單片機主控模塊

的原理圖及元件選型目錄1學習目標和重難點2電路的構成3元器件的選型4課堂小結01學習目標能夠了解單片機主控電路的構成，并能夠根據實際需求選擇正確的元器件。02學習重點單片機主控電路的構成。03學習難點正確選擇元器件的型號學習目標和重難點一、單片機主控電路的構成設計要求可燃氣體檢測單片機主控電路聲光報警人體紅外檢測模擬排氣扇直流穩壓電源簡易智能家居系統單片機控制系統按鍵電路顯示電路電路的構成與作用單片機主控電路單片機控制系統按鍵電路顯示電路電路的構成與作用單片機主控電路作為簡易智能家居系統的大腦單片機控制系統按鍵電路顯示電路電路的構成與作用單片機主控電路根據需要，通過編寫程序，實現不同工作模式的選擇單片機控制系統按鍵電路顯示電路電路的構成與作用單片機主控電路實時顯示簡易智能家居系統的各項指標單片機控制系統電路的選型—單片機控制系統01電源開關電路/復位電路02/03晶振電路/04單片機/電路的選型—單片機控制系統專利互換Intel51單片機專利出讓電路的選型—單片機控制系統電路的選型—按鍵電路電路的選型—顯示電路二、元器件的選型工作電壓：2.2~5.5VFlash程序存儲器（Byte）:58K大容量SRAM字節：4K串行口并可掉電喚醒：4SPI：有掉電喚醒專用定時器：有8路PWM(6路15位專門PWM)：6-ch8路PWM(2路CCP10位PWM)：2-chA/D8路：10位元器件選型STC15W4K58S4參數元器件選型工作溫度范圍：-30℃~+85℃額定電流：50mA.12VDC絕緣電阻：100MΩmin.100VDC介電強度：250VACfor1min接觸電阻：100mΩmax.元器件選型通用輕觸開關參數元器件選型正常工作電壓：3.0~5.5V顯示分辨率：128*64點漢字字庫：內置8192個字顯示方式：正顯背光方式：側部高亮白色LED通信方式：串行口工作溫度：0~55°C元器件選型LCD12864-MINI參數元器件選型單片機主控電路

通過本節課的學習，了解了單片機主控電路由單片機控制系統、按鍵系統、顯示系統3個部分構成，并根據要求選定了STC15W4K58S4、LCD12864-MINI、11.0592M的晶振、按鍵等元器件。課堂小結一、選擇題

單片機主控電路由（

）構成。（多選題）A.單片機控制系統

B.按鍵電路C.運算放大電路

D.顯示電路ABD課后習題二

、判斷題1.單片機控制系統由電源開關電路、復位電路、晶振電路和單片機構成（

）。√2.單片機控制系統是智能家居系統的大腦（

）。√課后習題謝謝觀看單片機主控模塊

電路的功能驗證目錄01學習目標03軟件實操04課堂小結02知識點講解學習目標學會使用仿真驗證單片機模塊的功能知識點講解軟件實操仿真實驗結果萬用表-XMM15V設置...萬用表-XMM13.598V設置...初步學會使用仿真軟件驗證單片機主控模塊電路的功能課堂小結課后習題1.電阻以（

）英文字母表示。A.I

B.U

C.R

C2.直流電源可以用VCC表示。（

）A.對

B.不對

A謝謝觀看單片機主控模塊

PCB圖的設計目錄01學習目標和重難點02電路原理圖繪制03PCB圖設計04課堂小結

用AD16軟件繪制單片機主控模塊電路原理圖，并完成單片機主控模塊PCB圖設計。學習目標

繪制單片機主控模塊電路原理圖和設計單片機主控模塊PCB圖。學習重點

正確完成電路原理圖繪制和PCB圖設計，并布線。學習難點一、單片機主控模塊電路原理圖繪制新建工程文件新建工程文件并保存新建原理圖新建原理圖并保存設置圖紙參數加載元件庫放置元件并連線放置電阻放置二極管放置發光二極管放置SW-PB開關放置單片機放置無極性電容放置極性電容放置VCC和GND放置晶振放置SW-DPDT開關放置液晶顯示屏放置接線端子和網絡標號放置銅柱連接電路圖電路原理圖元器件清單表標識符注釋封裝名稱數量A1,A2，A3，A4A銅柱12mm4C1220μF/25VRB.1/.21C2104RAD0.2E1C310μFRB.1/.21C4，C522pFRAD0.12D11N5819RB.1/.21D2PowerDO-411J1PowerLED_3MM-RED1J2BellKF128-2P-C1J3D203KF128-2P-C1J4MQKF128-2P-C1J5V_inKF128-2P-C1標識符注釋封裝名稱數量J6，J8CON2KF128-2P-C2J7FANKF128-2P-C1K1，K2，K3，K4，K5，K6，K7，K8SW-PBSW-PB8K9RSTSW-PB1LCD1LCD12864-MINIJLX12864G-0861P1STC-ISPHDRIX41R12kΩAXIAL0.31R2300kΩAXIAL0.31R310kΩAXIAL0.31S1Power_Sw自鎖開關1U1STC15W4K58S4DIP401Y111.0592MHzcrystal-DIP1二、單片機主控電路PCB圖設計PCB圖設計新建PCB文件并保存選擇“Keep-OutLayer”層設置PCB板大小定義PCB板形狀運行PCB，執行更改PCB生成PCB圖，完成元件布局設置布線層

