从51初学者到电子工程师（5）

不同的包装有直插和表面贴。

电解电容表面贴封装的通常耐压值不超出25V,电容值不超过100u。再大，也只好

使用直插。其它电容器、磁片和独石都有表面贴封装。

2.9 电阻和电位器

2.9.1电阻的种类

2.9.1.1 普通电阻

按工艺可分为碳膜电阻和金属膜电阻；

按功率可分为小功率电阻和大功率电阻，大功率电阻通常是金属电阻，实际上

金属(铝材料)散热器应该加在金属外面，所以可以有10个W上述功率；在

专门销售电阻的电子配套市场很容易看到。

金属电阻通常用作室外加热器，如负载或小型设备CCTV的一些解码

可以看到器箱和全天候防护罩。

电阻在电路中起到限流和分压作用。通常是1/8W电阻已完全满足使用要求。

,在作为7段LED中，要考虑LED考虑压降与供电电压的差异LED最大电流，

通常是20mA(超高亮度LED）,如果是2×6(2排6串联)电流为40mA。

不同的厂家选择不同的材料，压降也不同。因此，需要添加电试，但是，不，

让Led的电流超出20mA（单只LED）,增加电流亮度不会增加，但是LED的寿

生命会下降，限流电阻的大小是压降除以电流。可以计算电阻的功率。

这个使用初中的知识就够用了。

2.9.1.2 电位器

电位器是可调电阻。初中物理时，中学老师拿着一个大圆柱形的东东，上去

有一个滑杆，和这个东西很像。

其阻值为1~n之间变化。

N=102、502、103……
102=10*102次方，即1000欧姆，10K
同理,502=5K。

这种表示方法与电容器相同。

电容104=10*10的4次方pf,电容的基本单位是pf,1u=1000000pf,所以,

104=100000pf=0.1u;

电位器分为单圈和多圈电位器。

单圈电位器通常是灰白色的，表面有一个交叉可调的旋钮，出厂前放置固定的旋钮

位置不在2头；

多圈电位器通常是蓝色的，调旋钮为一字，一字小锥可调；

多圈电位器分为顶调和侧调两种，主要是电路板调试方便。
有些是仪器设备，通常是模拟电路，有一些不确定因素，需要调整才能实现

最理想的效果；有些设备本身需要输出可变的东西，如电压和电流

需要电位器。

2.9.1.3 排电阻

是sip n阻值502和103的9脚电阻排更为常用；像sip9就是8个电

电阻封装在一起，8个电阻的一端连接在一起，即公共端，在排电阻上使用一个小白点

表示。排电阻通常是黑色和黄色；51系统P0需要上拉排电阻，否则，

输入时，不能正常读取数据；输出时，可以连接7407，不需要

拉电阻；但是，接其他芯片，还是不行。有兴趣可以看看51P0的结构;没有兴

有趣，按葫芦画瓢，照做对。

2.9.1.4 光敏电阻

当照在光敏电阻上的光强变化时,电阻值也在变化。显然这是半导体材料的特性。
光强的变化可以通过使用光敏电阻来检测。

思考题1：

有一个LED显示设备，要求，当光强变化时，LED亮度随光强变化；光线越多，光线越多

强,LED越亮；反之亦然。如何使用单片机实现此功能？可以是多级调光，如8级

调光；也可制成无级调光。

2.9.2 电阻的封装

电阻的封装有表面贴和轴向的封装。

轴向包装包括：axial0.4、axial0.6、axial0.8等等;axial在英语中，轴的意思是

;
0805是最常用的表面贴电阻封装；当然还有更大的；但是我觉得更大的电阻不是

很常用。

包装电位器protel书种很容易找到。但如果直接使用，可能会有一个

一些偏差。老树早期犯了这样的错误，导致电位器旁边的设备安装困难。

搞硬件和软件是有所不同的,搞硬件的人,一定要精确。

硬件上的一个小错误会导致板的推倒和重新开始；因为产品不能有飞线

;这个小错误相当于软件上的一个句子，在软件调试阶段悄悄改变，可以是神

不知鬼不觉；在PCB上，特别恶心。而且大家都知道——老板最知道。

什么是精确？

1． 准确理解你想要实现的目标；

2． 了解每个设备在您的电路图中的作用；如果你不明白，你可以找到一个

专家询问并确认；如果不清楚，可以先试试；

3． 严格把握每个装置的包装，必须完全一致的形状和形状；还有

考虑到空间是否影响其他板卡设备；边缘连接器件与电路板的边缘之间

的距离、ISA和PCI边缘连接器与挡板之间的关系要充分把握才能做电路板；否

浪费金钱和时间；

如果不确定边缘器件和边缘之间的距离，可以找三个人，大家都算

一次，取平均值，基本相同。

4． 必须确定单片机的资源能否做到这一点，CPU操作速度和字长，内

需要仔细规划是否足够大，程序存储器是否足够大；

5． 原理图经专家认可后绘制PCB需要做网络检查，与原理图完成

全一致;

2.10 继电器、固态继电器

2.10.1 继电器

继电器是利用继电器线包加电后产生的磁力将两个电极吸合在一起；初始

高中物理有其原理。如果你感兴趣，你可以打开一个，这很有趣。

继电器有：
1） 公共端：COM
2） 常开：normal open,NO
3） 常闭：normal close,NC

继电器主要指标：

工作电压：

工作电压有直流和交流两种；

在PCB通常是直流的；交流继电器通常是AC24V当然，还有AC220V的

。国产交流继电器比进口继电器好，比如，idec,OMRON,fujitsu便宜得多，当然，

质量也比较差。

百度上可以专门搜索继电器，上面介绍了一些厂家的产品。

常用的小功率继电器是national 的居多,OMRON也有,便宜一些,一盒50只。

常用电压有：

DC5V/DC9V/DC12V/DC24V等;

