学习单片机/PCB设计的步骤和方法

学习单片机的步骤


1、熟悉单片机的原理，结构；

2、学好数电，模电，为设计电路打好基础；

3、熟练使用C语言，多学习别人的程序；

4、对操作系统原理有一定的了解；

5、Protel至少要有点基础；

6、要实际动手调试电路的能力。

当前的单片机种类很多，但是51是最基础的，因此单片机学习最好也是从 51 开始，不仅容易上手，而且相当实用。然而 51 单片机毕竟过于基础，后来的很多单片机在功能上都有很大的扩展，因此按照我们实验室多数人的路线接下来大多数人会学习 AVR 单片机、手机射频技术，
AVR 单片机在功能上较 51 有很大提升，集成了 A/D 、快速 PWM 等很多实用的功能，而且和很多大型的单片机在功能上有很多类似之处，因此如果以后还想掌握其他单片机 AVR 无疑是一个很好的跳板。

1.      万事开头难，勇敢迈出第一步；

熟悉单片机程序开发过程，使用编译调试环境、创建项目、编写一个简单可运行的程序、编译、调试、运行等。

2.      知识点用到才学，不用的暂时丢一边；

厚厚一本书，先别从头到尾看完；结合实际程序/代码，用到才去查找资料。

3.      程序千万不要光看不写，一定要自己写一次；

有时候看懂别人程序不难，但自己写的时候却一句也写不出，这就是差距；当你自己能写出来时候，说明你才真的懂。

4.     必须学会调试程序的方法；

当不能正常运行程序时，先不要着急去问别人；应该自己先学会发现问题及如何解决问题，这就需要学会调试代码。如在KEIL中，可以下断点，查看寄存器内容，还可以进行单步等跟踪调试，看看程序运行中究竟哪里出了问题，找出影响结果的地方，并修改，这个过程非常重要，通过程序的排错，可以学到书本上没有的知识。

5.     找到解决问题的思路比找到代码更重要；

要写程序，就要先找到解决问题的思路。有了解决思路，再一步一步细分，并通过软件流程图，就可以编写出程序，然后再优化即可。

6.     对于同一个功能，运用多种方法，来不断优化代码；

同样功能的代码，不同的实现方法，其运行效率会不同，所以尽量优化代码，提供执行效率，这是一个进步的过程。很多知识和经验的获得，不会在书本上直接学到，要自己去实践，去开动脑筋，编程水平才会提高。

7.     看别人的代码，学人家的思路；

多看有多年编程经验的人写的代码，可以使自己的编程水平迅速提高；同时可以结合别人的代码和自己的代码融合在一起，写出更高质量的代码，从中得到进步，但切忌抄袭。

8.      尝试编写一下综合应用的程序；

先编写一个只实现单个功能的程序；然后逐个添加功能；最终一个程序使用了多个外设，实现了多个功能。

9.     着重于培养解决问题的能力，而不是具体看自己编写了多少代码或者做过什么；

“学单片机重点在于学习解决问题的思路，而不是局限于具体的芯片类型和语言。”完成某个项目，并不代表你的能力一定高。真正的能力是应该是：遇到没有解决过的问题或器件，能利用自己所学知识，迅速找到解决问题的办法。写程序过程就是一个创造的过程，因为没有完全一样的项目，所以你拥有的必须是你面对新项目时的创造能力。

10.  多学习计算机专业知识，比如数据结构；

多学习一些相关的基础知识，可以帮助我们更好地找到解决问题的办法。微观编程：即写具体代码；宏观编程：即对整个程序进行布局、安排，使功能模块以你想要的方式去运行，得出你想要的结果。能做好宏观和微观编程，才是真正编程高手。

11.  面对一个新项目时，先自己多想办法去解决，不要急着找别人的代码或者请教别人；

接到新项目时，应该自己先构思一下整个程序的基本架构，想想如何完成，最好是画一个初步流程图，并对程序中可能用到的变量、数据及结构体等进行初步安排，然后自己动手去写，实在遇到无法解决的地方，再去求教别人。这样才能提高自己解决问题和编写代码的能力。

12.  多利用网络搜索，学习提问题。

多看一些技术论坛。

作为PCB工程师，在Lay PCB，应重点注意那些事项？ 

1、电源进来之后，先到滤波电容，从滤波电容出来之后，才送给后面的设备。因为PCB上面的走线，不是理想的导线，存在着电阻以及分布电感，如果从滤波电容前面取电，纹波就会比较大，滤波效果就不好了。

2、线条有讲究：有条件做宽的线决不做细，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得采用直角。地线应尽量宽，最好使用大面积敷铜，这对接地点问题有相当大的改善。

