元器件-器件选型

big_gun

一、基础元器件
  1.光敏电阻
随光照强度阻值发生变化
- W7 K3 l  I- H* n: U引脚：直插式
  头部：上面塑料片，刷红色油，两个金属电极
  最主要参数：10Lux（略小于1个LED亮度）（亮电阻）、暗电阻。其它参数都差不多
; |. x+ N# }% `/ ?  如何选型？
- R0 j- C: [& D$ M) G6 m1 ~5 h （1.）经验：5506 ADC采样 5547：光敏开关（法1、将30～50千欧下的电流进行放大作闭路 法2、视频最后画的电路介绍的将光敏电阻作下拉电阻作开路）
（2.）问卖家
( ^! p3 T2 ?& H  b% u  2.DC2.1电源接口
  
- h" ?4 u, B9 J! s$ X 插口：3根线，正负以及电池切换线
5 J& u, g8 o7 ?+ d4 n  插头：一般内正外负
! \! J6 T; ?* |  ~  插入插头 --> 簧片下压 --> 触点断开 --> 外部供电
  3.拨码开关
常用8pin 直插式

卧式/立式
直插/贴片
  卧式：拨杆移动 --> 弹片下压 --> 弹片金属片接触 --> 导通
  立式：拨杆导槽不一样
  贴片：金属片桥接的方法
  4.电位器
$ P% U/ q- T8 s2 W5 h3 s4 f* w
  p; l5 h/ F- g1 J 普通可调电阻：电阻环（控制一定的材质密度）、电刷（带触点）、旋钮
2 l5 C( C+ i, A! X3 ~) D( A  工作过程：旋转旋钮 --> 电刷在电阻上滑动 --> 电阻变化
  精密电阻：灌胶密封、交错轴降速齿轮机构（精度高、xoy面积小）
  这两种电阻都不适合温度变化较大的地方，否则容易失真
  5.LEAF20-切断式万能板
1 T$ L$ @/ r' G- } 减法式电路制作，板上所有孔连在一起，通过切断形成电路
割板刀割线、记号笔标记
3 q' q, v+ s2 T% O; B. a$ E3 s" L 减法式、冷处理制作
, q- I5 y3 Q2 p5 @$ i6 B  锡接飞线 --> 切断式
  毋需切断GND，作覆铜可抗干扰
  6.驻极体话筒
麦克风