設置布線的寬度自動布線

繪制安裝孔

PCB圖敷銅頂層底層

通過本次課的學習，學會使用AD16軟件來繪制單片機主控模塊電路原理圖和設計單片機主控模塊PCB圖，更加熟悉電路圖所包含元件及封裝。課堂小結課后習題1.關于元件的自動布局，說法不正確的是（

）A.在自動布局前，首先要設置自動布局的約束參數B.選擇菜單欄中的“工具”→“器件布局”命令C.元件在自動布局后是按照種類排列在一起D.以上說法均不正確C課后習題2.下面關于自動布線，說法不正確的是？（

）A.走線長度盡量短與直，這樣地走線上電信號完整性較好B.走線中盡量少使用過孔C.走線的寬度要盡量寬D.兩相鄰層間地布線要互相平行，垂直則容易產生耦合D課后習題3.敷銅的“填充模式”不包括下面哪個選項？（

）A.Solid(CopperRegions)

B.Hatched(Tracks/Arcs)C.Remove(DeadCopper)D.None(OutlinesOnly)C謝謝觀看單片機主控模塊

電路焊接前期準備目錄1學習目標和重難點2獲取資訊3制定工作計劃4決策實施5課堂小結

了解單片機主控模塊制作的基本流程。學習目標

STC15W4K58S4單片機的引腳功能、11.0592MHz晶振和LCD12864液晶顯示屏的引腳功能等焊接相關資訊學習重難點學習目標和重難點單片機主控模塊電路焊接前期準備獲取資訊

制定計劃決策實施一、獲取資訊1.單片機主控模塊電路用到了哪些元器件？2.STC15W4K58S4單片機的各引腳定義和功能是什么？3.11.0592MHz的晶振的作用是什么？4.LCD12864液晶顯示屏的各引腳功能是什么？焊接前需要思考的問題焊接之前，我們著重思考以下問題。單片機主控模塊電路圖單片機主控模塊電路元器件清單名稱參數標識封裝數量螺釘AA1,A2,A3,A4銅柱12mm4電解電容220μF/35VC1RB.1/.21電容104C2RD0.2E1電解電容10μFC3RB.1/.21電容22pFC4,C5RAD0.12二極管1N5819D1D0-411LEDLED紅D2LED_3MM-RED1電阻300R2AXIALO.31電阻10kΩR3AXIALO.31電阻2.2kΩRIAXIALO.31輕觸開關SW-PBK1,K2,K3,K4,K5,K6,K7,K8SW-PB8輕觸開關RSTK9SW-PB1元器件清單單片機主控模塊電路元器件清單名稱參數標識封裝數量接線端子PowerJ1KF128-2P-C1接線端子BellJ2KF128-2P-C1接線端子D203J3KF128-2P-C1接線端子MQJ4KF128-2P-C1接線端子V_inJ5KF128-2P-C1接線端子CON2J6,J8KF128-2P-C2接線端子FANJ7KF128-2P-C1自鎖開關Power_SWS1自鎖開關1晶振11.0592MHzY1crystal-DIP1插針STC-ISPP1HDR1X41LCD12864-MINIJLX12864G-086LCD1JLX12864G-0861單片機STC15W4K58S4U1DIP401元器件清單STC15W4K58S4單片機

方便單片機更好地進行串口通信，減小通信誤差，提高通信的正確率。作用11.0592MHz晶振LCD12864液晶顯示屏LCD12864顯示屏是點陣液晶顯示模塊，就是由12864個液晶顯示點組成的一個128列64行的陣列，所以也就叫成了12864。LCD12864液晶顯示屏每個顯示點都對應著有一位二進制數。在智能家居控制系統中往往需要體積比較小，耗電比較低的液晶顯示屏，因此在本項目中選擇LCD12864-MINI液晶顯示屏作為顯示器件。MINI版和標準版的功能相同，只是體積不同，引腳功能不同，其引腳功能如圖所示。LCD12864液晶顯示屏引腳序號引腳名稱功能1ROM_IN內部ROM數據輸入引腳2ROM_OUT內部ROM數據輸入引腳3ROM_SCK內部ROM數據輸入引腳4ROM_CS內部ROM片選引腳5LEDA液晶屏背光引腳6VSS液晶屏電源負極7VDD液晶屏電源正極8SCLK時鐘輸入引腳9SDA數據輸入引腳10RS數據/命令選擇引腳11RESET復位控制引腳12CS片選引腳13～16NC空引腳二、制定工作計劃任務：單片機主控模塊電路焊接工作時間序號工作階段/步驟工具工作安全工作質量計劃時間實際時間1對照元件清單準備好元器件5min2檢測元器件好壞多用電表正確判斷工具、元器件的正負極12min3二極管1N5819的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環臥式貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃1min4晶振的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環臥式貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃1min5電容器C2、C4、C5的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環臥式貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃2min6單片機底座的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環立式貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃2min制定工作計劃任務：單片機主控模塊電路焊接工作時間序號工作階段/步驟工具工作安全工作質量計劃時間實際時間7輕觸開關K1-K9的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環臥式貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃4min8發光二極管LED的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環臥式貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃1min9液晶屏底座的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環貼面安裝，焊接時間4s秒左右，溫度控制在330-350℃2min104pin針座的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環立式貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃1min11自鎖開關S1的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環立式貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃1min制定工作計劃任務：單片機主控模塊電路焊接工作時間序號工作階段/步驟工具工作安全工作質量計劃時間實際時間12電解電容C1、C3的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃1min13接線端子J1-J8的焊接電烙鐵、斜口鉗、鑷子、焊錫、松香佩戴防靜電手環貼面安裝，焊接時間4s左右，溫度控制在330-350℃4min14安裝螺釘十字螺絲批佩戴防靜電手環…………………日期：

