《第三集》自制Arduino最小系統板之PCB的焊接，發現許多問題

ID:241755 · 發表于 2018-11-29 19:31

前面兩篇帖子導航：
第一集，電路原理圖的設計

第二集，pcb的繪制以及一些技巧

   這里是自制Arduino最小系統板的第三章，前面兩章我完成了電路原理圖的繪制以及PCB的設計并且將PCB文件交付了工廠加工，經過了將近一周的等待，我終于收到了加工好的電路板，在這一章我將會焊接，測試這塊板子是否達到了我要求的功能以及我需要做出的一些更改和優化，并將一些經驗分享給大家，那么廢話少說，我們現在開始！！！
                           第一部分
   首先放上制作好的板子，我一共做了10塊，表面上看起來還是十分漂亮的嘿嘿嘿！

正面和反面也來一張！！！

拿到板子之后先要看看有沒有什么問題，比如短接和某個導線離開了焊盤，雖然現在大部分廠家都會在做好板子之后進行飛針測試，但是自己檢查檢查還是為好，免得等到元件全都焊上去之后，一通電。。。就燒了。。。

果然，不出我所料，我發現板子反面的一個焊盤沒有導線連接，what？咋回事？

于是我趕緊回頭檢查我的PCB文件，發現我把這個焊盤的網絡寫錯了，少了一個+號。。。暈。。。。

不過還好這不太影響，一些元器件也到了，接下來就是焊接了！！
首先是一些工具，一把鑷子和一把烙鐵，鑷子的話必須用金屬的，我之前買過一個塑料鑷子，結果就被烙鐵燒化了。。。

一塊海綿也是必要的，當烙鐵上有多余的焊錫時候，在海綿上刮幾下就可以了。

下面就是我將為大家介紹的一些常規器件的焊接方法和技巧，先放一張圖，給大家一個直觀的大小感受，圖中的器件從左到右依次是：0603貼片電阻，0805LED燈，SOD323貼片二極管，SOT23三極管，SOT89降壓芯片，SOIC8時基芯片，PH1.06P排針以及5號電池。所以大家可以看出這些器件都是非常小的，所以焊接的時候一定要有耐心，一步一步來。

1.焊接0603貼片電阻

2.焊接0805led燈

3.焊接二極管

4.焊接降壓IC

5.焊接三極管

6.焊接555芯片

5.焊接PH1.0接頭

好了，這些就是焊接的一些技巧和方法，其他的元件都按照這上面所說的技巧方法來焊接，經過許久的焊接之后，我完成了！！！

                                    第二部分
   那么，接下來就是燒寫bootloader了，關于bootloader的燒寫我就不多說了，網上有很多介紹燒寫方法的帖子。
   燒寫完了bootloader，那么我現在就可以直接用串口給這塊板子下載程序了，我當初設計時留有一個下載程序的接口，于是我使用外部的USB轉TTL模塊給這塊板子下載程序，如圖：

給這個模塊一個特寫，貌似是使用的CH340的方案，網上很容易就可以買到，價格幾塊錢。不過購買的時候注意一定要購買帶有DTR輸出的模塊，因為Atmega328P燒錄程序的時候需要復位，所以沒有這個引腳的話需要手動復位，但是手動復位的成功率貌似不高。。。

一切準備都做好了，下面就是測試板子的性能是否達標！首先放上我的要求：

下面開始測試：

1.NRF24L01接口
這個模塊沒到貨，所以暫時無法測量，不過我測量了接口到單片機的導線，還好，都是通的。。。

2.5V升壓電路和3.3V降壓電路
我接上了一個1S鋰電池，LED燈亮了，但是我并不能看出來電壓是否達到了5V,但是我手頭上又沒有電壓表，所以我想了一個妙計：用Atmega328的模擬輸入引腳當做電壓表來使用（注意這樣使用只能測量5V以下的電壓，所以測量過高電壓時候請加入分壓電路）

首先我寫了一個測量電壓的代碼：

然后將板子上的A1引腳焊接一根杜邦線，然后就可以測量其他引腳的電壓了，下面是串口輸出的電壓值：

可以看出5V電壓和3.3V電壓都是正常值，故這兩個功能測試通過

3.報警器電路
由于我的蜂鳴器型號買錯了，直接焊不上，所以我接上杜邦線來試驗：

但是有個問題就是我發現我通電之后蜂鳴器就停的鳴叫，查看電路圖后發現我的RESET（復位）引腳是懸空的，所以導致電位不穩定，所以這個問題導致了報警電路設計失敗：（可以從圖上看出，reset引腳沒有上拉或者下拉電阻）

4. 電機驅動電路
我可能犯了一個大錯，因為我發現我的封裝里面將AO3400的引腳搞反了，如圖：

所以。。。。整個驅動電路去全都用不了。。。全部都垮了

，所以大家一定要將封裝和芯片對應好，千萬不要將引腳搞錯了。。。。哎。。

到這里所有的功能就都測試完成了，我總結了整個板子的問題。。。如下
1.電源以及動力線的寬度不夠，可能導致電流過大時候燒毀，需要重新設定線寬
2.AO3400封裝錯誤
3.5V輸出焊盤沒有線連接
4.555芯片復位電路需要下拉電阻
5.經過多個考慮，還是想取消使用mos管驅動的方案，改為使用驅動芯片的方案
6.對于這個板子，輸入電壓可以從0.9V一直到12V,但是是需要從兩個接口輸入，并且經過兩個電路去升壓和降壓，容易發生接錯的問題，于是考慮更換升降壓電路，改為從一個接口輸入寬電壓的方案
7.同時，為了適應寬電壓的輸入，我還需要重新設計電壓采樣電路

                                             總結
   經過這一次的設計，我發現了很多問題，這些問題我希望大家在設計的時候也可以注意到并且千萬不要出現類似的問題，對于這塊板子我會接著改進，并且在下面一板中完善出現的問題。對于下面一板本中需要大幅改動的寬電壓輸入電路以及電機驅動電路，我仍然在進行電路的設計以及元器件的選擇，當我完成之后我會及時的更新我的進度。
   最后，感謝你們閱讀我寫的這么多文字，希望我此次做的電路可以對你們提供一些幫助和引導，謝謝。
PS：下一次更新會很快，我已經重新選擇了合適的驅動IC以及電壓芯片，正在設計PCB中。。。。

ID:1 · 發表于 2018-11-30 16:01

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:328014 · 發表于 2018-11-30 16:01

真棒，超詳細

ID:272625 · 發表于 2019-2-14 16:20

樓主焊錫技術有點差，有個技巧叫拖焬技術，專門拆裝IC用的！

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