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合格的电子工程师需要掌握的知识和技能 .doc
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2019-05-28
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电子工程师必须掌握的基本知识,有常见元器件、芯片,元件的应用场合,以及一些前辈的经验
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合格的电子工程师需要掌握的知识和技能
愚以为,掌握了一下的硬件和软件知识,基本上就可以成为一个合格的电子工程师:
第一部分:硬件知识
一、 数字信号
、 和带缓冲的 信号
、 和定义
、 (平衡信号)
、 干接点信号
二、 模拟信号视频
、 非平衡信号
、 平衡信号
三、 芯片
、 封装
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
四、 分立器件
、 封装
、 电阻:功耗和容值
、 电容
独石电容
瓷片电容
电解电容
、 电感
、 电源转换模块
、 接线端子
、 发光管
、 字(共阳和共阴)
、 三极管
、 蜂鸣器
五、 单片机最小系统
、 单片机
、 看门狗和上电复位电路
、 晶振和瓷片电容
六、 串行接口芯片
、 !"#
、 串行 $ 接口芯片
、 串行 %、%
、 串行 驱动、
七、 电源设计
、 开关电源:器件的选择
、 线性电源:
变压器
桥
电解电容
、 电源的保护
桥的保护
单二极管保护
八、 维修
、 电源
、 看门狗
、 信号
九、 设计思路
、 电源:电压和电流
、 接口:串口、开关量输入、开关量输出
、 开关量信号输出调理
&'继电器
&'继电器(反向逻辑)
&'固态继电器
&'( 字)
继电器―'继电器
继电器―'固态继电器
、 开关量信号输入调理
干接点―'光耦
&'光耦
、 处理能力的考虑
、 成为产品的考虑:
电路板外形:大小尺寸、异形、连接器、空间体积
电路板模块化设计
成本分析
器件的冗余度
(电阻的功耗
(电容的耐压值等
机箱
电源的选择
模块化设计
成本核算
(如何计算电路板的成本?
(如何降低成本?选用功能满足价格便宜的器件
十、 思考题
、 如何检测和指示 信号
、 如何检测和指示 信号
、 设计一个 位 字的显示板
电源:
接口:
位 ) 字(连在一起)
亮度检测
二级调光
、 设计一个 位 ) 字的显示板
电源:*
接口:
排 位 字,分 个、 个、 个 组,带行与行之间带间隔
单片机最小系统
译码逻辑
显示驱动和驱动器件
、 设计一个 和 $+% 的接口板
电源:*
接口:$+% 个
(,直立 ,,孔
($+%,, 弯
开关量输出信号调理: 个固态继电器和 个继电器,可以被任何一路信号控制和驱动,接口:固态
继电器 ( 直立,继电器 ( 直立
开关量输入调理:干接点闭合为 或 可选,接口:( 直立
调理:
( 指示
(前 路 全信号,后 路只需要 +、+、
(无需光电隔离
(接口形式:,(针)直立
第二部分:软件知识
一、 汇编语言
二、
该部分可以从市场上买到的 种开发板上学到,至于第一部分,需要人来带吧。
为什么要掌握这些知识?
