單片機(jī)電路圖和書上不一樣?如何學(xué)習(xí)才能明白?

2020-6-4 9:59:00
  • 最近新學(xué)單片機(jī),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在所接觸到的電路圖,和讀書時(shí)物理上學(xué)的電路圖好像都不太一樣。物理上的電路圖總是用兩條線表示電源,流向明顯。

而現(xiàn)在接觸到的電路圖,電源全是 VCC,負(fù)極是 GND,流向就不大明白了,不知道從哪條線流出。在網(wǎng)上查,全是關(guān)于物理學(xué)上的電路圖講解。

請(qǐng)問帶 VCC 和 GND 的電路圖是什么電路圖?在什么書上能學(xué)到這種基礎(chǔ)?

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)模電教學(xué)方面存在的問題就是:從來不講經(jīng)典物理上的各種公式是怎么變成一個(gè)個(gè)獨(dú)立元件的。這導(dǎo)致了很多大學(xué)物理的學(xué)生覺的模電很難,沒法用大一大二所學(xué)的各種復(fù)雜的公式來解釋現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的電路圖。

其次,大學(xué)模電脫離實(shí)際,書上的電路看起來純潔的不得了,分析下來能夠完美的工作,但實(shí)際搭出來的效果往往不盡人意。就拿大學(xué)里一直搞來搞去的開關(guān)電源來說,很多書上不加共模濾波器,往往都會(huì)因?yàn)?LC 諧振產(chǎn)生的 EMI 通過地線流入電路導(dǎo)致無法正常工作,就算加了,解釋的時(shí)候一般都會(huì)說“減少電網(wǎng)的不穩(wěn)定性所造成的影響”。

或者是三相電整流不加防沖擊電阻,一接上電前面六個(gè)二極管也就全都爆炸了,就算是加了防沖擊電阻,也都不加延時(shí)短路電阻的電路,老板看到你活生生浪費(fèi)這么多功率肯定立馬開了你。

首先先回答題目中的問題。像題主接觸的單片機(jī)控制電路,接觸到的 GND 一般都是信號(hào)地,VCC 也一般都是 3.3V 或 5V,使用電源或者電池供電。所有的 GND 都是連在一起的,最終回到電源的負(fù)極。所有的 VCC 也一樣,回到電池的正極。

AMS1117-3.3 是在單片機(jī)電源中及其常用的一款貼片 IC,能把 5V 的電壓轉(zhuǎn)換成 3.3V 的電壓,VCC5 和一般接地符號(hào)(倒三角)來自于 5V 的供電,C30 接在 VCC5 和接地符號(hào)之間,起到了濾波的效果。

VCC5 連接到了 AMS1117 的 Vin,提供工作電壓,接地符號(hào)連接到了 IC 的 GND。

C31 起到的是增加穩(wěn)定系數(shù)的功能,由于電容兩端電壓不能突變,假設(shè)單片機(jī)的功耗短暫的增加了一下,我們不希望這個(gè)信號(hào)影響到 AMS1117 的輸出電壓,因?yàn)?AMS1117 有一定的反應(yīng)時(shí)間,如果沒有這個(gè)電容,那么 IC 就因?yàn)楹苄〉牟▌?dòng)而持續(xù)輸出高電壓或低電壓,不穩(wěn)定的電源對(duì)單片機(jī)的傷害還是很大的。加入了 C31 后,由于電容的儲(chǔ)能性質(zhì),能夠減少波動(dòng)。

在右邊又出現(xiàn)了一個(gè) VCC,我們可以判斷出這個(gè) VCC 所連接的導(dǎo)線上的電壓是 3.3V。C29 是電解電容,它起到的是儲(chǔ)能的作用。右下方的 GND 就是單片機(jī)的工作地了。

來自 VCC 的 3.3V 電壓通過 R23 和發(fā)光二極管 D13,起到了電量指示的作用。最右邊的是電池,我們不難看出,引腳 2 對(duì)應(yīng)的是電池的正極——3.3V,而引腳 1 對(duì)應(yīng)的是電池的負(fù)極——0V。

當(dāng)不存在外部電源供電時(shí),2(電池正極)——R23——D13——GND——1(電池負(fù)極)組成回路,使得 D13 起到了指示電池電量的作用。

在這里代表 3.3V 的 VCC 看似沒有作用,但如果在同一張?jiān)韴D中再次出現(xiàn)了 VCC 時(shí),比如單片機(jī)上,我們就知道這個(gè) VCC 代表 3.3V,而且在將原理圖轉(zhuǎn)換成電路圖時(shí),電腦會(huì)自動(dòng)將這些名字一樣的符號(hào)連接到一起。

最后,電池也一定要組成回路才能充電,那么不難想到,GND 和接地符號(hào)必定也在原理圖的某個(gè)地方連接到了一起。

其實(shí)在這樣的電路中,VCC 和 GND 只不過是一個(gè)標(biāo)記罷了,代表它們之間是連在一起的,設(shè)計(jì)原理圖時(shí)要求的是易讀懂,容易找出各個(gè)模塊的位置,不能再像書上一條導(dǎo)線拉到底。

然后就是學(xué)習(xí)上的問題了,大學(xué)的教材不成系統(tǒng),對(duì)于不同能力的人也很難找到對(duì)應(yīng)水平的書籍,往往看完一本不知道再看哪一本,就算找到了兩本書上也極有可能存在不同的地方。

所以我推薦題主好好搞好和大學(xué)老師的關(guān)系,特別是有工作經(jīng)驗(yàn)的,讓他們多帶帶你,讓你早點(diǎn)了解到工作中會(huì)遇到的各種書本上不能遇到的問題。對(duì)于如何學(xué)習(xí)電子電路知識(shí),我能告訴題主的有以下幾點(diǎn):

1:充分利用基礎(chǔ)的物理公式和定律。公式和定律永遠(yuǎn)都不會(huì)是錯(cuò)的,任何一個(gè)波形,電流和電壓上的任何變化,都可以用基礎(chǔ)的知識(shí)來解釋。MOS 管開關(guān)為什么會(huì)有延時(shí)?因?yàn)?MOS 管的原理和結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了其內(nèi)部必定存在電容。為什么地線的電壓測(cè)得不為 0?因?yàn)榈鼐€也有一定的電阻。為什么三極管會(huì)飽和?因?yàn)槎€(gè) PN 結(jié)均正偏,IC 不受 IB 之控制。刨根問底,嘗試把公式利用起來,去解釋每一個(gè)現(xiàn)象。

2:多看,多分析電路圖。最方便的方法就是在百度上搜電路圖,一張張看過去,夠你看一天的。然后要注意糾錯(cuò),看看元器件的使用和數(shù)值是否正確,網(wǎng)上的東西也有很多是錯(cuò)的。

3:把想法直接變成原理圖,把原理圖直接變成電路板?,F(xiàn)在打板比以前便宜了不少,10 塊雙面也就大概七八十的樣子,也就幾頓飯錢。

4:多用仿真軟件。比如 Multisim,仿真出來的效果不亞于真實(shí)電路的效果,一個(gè)元器件通常會(huì)有三四十種不同的參數(shù),也比現(xiàn)實(shí)中方便,測(cè)量數(shù)值也更隨心所欲。

最后,還是要找個(gè)好師傅,幾年的工作經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^幾句話總結(jié)給你聽,也別再看大學(xué)教材了,直接去做項(xiàng)目,有了項(xiàng)目就會(huì)知道自己要學(xué)什么,也更容易看出問題。

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