偏置电阻
  洞圈式话筒：接受距离近，价格高，薄膜片振动式
  和金属外壳相接的负极，独立引出的正极，海绵用于防尘阻隔
  进口的：海绵 --> 塑料片 体积也变小了
9 G6 F+ y  u0 c; B 微型麦克风：红+黑-
  电路：|O -接地 +接偏置电阻（4.7K～10K） -- > 电容（阻隔偏置电压） --> 放大电路
. N) k' l# ^4 o& G7 M  拆解：纵剖 --> 掀开金属片
  原理：声音振动 --> 垫圈 --> 金属导电膜 --> 绝缘垫圈 --> 金属片 --> K65P234芯片（类三极管TO92封装） --> 信号输出
  7.干簧管
. W0 Z" N; L  m/ X* d% f- E" G+ _ 单触点、双触点
" Q0 @, {% |, D5 X: t$ i1 P4 I
单头：磁铁 --> 触点吸放
双头： 磁铁 --> 常开/常闭转换，可作门控灯
  8.三极管
PN结
9 ?5 O$ V3 ~7 L/ T7 j  L 主要作用：放大、开关
- [  N- L; p; [; {( p 分NPN和PNP两种，NPN常用型号8050、9013、9014、9018，PNP常用型号8550、9012
NPN：b基极 c集电极 e发射极(带箭头)
1 K9 O+ t) T8 x" ^ PNP：b基极 c集电极 e发射极(带箭头)
直插三极管引脚 从左到右ebc
  达林顿管：两个三极管的组合，可有四种组合，如NPN+NPN达林顿管
# t. E9 R9 q$ p! h) K% p 9018高频三极管，可用于FM电路
6 V) M' y% K; R2 T! S  9.点阵屏测试方法
纽扣电池顺着引脚划，简单测试
" n. x. d, [% R, o4 ]
  用万用表测试
0 h( k. r# H2 }( T  10.继电器
# K' @. N" A, }3 Z
# q9 ]8 R' _' ^3 _  干簧管继电器：静音，寿命长，不能控制太大电流
水银继电器（可通大电流）
2 ~9 Z1 k9 B+ ?7 ^. P 固态继电器（完全电子电路运作取代机械运作）
; s+ J1 R  d" {9 g) `6 K  11.红外线
近程、稳定、价低
发射
2 L5 A! M: v: r 红外发光二极管
940nm无光型（相机由于是CMOS感光可拍出光） 常用于遥控器
/ F0 A5 ]: t1 k/ ]! u6 A' ` 850nm弱红光型 常用于夜视照明（夜间摄像头有用这款）
! w3 w' n  b- R  接收
# j; o1 r3 T: |; E3 W1 u9 D; c TOP 1838红外接收头（自带放大、滤波等数字处理的芯片，直接输出信号）
1 Y$ u3 z7 D2 b3 U# d0 o. M4 D9 ^ 黑色壳（由于不透可见光故黑色，但可透红外观然而人眼看不到红外光）红外接收二极管（需要单片机作后续数字处理）
0 ?% r5 Q5 k: P& K 光敏电阻（只能和850nm弱红光型配合，可用于需要同时被控于外部光源和内部红外光源时）
  组合：对射/反射
& R) m9 g! w- N. Y) P0 Q  12.航空插头及线间插头
/ Q0 H* a% f# M4 t, K 自定义功能的还有：9针串口（电脑显示器插口） 24针并口
一般都有锁死功能
( c2 P! c$ u0 ]/ N6 B( S- K  航插：工业控制、航空航天（麦克风上也见过这样的）
2PIN~10PIN都有，8pin性价比最高
4 k& ?8 S; R3 b. e$ f7 }) _ 子类：小航插、专用级防水航插（带防水垫片、防水管、防水螺旋门）
  线间插头（也有防水级的）
内部弹簧接线座，分针/孔，用专用机器/钳子压到线上再套到插座里
1 [  j- k9 R: A7 j  13.扭子开关
: v! G; N5 U# e5 }3 i5 ], l 规格有很多种：250V 2A 3A ...
  拆开后一端是翘板，一端是拨杆
1 ?( x6 t7 ]; |, g8 h  由于只有拨杆头部是塑料绝缘的，故防水、防热性差（高温会融化塑料），塑料用久后可能碎裂故用久后也可能产生危险。综上，安全性能较差，外壳金属部分一定要很好的接地。
; k2 \9 r6 M% G3 E  14.电阻色环识别
4 i4 m) a! {, Q( q1 d' [0 b' s. g% O  15.USB接口
/ Y6 w* E% r3 D1 A% E; A 插头、插孔
1 R$ m: z4 ^' p& {& ^2 g5 N3 F. M
1 R0 |- d/ N7 m& r% e2 e  USB A口-和电脑连接的一端
mini USB接头-MP3等
micro USB接头-手机
; R$ T% w( F* Y& ~ 手机 用OTG线，手机是主设备，另一端是从设备
  16.音频接口
3.5mm 手机耳机等
6.5mm 卡拉OK、电容等
! J) Z% r3 y) s5 b* K- ? 卡农接口：广播级 录音笔等
6.5mm接口 3引脚（1公共地2自动断开设计引脚）
  2芯：音频+公共地
3芯（由黑色线条隔开）：L R GND