3、电容是为开关器件(门电路)或其它需要滤波/退耦的部件而设置的，布置这些电容就应尽量靠近这些元部件，离得太远就没有作用了。

Lay PCB（电源板）时，结合安规要求，PCB设计重点注意那些事项？ 

1、交流电源进线，保险丝之前两线最小安全距离不小于6MM，两线与机壳或机内接地最小安全距离不小于8MM。

2、保险丝后的走线要求：零、火线最小爬电距离不小于3MM。

3、高压区与低压区的最小爬电距离不小于8
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MM，不足8MM或等于8MM的。须开2MM的安全槽。

4、高压区须有高压示警标识的丝印，即有感叹号在内的三角形符号；高压区须用丝印框住，框条丝印须不小于3MM 

5、高压整流滤波的正负之间的最小安全距离不小于2MM

简述设计、开发流程。 

1、根据设计制作原理图

2、在原理图编译通过后，就可以产生相应的网络表了

3、制作物理边框(Keepout Layer)

4、元件和网络的引入

5、元件的布局

元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则：⑴放置顺序　先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的ＬＯＣＫ功能将其锁定，使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。⑵注意散热　元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。

6、布线

7、调整完善

完成布线后，要做的就是对文字、个别元件、走线做些调整以及敷铜（这项工作不宜太早，否则会影响速度，又给布线带来麻烦），同样是为了便于进行生产、调试、维修。敷铜通常指以大面积的铜箔去填充布线后留下的空白区，可以铺ＧＮＤ的铜箔，也可以铺ＶＣＣ的铜箔（但这样一旦短路容易烧毁器件，最好接地，除非不得已用来加大电源的导通面积，以承受较大的电流才接ＶＣＣ）。包地则通常指用两根地线（ＴＲＡＣ）包住一撮有特殊要求的信号线，防止它被别人干扰或干扰别人。　如果用敷铜代替地线一定要注意整个地是否连通，电流大小、流向与有无特殊要求，以确保减少不必要的失误。

8、检查核对

网络有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理图不同，这时检察核对是很有必要的。所以画完以后切不可急于交给制版厂家，应该先做核对，后再进行后续工作。

设计中，PCB 设计与机构设计应如何统一？ 

限高要求，元器件布局不应导致装配干涉；PCB外形以及定位孔、安装孔等的设计应考虑PCB制造PCB外形和尺寸应与结构设计一致，器件选型应满足结构的加工误差以及结构件的加工误差PCB布局选用的组装流程应使生产效率最高；设计者应考虑板形设计是否最大限度地减少组装流程的问题，即多层板或双面板的设计能否用单面板代替？PCB每一面是否能用

一种组装流程完成?能否最大限度地不用手工焊？使用的插装元件能否用贴片元件代替？选用元件的封装应与实物统一，焊盘间距、大小满足设计要求；元器件均匀分布﹐特别要把大功率的器件分散开﹐避免电路工作时PCB上局部过热产生应力﹐影响焊点的可靠性；考虑大功率器件的散热设计；在设计许可的条件下，元器件的布局尽可能做到同类元器件按相同的方向排列，相同功能的模块集中在一起布置；相同封装的元器件等距离放置，以便元件贴装、焊接和检测；丝印清晰可辨，极性、方向指示明确，且不被组装好后的器件遮挡住。

PCB版材质有那些？开关电源的PCB常用材质有那些？

1、94V-0、94V-2 属于一类阻燃级别材质，而这两种中94V-0又属于阻燃级别材质中最高的一种。 

以材质来分的话，其可分为有机材质和无机材质 

a. 有机材质 酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆属之。 

b. 无机材质 铝、Copper-invar-copper、ceramic等

2、铝基板PCB

简述材料承认流程

1、对样品进行单体测试,提出“样品测试报告”,对某些需专用仪器测试项目可以厂商测试为参考.对于国外知名品牌晶体半导体类、塑胶件及包装性材料可不作单项测试,但各种类材料样品需有实际性安装及使用测试并以此结果作最终判定中重要依据;

2、使用测试并以此结果作最终判定重要依据,研发部根据样品之测试结果与承认书中规格核对,确定承认书与样品的一致性,并检查承认书内容的完整性;

3、对单测试不合格或承认书不符合要求的材料,要求采购重新提供样品及承认书;

4、对某些关键性材料,在研发部单体测试通过后,由研发部申请小批量试投,生产部主导试投工作,品管部负责试投材料的验证;

5、材料样品承认书及试投(关键性材料)均合格后,加附“材料承认书”封面并做样品封存(塑胶件及包装材料可只作样品封存),由研发部经理批准后发行至相关部门.