《电子制作》课件

电子制作本课程将介绍电子制作的核心内容与应用培养实用技能，提升电子设计与制作能力系统学习从基础知识到项目实践的全过程电子制作的应用领域工业控制消费电子教育与科研智能家居自动化生产线控制系统智能手机与平板设备实验设备开发远程控制系统工业传感与监测设备家用电器控制板科学数据采集系统家庭安全监控装置电子制作基础知识电流电荷定向流动电压电势差，驱动电流的能量电阻阻碍电流流动的能力直流与交流直流恒定方向，交流周期变化电路图基础识读常用电路符号原理图特点电阻锯齿线标准化符号••电容平行线表示电气连接••二极管三角形加线不代表实际尺寸••实物图特点展示物理外观•包含安装位置•便于组装识别•电阻器原理及使用固定电阻可变电阻应用场景碳膜、金属膜、线绕电位器、热敏电阻、分压、限流、偏置、电阻光敏电阻上拉下拉/颜色环读法四环两位值倍率++误差电容器原理及使用电解电容陶瓷电容2大容量，有极性，电源滤波小容量，高频滤波1钽电容3体积小，容量稳定主要用途5薄膜电容滤波、耦合、去耦、储能4稳定性好，音频电路电感器原理及使用1原理储存磁场能量，阻碍电流变化2类型铁芯、铁氧体、空心线圈3用途滤波、振荡、隔离、扼流4选择要点电感值、饱和电流、直流电阻二极管与整流电路单向导电特性正向导通，反向截止半波整流单个二极管，利用半个周期全波整流桥式整流，利用全部周期滤波电路电容平滑输出波形晶体管（）基础BJT/FET信号放大弱信号变强信号开关功能导通与截止状态切换基本结构，沟道沟道BJT NPN/PNP FETN/P集成电路（）概述IC芯片类型模拟、数字、混合信号IC ICIC封装形式、、、DIP SOPQFP BGA命名规则厂商代码、功能代码、序列号发光二极管（）与显示LED基本结构颜色种类正负极区分，长脚为正极红、绿、蓝、黄、白等多色可选矩阵七段数码管LED点阵排列，显示图形文字由七个组成显示数字LED开关与插座类型按键开关瞬时闭合拨动开关锁定位置旋转开关多位置选择电源插座火线零线接地连接线与端子导线选择根据电流确定粗细规格数字越小越粗AWG连接器类型杜邦线单线连接排线多线并行端子处理压接、焊接、插拔式连接选择合适接触电阻印刷电路板（）基础PCB1-2层数单面双面多层//PCB

1.6mm标准厚度常见材质板厚FR-435μm铜箔厚度标准铜厚℃75玻璃化温度低成本耐热性PCB万用表使用方法焊接工具与配件焊台焊锡丝辅助工具温控电烙铁，调节焊接温度合金，易熔化吸锡器、助焊剂、烙铁头清洁球Sn63/Pb37元器件安装与焊接技巧准备工作1器件分类，确认位置和方向元件摆放固定元件，保持引脚外露焊接操作3烙铁加热接点，送入焊锡检查焊点光滑亮丽，呈现圆锥形防静电措施静电危害损坏敏感元器件防静电手环连接人体与地线防静电垫工作区域放置导电垫防静电服装特殊材质消除电荷积累常见电子元器件封装封装封装常见规格DIP SMD/SMT SMD双列直插式封装表面贴装技术、、电阻电容080506030402便于手工焊接和更换体积小，自动化程度高、、、集成电路SOP SSOPQFP BGA常见于传统电路和原型设计适合高密度设计和量产电路设计流程概述需求分析明确功能和性能指标元器件选型确定关键芯片和外围组件原理图设计绘制电气连接关系仿真验证软件模拟电路工作状态电路图绘制软件介绍软件名称主要特点适用对象专业全面，功能强专业工程师Altium Designer大仿真能力强，教学学生和教师Proteus友好在线编辑，免费开爱好者和初学者EasyEDA源开源免费，跨平台开源项目开发者KiCad设计步骤PCB原理图导入元件封装映射1从电路图生成网络表选择对应物理封装走线布线元件布局连接电气网络，避免交叉合理放置，考虑信号流向元器件采购与清单管理采购渠道表内容BOM电子市场华强北、赛格器件名称和数量••具体型号和参数•在线平台淘宝、京东•封装类型•专业供应商立创、贸泽•参考价格•选购技巧关注元器件质量•适当备用数量•分批次测试验证•实物组装流程外观整理结构组装整理线缆，固定不稳定部分电路板装配固定电路板到外壳准备工作清洁表面，安装标识焊接元件，注意方向连接线缆、开关和接口整理元器件，确认齐全检查焊点质量准备工具、说明书测试与调试方法上电前检查短路测试，极性核对首次通电2限流保护，观察异常关键点测量3测试电压，信号波形故障排除对比正常值，逐步调试安全用电常识触电防护防火措施眼睛保护通风要求单手操作，绝缘站灭火器准备，远离焊接佩戴护目镜保持良好空气流通立易燃物电子小制作示例呼吸DIY LED灯1电路原理定时器控制调光555PWM所需材料芯片、电阻、电容、555LED制作步骤连接元件，调整发光频率个性化改进多色切换，亮度调节LED电机驱动基础直流电机步进电机桥驱动H转速与电压成正比精确角度控制四个开关控制电流方向需要桥控制正反转需要特定脉冲驱动可用分立管或专用芯片H应用风扇、小车驱动应用精确定位系统例如、L298N TB6612声光报警器电路案例传感器部分光敏或热敏电阻检测异常比较器电路芯片对比阈值LM393闪烁控制定时器产生周期信号555输出部分驱动蜂鸣器和指示灯LED简易音响制作音质优化音调调节与均衡功率放大2功放LM386/TDA2030IC信号输入音频接口与前置处理红外遥控基础蓝牙无线模块应用/蓝牙模块模块无线模块HC-05ESP8266WiFi NRF24L01串口透传，主从一体内置处理器，支持频段，低功耗传输TCP/IP