3 M+ `8 m4 e% |  g& b 4芯（如手机耳机）：L R GND/MIC MIC/GND（GND和MIC的顺序根据厂商，iphone和Samsung不一样）
通话按键的实现：在mic与gnd间接按键电阻
. l0 h6 ?" z+ Q: R( c% T/ H! m2 e 转接头：3.5 6.5互相转
, k2 X0 b8 P( t  插座：
+ A! K% F; D' q# W& R. J8 \ 红：MIC输入
2 W8 u0 }& [' @& V7 ? 绿：耳机输出
  自动断开设计的机械结构：上下两部分共有4个触点分别为L1 L2 R1 R2，平时弹簧复位L2接声音源，L1接外放喇叭，外放喇叭借地，L声道外放喇叭通电，R声道同理通电。插入耳机后耳机压迫弹簧使L1与L2，R1与R2断路，外放喇叭断电，同时L2、R2接耳机上，耳机通电。
8 [; S; n- o! r, ^2 j% ~5 G  可用万用表检测未知耳机的L、R、GND三线定义，L或R接USB的D-，GND接USB的GND
  17.LCD屏
" S' M" y' H& f6 W" N
  LCD1602：16个英文字母/数字×2行
1 u+ `( l' @  w8 t LCD2402：24个英文字母/数字×2行
上两个兼容
LCD12864: 1个汉字占用16×16 带字库
& {( E9 Q) F  O/ ]7 W9 B- C  O1 G4 ^ LCD19264：
* H, B3 F6 ]. g+ y  LCD比LED省电（液晶不需像LED那样电流驱动发光只需加偏置电压即可显示，应用交流电否则造成液晶记忆甚至烧坏）且体积更小（将芯片融到液晶片上的LCD会更小），阳光下可视（黄底黑字可不加背光，蓝底白字需要背光才看得清）
5 M  N) p; h: j, |# _2 ~5 Q  两个芯片：一个处理外部数据信号，转化为液晶可以显示的数据；一个驱动芯片，不断变换电流
  焊接方法：焊排针/焊线/贴片
  结构：PCB（直射式背光灯+白色贴纸匀光+处理单片机信号的芯片+直流变交流的驱动芯片，实为液晶片的驱动电路）+液晶片（核心件，可定制液晶片，比液晶屏模块更省电省钱）
6 v' P+ ~( \( u. Z  液晶片：胶皮（纵向导电、横向不导电，导线连接到PCB上的金手指）+氧化硅玻璃（5V偏置电压可偏置液晶）
1 ~. O6 e7 ?4 Y3 T8 y  小液晶片的实现：处理芯片融到了液晶片上，密排线-->疏排针
  液晶片只适用于-40摄氏度以上的一般环境，易损，需要背光
VFD显示屏（自发光毋需背光，工作温度范围广但价格高，恶劣环境可用）
  18.步进电机
- S6 s2 P7 H& X
  多组线圈，可精确控制转轴步进角度
  实验中用的是
" B) \4 j( f5 _* O* a2 w 2线圈（每个线圈8瓣含4组相对的线圈可产生合力使转子转动，连接到线圈的公共端） +铁片（上下2层圆形线圈，中间用铁片隔离，上下两层线圈瓣错开使能产生更多的转角距产生步进效果） +电路板（四相五线，每个线圈各2相3线，转子可被线圈吸到线圈左相/右相2个位置，3线包括2边线1中线，但是为了节省引出线故将2中线合并形成5线引出的效果） +转子（其实就是1个磁铁，能够在线圈的作用下旋转，如果没有转子线圈产生的所有能量会转变为内能使线圈大量发热） +4级展开式直齿轮减速器 +壳体
5 k& G2 U+ x- t1 Y  驱动板：达林顿管驱动放大，1根线始终接VCC5V，4步驱动有两种方法（1234步分别令ABCD4线接地使转子依次运转到ABCD四个位置，法2是1234步分别另AB,BC,CD,DA线接地。4步驱动的好处是速度很快但是精度较差）也可以写8步驱动（12345678步分别令AB,B,BC,C,CD,D,DA,A接地使转子从AB间运转到B再运转到BC间...），亦可实现漂浮转向
  19.电容器
4 f( V, G) P9 ?6 W- J' O8 X, L 功能电容可储存电能、滤波“通交阻值”(通交流 阻直流)
( y8 G* n8 R8 s/ P" c  两个基本参数：电容值（默认单位是uF）、耐压值
  电解电容：黑塑料柱（白条上的黑色椭圆图形表示负号）+2引脚（短引脚为负），塑料壳内部是铝壳，铝壳里面是两层金属卷（用沾油卷纸隔开）
  瓷片电容：橙色圆形
# ?; s4 n6 X1 P) U 独石电容：黄色圆角矩形
! ]; I* \. Y1 \ 以上两种电容电容量小，不区分正负，常用于起振/滤波/通交阻直
4 u, r# O0 @0 @& |! q  r  涤纶电容：棕色矩形，高耐压低容电
' j5 |8 t5 `/ A9 e+ K/ T3 m  固态电容：银色金属壳，价格高
) k: M0 r3 a. p, I) X  法拉（F：法拉）电容：又名双路电容，超级电容。金属电极用纸隔开与另一粒电容串联，可作实时时钟或在掉电时紧急供电，充电快放电大寿命长（可充放电10W次以上）但成本很高
1F=1000000uF
  贴片电容有贴片式固态电容、钽电容（是电解电容的一种，有标注的一侧是正极，与一般电容的标注不一样）
  0805封装贴片电容，很小
  20.人体热释电传感器