实际上,电子工程师就是将一堆器件搭在一起,注入思想(程序),完成原来的这
些器件分离时无法完成的功能,做成一个成品。所需要的技能越高、功能越复杂、
成本越低、市场上对相应的东东的需求越大,就越成功。这就是电子工程师的自身
的价值。从成本到产品售出,之间的差价就是企业的追求。作为企业的老板,是在
市场上去寻找这样的应用;对电子工程师而言,是将老板提出的需求或者应用按照
一定的构思原则(成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等)在最短的
时间内完成。最短的时间,跟电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时间直接有
关。这就是电子工程师的价值。
将电子产品抽象成一个硬件的模型,大约有以下组成:
输入
处理核心
输出
输入基本上有以下的可能:
键盘
串行接口(-./0以太网,)
开关量(,电流环路,干接点)
模拟量(1、 1、1*(平衡和非平衡信号))
输出基本上有以下组成:
串行接口(-./0以太网,)
开关量(、电流环路、干接点、功率驱动)
模拟量(1, 1,1*(平衡和非平衡信号))
显示:发光管、八字
液晶显示器
蜂鸣器
处理核心主要有:
位单片机,主要就是 系列
位 " 单片机,主要有 2 3 和三星系列
系列单片机现在看来,只能做一些简单的应用,说白了,这个芯片也就是做单一
的一件事情,做多了,不如使用 " 来做;还可以在 " 上加一个操作系统,程序既
可靠又容易编写。
最近三星的 " 受到追捧,价格便宜,以太网和 , 的接口也有,周立功的开发系统
也便宜,作为学习 % 的产品来说,应该是最好的;作为工业级的控制,是不是合
适,在网友中有不同的看法和争议。本公司使用 2 3% 系列开发的 个室外使
用的产品,在北京室外使用,没有任何的通风和加热的措施,从去年的 月份到现
在,运行情况良好。已经有个成功应用的案例。
但对于初学者来说,应该从 着手,一方面, 还是入门级的芯片,作为初学者练
手还是比较好的,可以将以上的概念走一遍;很多特殊的单片机也是在 的核的基
础上增加了一些 $ 和 %、%;也为今后学习更高一级的单片机和 % 打下基础。
再说了,哪个老板会将 % 级别的开发放在连 也没有学过的新手手中?
在 上面去做复杂的并行扩展是没有必要的,比如,扩展 $ 口和 %、% 等等,
可以直接买带有 %、% 的单片机;或者直接使用 %,它的 $ 口线口多。可以使
用 接口的芯片,扩展 $ 口和 %、%,以及 接口扩展 显示,例如:
%+ 等芯片。
市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子,如:%、$、%、
% 等,我觉得已经没有必要去看了,知道历史上有这些一回事就行了;
这知识,是所有产品都具备的要素。所以要学,再具体应用。
说一个小的故事:野人献曝。
从前,有一个农民,冬天干了活后,休息晒太阳。好舒服呀。
他想,这么舒服的享受,我要献给国王,让他也能得到享受。
于是他兴冲冲地到了王宫,将他的宝贵经验献给了国王。
我现在就象这个农民,把自己认为很宝贵的经验献给大家。希望大家多提宝贵意见
;拍板砖也可以,骂我也无所谓,呵呵,随便。
第一课: 单片机最小系统
实际上, 单片机核心外围电路是很简单的,一个单片机+一个看门狗+一个晶振
+ 个磁片电容;
(单片机:2 3 的 系列、45-.#-6 的 系列,还有 !7535!0 的系列,都差
不多;现在有一些有 (在线下载的),就更好用了;
(看门狗:种类很多,我常用的有 和 等,具体看个人习惯、
芯片工作电压、封装等。 系列和 系列,还有 公司的,种类很多,一般只需
要有最基本的功能就可以了;原来我使用 ,但是 比较贵,因为它有电
池切换功能,后来新设计电路板,就都采用 了。
很早以前的电路设计中,现在可能还有人使用,使用一个电阻和一个电容达成的上
电复位电路;但是,这样的复位电路一个是不可靠,为什么不可靠,网络上能找得
到专门论述复位电路的文章;更重要的是, 系列的单片机比较容易受到干扰;没
有看门狗电路是不行的,当程序跑飞时,回不来了,死在那里。
常规的做法是买一个专门的看门狗电路,完成复位电路和看门狗电路的功能。
这些芯片的资料很容易在网络上找到,通常使用百度搜索就可以了;看见有 8 的
字样,就点击下载;使用网际快车 907: 2 下载也是最好的;
这些资料通常是 !6; 格式的文件,所以,还需要一个 !6; 的阅读器。
百度网址:722!<444(.56/(#
网际快车下载网址:722!<444(0=>-(#0#;2(723
8 阅读器下载网址:722!<444(75-!6;(#6#4-3#6(72
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