根据为：

单刀单掷/SPST

单刀双掷/SPDT

双刀双掷/DPDT

四刀双掷等/

根据触点容量进行划分。

一般的都是DC30V/1A或者DC30V/2A,AC110V/0.2A,再大，也不能用继电器，

因为在触点切换和电流通过的瞬间，会产生拉弧，烧毁触点，使切换不可能*;这

是的，固态继电器可以使用。

实际上,在PCB继电器的任务是给出干接点信号作为控制信号，

它传递的是信号，而不是能量。或者控制大功率开关等。

控制功率传输；但后者不如固态继电器方便。

继电器的包装通常是DIP16或以上；继电器也比较小，但是价格和DIP16的差

不多。

注意：DIP16继电器只有8个管脚；因此，在设计和包装时，不要直接使用，以节省麻烦DIP16

,焊接时容易反焊，导致错误。继电器的包装应该专门设计，应该有几个

用几只脚。

2.10.2 固态继电器

说白了，固态继电器是由发光管触发的过零触发的可控硅。
可以说,跟光耦很相似,也是4个管脚,只是区别在：

4） 直接使用直流电压控制；可以认为内部有限流电阻；
5） 接收光信号的一端是过零触发的可控硅；

可以说是一个电子开关,无触点的继电器。

由于没有触点，可以通过大电流而不拉弧，工作寿命与开关次数无关。

接触作为信号使用的继电器的工作寿命为100万至300万次，可查看技术

手册;

固态继电器可以被认为是无限的，因此在大电流和频繁开关的情况下使用固态继电器

器。

通过固态继电器触点的信号通常是交流电压，但也有直流电压。

可通过固态继电器AC220V或者AC380V以下的交流电;它的2个指标：

1） 工作电压，通常是DC5V和DC12V,也有DC24V的;
2） 工作电流：AC220V/1A/2A/4A不等。

国内固态继电器质量好，与进口没有区别，即包装质量太差，一批回购

来吧，都不一样，焊接在电路板上东倒西歪，不美观；至于国产小功率继电器

市场上比较少见，有的不敢做。

进口固态继电器有美国和***的,4A以上比较贵，***的OMRON的固态继电

器2A只卖8元，侃侃估计便宜，体积小，包装绝对准确，可以整齐

布置在电路板上，不占空间；

2.12 线性电源：变压器、整流桥和三端稳压器

什么是线性电源？为什么叫线性？老树查了网上的资料，没有答案，只好等

PCB上需要供电,就需要电源。电源分2种,一种是线性电源,象7805,就是线性电

源;

一种是开关电源,是将AC220V直接整流滤波成高压,推动功率管工作在100Khz以上

,再整流滤波成低压。

开关电源的工作原理可以通过百度查到。

线型电源需要工频变压器,将AC220V变换成低压,经过全桥的整流,和大电容的滤

波,成为脉动的直流,再经过三端稳压器,输出直流电压。

输出端还需要大的电解电容滤波。注意这时要选用足够大的电容容量和耐压值的电

解电容。耐压值不够,你就等着听响吧。电容容量不够,整流输出的电压和输出的

电压的压差不够,输出电压会有纹波,单片机系统工作不正常。

通常电路板上需要的是DC5V,一般来说,现在的电路板,一片7805,再加散热片也

基本够用了。功率越大,散热片也越大。

变压器有多种规格：

1、 普通E型矽钢片绕制的变压器,现在最大量的是广西普宁雄英出的变压器,通

过了长城认证,质量是不错的,最大的好处是便宜,现货量大;通常的规格是单9V

、12V,双9V、12V等;可能这个地方出矽钢片,有这样的矿藏。

2、 环型变压器,象个椭圆型;

3、 最近好像圆形的变压器也多起来了,后2种变压器应该是漏磁小、发热少、效

率高,大功率的整流时使用,当然单位瓦数也贵啊,按照1元/W计算预算应该差不

多了。

这2种变压器都需要定制,可以定制各种规格的。

4、 焊在电路板上的变压器,比较有名的是兵字品牌。在《电子技术应用》和《电

子产品世界》上常年做广告。秦皇岛也有一家,好像叫耀华。

怎么计算变压器需要多大的功率？

首先,计算功耗。比如：Dc5V/0.25A,也就是1.25W的功耗。

7805效率50％,变压器效率50%,就是说,需要6W的变压器。

Dc5V/0.25A的输入压差大概在3V,6V的变压器整流出来的电压是大约6×1.4＝8.4V

,也差不多了。所有选用AC6V/6W的变压器。再到市场上找一个差不多的变压器用

上就行了。

注意：电流越大,压差越大;在电路工作的时候,可以拿示波器看看电源的波形是

不是平稳。

78系列的芯片做的比较多而好的是美国国家半导体公司（national semiconductor

）的LM780X和摩托罗拉公司MC780X 等2大系列。

78系列是高压差的稳压芯片,现在有低压差的稳压芯片,其机理参见沙占友老师的

书籍。有LM2930、LM2937、LM2940C、LM2990等4个系列。

如果需要更大的电源供给,或者使用开关电源,或者去买成品的线性电源,象辽宁

朝阳4NIC的电源,质量不错,价格也不错。