  模块化：电路板下面控制芯片+塑料透镜+透镜里面的红外热释电传感器探头+2个电位器（一为灵敏度控制，逆时针可由7m降低到3m；一为延时控制，顺时针可由0.5s延长到200s）
" D+ _% L- T4 k0 e0 P4 N  三个引脚分别是+5V OUT GND，平时OUT为0触发时OUT置1（检测长波低能，由生物体发出。蝇眼设计使能感知生物体的运动。因此感知生物体且其在运动才触发）
' A" \2 P4 ~" l1 G' B+ L  电路上采用了CD4069反相器，一方面将触发高电平反相到低电平，另一方面加强输出。（当驱动LED等小电器的时候可以不用后接控制器加强输出）
* X/ s2 [# W, b5 N2 _+ A  21.热缩管
: c4 Z8 l& |* D 美观、包装焊接点导线甚至电路板
8 Z8 P. E% w' v5 m# E. K  加热收缩50%，故1mm导线可选2mm热缩管
  加热方法：打火机/吹风机/热风枪均匀地加热，不能用电烙铁（温度太高）
  尺寸有1mm～60mm
  步骤：
1.先套进热缩管再焊接
2.把小热缩管移到焊接点并加热
3 ~1 F4 }& c+ N' s( a$ A# F 3.把大热缩管移到多根小热缩管套住并加热
# k: {" Y5 h% q7 ~  管上一般标有热缩温度、使用温度、电压等级、热缩比例
  用热缩管可把iPhone裸露的数据线重新包装
0 F0 g/ h7 Y  Q" T  22.LED
短脚为负，灯缺口处为负
, d0 S/ M3 x. J  3V纽扣电池驱动（大面为正小面为负）
8 Z& z" V8 P, X; P( i* u: s  颜色：绿发绿，白发蓝灯
  Y, q# Y5 B4 L, B. S4 w  形状：草帽形、高帽形（即普通形）、方形、贴片（0805 0603等）
, m$ W7 g+ q& c5 G) W( N  大小：真正发光单元（聚光碗）体积都差不多，亮度选型看功率
" e/ _) t" g1 X( I  内部：聚光型（内磨砂雾面灯本身很亮可作指示灯）/散光型（周围很亮可作照明用）
  很多灯一起用可以做LED灯板/点阵屏模块
  此外还有红外LED（电视遥控器）、紫外LED（验钞机）、三基色LED、带散热片的大功率LED、数码管。LED现已全面取代灯泡：更省电、寿命更长
  LED配件：使LED能弯折焊或者固定在机壳上
( b/ t- ^; r4 b  白光是一种组合光，可用荧光黄灯罩+LED蓝灯
  LED是电流驱动元件（电流过大才会烧掉），驱动电路可用三极管（单片机控制基极）
& A+ o5 M5 y3 C  B+ \  是否亮取决于驱动电压：一般红壳的1.8V（>1.8V才会亮）白壳的3～3.3V
9 H* {, o: e  q) I! H  亮度决定于电流：一般不得大于20～40（工业级）mA（带散热片的大功率LED可上百）
! t2 ]# q6 A, L* y" p  23.二极管
; u4 R6 B& g% G9 o) |7 ]
9 T4 R# i. ]8 _5 {* Z4 ?  e8 H9 W  单向导电、反向截止
; K( t) K# `* Z  P与N之间形成一层叫PN结
% \4 g4 C- W/ X0 T/ b, E) r6 L0 k2 M9 a( V1 O  PN结的数量：二极管、三极管
  PN结的大小：
9 l; c' ^0 w! `. [# U- Z; H1 w 1N4148 PN结小通过电流小，但是通断速度大压降也小常作开关二极管
8 P+ c4 D; h' Y2 P  1N4007 PN结大压降1V，常作整流二极管
  用四个二极管可做桥式整流，加一稳压电容实现交流转直流。亦可采用整流桥芯片，内部集成4个二极管
$ N4 S( J7 [/ K7 G7 Y  有时二极管也会用来代替5欧/10欧电阻以免发热
6 Z1 e8 t! _& w6 Q, j, O  铁壳二极管：工业级、大电流、铁壳散热快
  光敏二极管：样子和LED一样但它是接收光的，光线越强，压降越小，正向导通率越高
/ F5 l! B& o9 j$ E! S3 o  稳压二极管：上标“5.1V”字样，区别于1N4148的“1N4148”，负接电路正，正接电路负，但电路电压大于截止电压5.1V时稳压二极管反向击穿使后面的电路被短路，当电路电压降到5.1V使重新反向截止，使后面的电路维持在5.1V或以下。（一般二极管1000V才反向击穿）
9 j4 g& P+ Y+ O$ |  24.旋转编码器
% G( H6 N! D, d& e: c8 s 在微动开关的基础上加了旋转控制
% p! ^! b6 ^$ X; \& f7 d  与电位器（3引脚，电阻量的模拟输出）的差别是：无限旋转、数字输出
  功能：左旋、右旋、按下 输出的是开关量
' s* z# _% E- C; p5 d5 w) Q& _  机械式旋转编码器：
$ T2 m3 F) P: {5 y! q# r6 I  2个引脚接按键量，类似微动开关，弹片+电路
( _1 q& w. L5 Z9 P- y 2引脚1接mcu1接地
) W3 h& A- T/ b' O  3个引脚接旋转开关量，金属片（1大片接公共地+2栅格状分段式金属片接4个金手指，1接公共地+2在R、L键摩擦，由于金属片距离差，金手指摩擦先后产生R/L方波，例如右转，金手指先后接触R、L金属片使R产生方波L产生滞后方波，方波的宽度与旋转速度有关）
$ g4 j% ]% {: i 3引脚L、R接MCU（应考虑消抖），还有一引脚接地。
  此外还有光栅式旋转编码器。
7 p5 q. z& A/ T: \7 o% k/ x8 n( M  25.电源稳压芯片
最常见 电源适配器，学名应该叫AC转DC模块，可用于手机供电、单片机供电
  