培訓教師：姓名：制定工作計劃三、決策實施決策實施與同學、老師交流討論確定工作計劃實施元器件的安裝焊接課堂小結1.STC15W4K58S4單片機模塊的引腳定義和功能，最小單片機系統的組成結構。2.11.0592MHz晶振的作用。3.LCD12864液晶顯示屏的引腳功能。課后習題

1.單片機又稱

，它把一個計算機系統集成到一個芯片上，相當于一個微型的計算機。單片微控制器

2.晶振具有非常好的頻率穩定性和抗外界干擾的能力，可通過基準頻率來控制電路中的頻率準確性，本次任務中使用的晶振頻率是

Hz。11.0592M

3.點陣液晶顯示屏的每個顯示點都對應一位

，0表示燈滅，1表示燈亮。二進制數謝謝觀看單片機主控模塊

電路的焊接目錄01學習目標和重難點02工具及元器件的準備03焊接環節04課程小結根據電子產品工藝要求，裝配出一個完整的單片機主控模塊電路。學習目標根據電路圖獨立完成電路的裝配。學習重點學習目標和重難點元器件的焊接。學習難點工具及元器件的準備遵守安全用電規范保持安全距離防止燙傷，防靜電單片機主控模塊焊接電阻焊接環節焊接二極管單片機主控模塊焊接環節焊接無極性電容單片機主控模塊焊接環節焊接晶振焊接環節單片機主控模塊焊接單片機底座焊接環節單片機主控模塊焊接發光二極管焊接環節單片機主控模塊焊接按鍵焊接環節單片機主控模塊焊接電解電容焊接環節單片機主控模塊焊接針座焊接環節單片機主控模塊焊接液晶屏底座焊接環節單片機主控模塊焊接自鎖開關焊接環節單片機主控模塊焊接接線端子焊接環節單片機主控模塊安裝電路板四個角的螺釘，并將液晶屏和單片機正確插到底座上。焊接環節單片機主控模塊是否漏電元器件短路虛焊錯焊焊錫流淌檢查安裝后檢查1.元器件在電路板焊接的順序是：先低后高，先小后大，且上道工序安裝后不能影響下道工序的安裝。2.元器件插裝后，其標志應向著易于認讀的方向，并盡可能從左到右的順序讀出。3.有極性的元器件，應嚴格按照圖紙上的極性要求安裝，不能錯裝。4.直插元器件無散熱要求，應緊貼電路板；有散熱要求，應懸空5mm左右。課堂小結1.根據作業指導書或樣板要求，不該斷開的地方斷開叫()。A.短路 B.開路 C.連焊

B2.根據作業指導書或樣板要求，該焊元件沒焊，焊成其它元件叫()。A.焊反 B.漏焊 C.錯焊

C課后習題3.下列哪項不是造成虛焊的原因？(

)A.焊錫固化前，用其他東西接觸過焊點B.加熱過度、重復焊接次數過多

C.烙鐵的撤離方法不當C謝謝觀看

單片機主控模塊

電路的檢測與調試

通過本次課的學習，了解與熟悉單片機最小系統的組成以及單片機編譯與下載。學習目標

編寫單片機顯示程序。學習重難點學習目標和重難點遵守安全檢查電路是否有短路故障確保主控電路不被損壞系統的核心電路問題一：如何檢查PCB板的焊接質量？標準是什么？

檢查焊點是否光滑、飽滿、發亮，是否存在虛焊、漏焊。檢測與調試問題二：一個焊接好的功能電路板在通電前要做什么檢查？為什么要檢查？如何檢查？是否存在檢查短路故障如直接通電（出現打火現象）重則會導致人死亡或者引起火災輕則燒傷皮膚檢測與調試

在通電前，利用多用電表來檢查。首先把多用電表擋位打到歐姆擋x1k或x100擋，然后用多用電表的紅表筆接單片機主控電路的供電端，黑表筆接電路的接地端，仔細觀察萬用表的指針是否指到0。檢測與調試

若指針指到無窮大，則說明電路不存在短路。檢測與調試

若指針指到0，則說明電路存在短路，需要進行故障排查。檢測與調試問題三：如何排查出電路存在的故障點？