念了4年下来，学了一堆过时的理论，跟实际的东西一点没有接轨，不明白7407是干什么用得，不明白三极管的几个状态；我只能无话可讲。 因此，念了4年下来，跟企业的需求还有一段距离，还需要从头来过；聪慧的学生赶忙抓住机会去学习，去实习，如此，还能够赶忙补上实际应用的这一课。言归正传。 参见下图： 当单片机的口线输出电平为1时，三极管的be结导通，ce结导通，输出的电压值为0V； 当单片机的口线输出电平为0时，三极管的be结不导通，ce结截止，输出的电压值为5V； 在这种数字电路的应用中，相当于三极管是一个反相开路门。 运确实是否导通，公式如下：