3 t/ }4 I# [7 j  J 电源稳压模块，内部集成了稳压、滤波电路，体积小，功能强，稳定，成本高
  7805，三个引脚，背面一片散热片，降压涉及损耗问题，会有热量逸出，功率较大情况下，可外接散热片；
, J$ R7 z" o9 C  q 封装：TO-220；输出电流：1A；输入：6~35V DC；输出：5V(型号参照此命名)
输入电压不能低于输出电压，最低输入电压值参照指定型号的数据手册
3 F; H5 A6 w! G4 v  12V输入，5V输出
  78S05，封装TO-220；输出电流：2A
  多次变压原因：
8 u9 I. Q* B3 P: T: \% d" F5 P (1)产品内部多电压需要 (2)浮动电压环境的稳压(例 大功率器件的启用造成电压不稳定，比如降压，会造成其他器件不工作)
8 ^7 _& P% {0 n, e 内部DC转DC
  78L05，封装：TO-92(像三极管)，输出电流：150mA
5 X2 I) z$ P- n) o; [3 [2 {) `$ h1 [% g  1117-5.0，封装：SOT-223(贴片)，输出电流：1A
: ~: V6 B& K( n" ~) h; Q! k0 u  以上都是三个引脚，1输入，2GND，3输出
针对电压选电压差低一点的，电路中通常输入输出位置各加两个滤波电容
  另有1117-ADJ，可调输出电压芯片
. z0 E2 v& c* ]4 H7 ]7 H# ^0 \: A  精密电路，完全电源隔离(内部完全两个电路)，选专业DC-DC模块
  26.开关电源
( h% h, U7 n8 C5 o! H4 _ 比较复杂，重要
3 u8 e! j: ~5 |4 ^# R" b/ s 设计不好易造成不稳定、烧坏器件
1 j; l3 P0 M3 r% r5 g# S 主要参数：电压、电流
  