2.4G传感器类型与应用光敏电阻自动照明温湿度传感器环境监测超声波传感器距离测量红外传感器运动检测气体传感器安全监控单片机基础入门与选型系列系列51STM32STC89C52RC STM32F103经典入门，资料丰富高性能ARM Cortex-M系列系列AVR ESPATmega328P ArduinoESP32开发环境友好集成和蓝牙WiFi2314平台快速体验Arduino安装IDE下载官方集成开发环境连接板卡通过连接USB Arduino上传示例选择示例程序Blink修改代码调整延时参数体验编程智能家居小系统案例个1控制中心主控Arduino/ESP32个3传感器温湿度、光线、运动个2执行设备继电器控制灯光和风扇个1通信模块蓝牙连接手机WiFi/智能小车电路设计驱动部分避障系统循迹模块驱动双电机超声波传感器检测障碍红外对管识别黑线L298N物联网初步IOT云端应用远程数据监控和控制网络通信协议，请求MQTT HTTP硬件基础开发板ESP8266/ESP32电子制作项目管理立项阶段规划阶段确定项目目标划分功能模块••评估技术难度设定关键里程碑••制定初步预算分配人力资源••执行与监控定期进度检查•技术难点攻关•质量控制测试•成本与预算控制典型故障分析与检修1电源故障输出电压异常，纹波大2检修方法检查滤波电容，整流二极管3信号故障信号弱或有干扰4检修方法信号源隔离，查找噪声来源常用故障排查工具示波器逻辑分析仪红外测温仪观察信号波形和频率调试数字信号时序检测过热元件仿真软件虚拟验证电路功能打样与批量生产制板打样少量制作验证设计PCB检查尺寸和焊盘适配性小批量测试组装少量成品测试功能收集用户反馈进行优化批量生产建立质检标准和工艺流程优化装配效率，降低成本创意电子制作比赛介绍全国大学生电子设计竞赛面向高校，偏重工程应用挑战杯创新大赛关注创新创业，跨学科特点智能车竞赛专注自动控制和图像处理创客马拉松短期高强度项目实现可持续发展与绿色设计材料回收节能设计废旧电路板金属提取低功耗电路，休眠模式有害物质控制电池管理无铅焊接，环保材料延长电池寿命，减少浪费国际电子制作趋势技术融合开源硬件平台创客运动兴起AI边缘计算设备生态系统社区协作开发Arduino智能传感器网络树莓派计算模块快速原型制作语音和图像识别模块系列物联网方案知识共享精神ESP电子制作常用资源分享开源代码平台创客社区学习资源、电子项目、、GitHub GitlabHackaday InstructablesEEVblog AllAbout Circuits学习与成长路径建议基础入门掌握电路基本原理实践动手完成简单电子制作项目实战参与综合性电子设计创新突破解决实际问题，创造价值电子制作综合案例分享智能气象站温湿度采集与显示家庭控制系统远程灯光和家电控制四轴飞行器自稳定控制系统数字时钟精确计时与日期显示机械臂多自由度运动控制总结与答疑基础理论实践技能设计能力创新思维电子元器件原理与应用焊接、测试与调试方法电路设计与制作项目开发与实际应用PCB。