9 |  \3 N" A' ]$ U2 a6 F 标有线序，螺丝压线，电位器-微调，指示灯，内部有变压器、保险电路、大电容稳压、外壳屏蔽等等，
  @/ D; [/ i; G1 D0 }  UPS不间断供电的
2 E3 O+ O; B7 {- P: C- q  双输出的
- x5 _* h, i) w* K8 K8 w; e- _& Q  一般小型用的是带插头的
% `# n* m5 q) w  铅酸电池不能用在锂电池的充电上
  27.电机驱动芯片L298N
常见电机H桥驱动芯片，带散热片，最大驱动功率4A，同时驱动两路电机 四线步进电机
. q5 h7 j7 s1 n3 c! v1 B, M! N. | 需要双电源，5V给芯片，12V给电机
    H桥，H形状，四边四个三极管，控制三极管的通断控制电机

  电机，加变速箱(一组齿轮)，使电机输出速度变慢，更加有力，例：驱动小车轮子
  28.电池

  镍氢电池、可充电
; X# G- ]  c% T( j* s* G  锂电池，输出电流比较大，一般内置一个芯片，防止输出电流过大
) M1 y4 Y4 H" e' g' w  29.空气开关

% `4 Q9 y( @8 o8 t  30.霍尔开关/传感器
6 C$ T! v0 q! f, ^1 n1 R 非接触式接近开关
霍尔开关功能与干簧管相同，但性能更好更耐用
) C) F' e6 z1 p1 q; R5 X7 P& N 以上为三根线，VCC、GND、OUT，不同线各不相同
工作电压有5~30V，10~30V等，购买时注意工作电压范围
    还有的接近开关 可用任何无磁性金属触发 电感式接近开关
还有类似三极管封装的
0 m3 x4 Q$ K+ X: x  s/ d; J  31.对射式红外传感器
- C8 |4 @4 c1 e0 w% ?1 ~2 T
  测通断(门)、测频率(车轮、水滴滴速、脉搏(透光度 要放大))
7 g1 D4 w! T4 b+ V4 b  二、功能模块
2 M; Z" c! m7 N2 t, A8 j  R 1.USB下载模块测试方法
' ]6 J$ y2 k! {; O* h USB转UART模块
* ?. O2 y& c% E! l& i' A 接到USB，红灯PWR表示电源，绿灯STA表示驱动
  测试电源接口：用一个二极管一端接3.3V或5V位置，另一端接GND测试
  测试数据接口：让TXD和RXD短路，使用串口助手发送数据观察(选择串口、波特率....)
1 L6 q, j4 T8 n4 ?2 C! K* k2 x  2.四路无线遥控模块
有车用的，发送和接收模块，一读锁 一护锁模块，按键的时候只有一路打开
% z' m: m5 S) O8 d  7脚，abcd GND ut(数据输出) VCC
. W+ O5 k9 P8 e5 a 编码区 上边H高电平 下边L低电平 中间编码位，中间引脚或连高、或连低，遥控器同样有一个编码区，两边设为同位的高低连接，三种状态高、低、空，
' L# {! Z5 n# R+ t  用单片机来取5V电源，模块都插到面包板，导线连接，加一个LED辅助显示
  3.红外反射模块
, K$ i5 D" n( I 避障、模块、非触摸控制、计数、抗干扰、稳定性
3 _+ ~2 ]+ _& F/ i: C: E$ E  D
/ {# h" R4 x, g7 }7 _  4.导电墨水笔
5 ^* |7 H8 t% L0 Y0 M  价格贵10ml/大几十元
导电性能不太好
; Q4 U/ b, S4 c9 Y9 @; u7 Q 有水容易糊掉
  另一款

0 {1 {7 K* F5 t0 @; J3 h  电子铅笔 circuit scribe
1 f7 ~5 c$ g! K  5.OLED屏模块
自身发光、省电、显示效果更好
( c6 [8 f" G9 r- H% p
  看数据手册接口定义
7 _/ I* k# B( S# @ 初始化信息
  H6 e5 z6 W4 ]0 W
  J& j# _/ p7 g' g2 L1 _

niubility

布线的关键是布局，多数设计者采用手工布局的形式。手工布局的方法是：用鼠标选中一个元器件，按住鼠标左键拖动元器件到达合适的位置，放开左键，将该元器件放置。

VIC56

随着现代工业和科学技术的发展以及人们对环境要求的提高，对湿度的测量和控制显得日益重要。

Crash

电阻器是一个限流元件，将电阻接在电路中后，它可限制通过它所连支路的电流大小，是应用最为广泛的电子元器件。