由于C8051F單片機是3.3V低功耗、高速單片機,與大家過去應用傳統(tǒng)的5V供電低速單片機在引腳處理與PCB布板方面會有一些區(qū)別,我們總結了這方面的經驗,提供給大家。以避免在應用設計上走彎路。 一、電源和地線方面的處理 1、模擬電源和數(shù)字電源要分別供電,可以使用兩個穩(wěn)壓電源分別供電,但是兩個電源之間的電壓差必須滿足數(shù)據(jù)手冊中的規(guī)定(<0.5V,相差0.3V是比較理想的)。實際應用中模擬電源和數(shù)字電源可以來自同一個穩(wěn)壓器的輸出,只AV+與VDD之間接簡單的濾波器也是很有效的。這里要加一個小電感,也可以用底阻值的電阻(通常2歐姆,電阻要有足夠的寄生電感。)這種方式既能降低成本又能減少體積。(關于這一點可以參考C8051F各種目標板的原理圖的電源部分)。 2、在地線方面,模擬地和數(shù)字地要分開布線,然后在一點通過磁珠連接,在實際應用中也可以使用0歐姆電阻連接的。該電阻要有寄生電感,另外,在布線時一定要注意地線應該盡可能的粗,或者采用大面積覆蓋地,電源線也要盡量粗,并且在單片機所有電源和地之間以及每個外圍集成電路VDD和GND間加去耦合電容。 3、如果所使用的器件上有模擬電源,模擬地,數(shù)字電源和數(shù)字地,所有這些引腳不可以懸空,必須連接。 二、對JTAG引腳的處理 對電路設計時,JTAG口的TCK要加3.3V上拉。上拉電阻值取4.4K。另外,要考慮到在成本階段(此時已不需要通過JTAG編輯),將所有JTAG引腳用10K電阻下拉到地,這樣更能提高系統(tǒng)的抗干擾能力,對于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性是非常主要的。 三、對未用到的IO口/模擬書輸入的處理 對未用到的IO口建議通過電阻下拉到地。未用的模擬輸入也要接地(接模擬到)。 四、在電路設計時的IO口/模擬輸入口的保護 1、在可能對IO口有瞬態(tài)沖擊的情況下,一定要對IO口進行保護,如可能會有瞬間大電流,就要在IO口上串接限流電阻,建議取值100歐姆。如有瞬態(tài)大電壓,就要在IO口上接TVS或快速反應二極管。 2、對在產品中使用的模擬輸入引腳的輸入電平,要在器件的允許范圍值內(具體的參數(shù)見數(shù)據(jù)手冊)。一般的ADC的輸入電壓范圍是0V~VREF。同時不可以超過器件的極限參數(shù)(見數(shù)據(jù)手冊),否則可能造成永久性損壞。具體的做法可以加兩個肖特基二極管到電源和地。 五、對復位引腳/MONEN(電源監(jiān)視)引腳的處理 1、為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性,建議不要將復位引腳懸空,推薦電路為:在復位引腳加強上拉,電阻可以選擇2~10K,還要加一個.01UF~10UF的去耦電容。 2、如果所使用的芯片上有MONEN引腳,此引腳不要懸空,建議直接電源(使能MONEN)。 六、外接晶振的注意事項 1、選擇質量好的晶振、選擇損耗小的晶振電容。 2、X TAL1和X TAL2口不要接入5V電壓,在接入CMOS時鐘輸入時,要注意。 3、晶體震蕩電路部分對PCB的板上布局非常敏感,應將晶體盡可能地靠近器件XTAL引腳,并在警惕引腳接上微調(10pF~33pF)電容。步線應盡可能地短并用地線屏蔽,防止其他引線引入噪聲或干擾。 4、晶體外殼最好接地。 5、對于C8051F3XX器件,在外接晶體時,一定不要忘記在晶體兩端接10MΩ的電阻。 6、晶體微調電容的地要接模擬地。 七、焊接溫度的注意事項 當使用自動焊接時應嚴格控制以下參數(shù): 1、溫度速率:小于6℃/秒 2、預熱區(qū)芯片引腳的最大溫度:125℃ 3、回流焊的最大溫度:建議215℃到220℃(最大值為235℃) 4、芯片通過液態(tài)焊料溫度狀態(tài)的時間:30至85秒(建議75秒) 5、最大冷卻速度:4℃/秒 如果使用手工焊接,也應注意電烙鐵的溫度不易過高,與芯片的接觸時間不易過長。 關于焊接的詳細資料參見附頁<<超小型芯片(SMT)焊接指南;QFP和MLP封裝器件>> 八、編寫軟件方面的注意事項 1、如使用C51編程,在使用指針變量(對FLASH進行寫操作)按如下方式定義: Unsingned char xdata*idata(或data)pwrite; 這樣做的目的是確保寫FLASH的指針的地址被分配在〈data〉或〈idata>空間。 2、不用的代碼空間全部清為“0”,這可以在程序跑飛后再重新運行。在跳轉指令前加兩到三個NOP指令。這樣也可以在程序跑飛后重新運行。 C8051F TQFP、LQFP和MLP封裝器件的焊接方法 TQFP和LQFP焊接 西安銘朗電子科技公司,現(xiàn)將焊接C8051F生產的TQFP和LQFP器件的焊接方法,介紹給大家,供各位在實際的焊接工作中參考。 (1)所需工具和材料 合適的工具和材料是做好焊接工作的關鍵,根據(jù)我們的經驗,我們推薦選用下面的工具和材料。 1、進口焊接,直徑為0.4mm或0.5mm。 2、電烙鐵也是用進口的,要求:烙鐵尖要細,頂部的直徑在1mm以下,功率為25W(不需選用功率過大的) 3、助焊劑-液體型,如購買助焊劑不方便,可用松香代替,需將松香壓成碎面,撒放在焊接處(首選為助焊劑)。 4、吸錫網(wǎng),寬度為1.8mm左右,(價格為20元左右)用于清理多余的焊錫,吸錫網(wǎng)很重要。 5、放大鏡—最小為10倍,可根據(jù)自己的實際情況選用頭戴式、臺燈式、手擲式。 6、無水乙醇(酒精)含量不少于99.8%。 7、尖頭鑷子(不要平頭)和一組專用的焊接輔助工具(是兩端有尖的,彎的各種型狀幾種或用其他工具代替)。 8、一把小硬毛刷(非金屬材料)用于電路板的清洗工作。 (2)、焊接操作過程 首先檢查QFP的引腳是否平、直,如有不妥之處,可事先處理好。PCB上的焊盤應是清潔的。 1、用尖鑷子或其他的方法小心地將QFP器件放在PCB上,然后再用尖鑷子夾QFP的對角無引腳處,使其盡可能的與焊盤對齊(要保證鑷子尖不弄偏引腳,以免校正困難)要確保期間的放置方向是正確的(引腳1的方向)。 2、另一只手拿一個合適的輔助工具(頭部尖的或是彎的)向下壓住已對準位置的QFP器件。 3、先在QFP兩端的中部引腳上,加上少量的助焊劑;然后,再向下壓住QFP。將烙鐵尖加上少許的焊錫,焊接這兩點引腳,此時不必擔心焊錫過多而使相鄰的引腳粘住,目的是用焊錫將QFP固定住,這時再仔細觀察QFP引腳與焊盤是否對得很正,如不正以便及早處理。 4、按上述3的方法,焊接另外兩端中部的引腳,使其四面都有焊錫固定,以防焊接時竄位。 5、這時便可焊接所有的引腳了。焊接順序為: ①先將需要焊接的引腳涂上適量的助焊劑,在烙鐵尖上加上焊錫。 ②先焊一端的引腳,然后再焊接對面的引腳。 ③焊接第三面,再焊接第四面引腳。 (3)、焊接要領 1、在焊接時要保持烙鐵尖與被焊引腳是并行的。 2、盡可能防止焊錫過量而發(fā)生連接現(xiàn)象,如果出現(xiàn)粘連,也不必立即處理。(待全部焊接完畢后,再統(tǒng)一處理)同時也要避免發(fā)生假焊現(xiàn)象。 3、焊接時用烙鐵尖接觸每個QFP引腳的末端,直到看焊錫注入引腳,可隨時向烙鐵尖加上少量焊錫。 4、電烙鐵不要長時間的停留在QFP引腳上,以免過熱損壞器件或焊錫過熱而燒焦PCB板。 (4)、清理過程 1、焊完所有的引腳后,用助焊劑浸濕所有的引腳。以便清除多余的焊錫。在需要清除焊錫的地方,將吸錫網(wǎng)貼在該處,(如有必要,可將吸錫網(wǎng)浸上助焊劑或松香)。用電烙鐵在被吸點邊緣的吸錫網(wǎng)上,吸錫網(wǎng)有了熱量,就會把多余的焊錫吸在吸錫網(wǎng)上,以解除粘連現(xiàn)象。存留在吸錫網(wǎng)上的焊錫可隨時給以清理,剪掉或涂上松香加熱甩掉。 2、用10倍放大鏡(或更高倍數(shù))檢查引腳之間有無粘連,假焊現(xiàn)象,如有必要,可重新焊接這些引腳。 3、檢查合格后,需清洗電路板上的殘留助焊劑,以保證電路板的清潔,美觀,更能看清焊接效果。 4、先將器件及電路板浸在裝有無水乙醇(酒精)的容器里,或用毛刷浸上無水乙醇幾分鐘。然后,用毛刷沿引腳方向順向反復擦拭,用力要適中,不要用力過大。要用毛刷浸上無水乙醇幾分鐘。然后,直到助焊劑徹底消失為止。如有必要,可更換新的酒精擦拭,使得清洗的電路板及器件更美觀。 5、最后在用放大鏡檢查焊接的質量,焊接效果好的,應該是焊接器件與PCB之間,有一個平滑的熔化過渡,看起來明亮,沒有殘留的雜物,焊點清晰,如發(fā)現(xiàn)有問題之外,再重新焊接或清理引腳。 6、擦拭過的線路板,應在空氣中干燥30分鐘以上,使得QFP下面的酒精能夠充分揮發(fā)。上述介紹的焊接技術,是我們在實際的焊接工作中,積累的一些經驗,焊接Cygnal TQFP和LQFP器件,原本就不是很難,只要細心觀察,精心操作,就會得到滿意的焊接成果。 焊接MLP封裝芯片的小經驗(C8051F30X/F33X/CP2101均為MLP封裝) (1)、焊接工具 1、選用25-30W進口電烙鐵,烙鐵頭(端部)比普通電烙鐵要尖細,端部直徑為0.5mm左右。 2、選用優(yōu)質助焊劑 3、吸錫網(wǎng)帶、(購買后需浸入松香,方法:①將吸錫網(wǎng)放在松香上,用電烙鐵給吸錫網(wǎng)加熱②將吸錫網(wǎng)帶在助焊劑中浸一下晾干) 4、放大鏡(頭帶式或臺燈式) 5、尖鑷子及其他附屬工具。 6、分析用乙醇(酒精)、毛刷 (2)、焊接方法 1、先將焊盤處涂少許助焊劑,芯片也要涂少量助焊劑,再用電烙鐵涂上少許焊錫,用鑷子將芯片夾住,放在線路板上四周校正后,用附屬工具在芯片上面將其壓住,(使其不得移動)將芯片一側的引腳固定,再仔細觀察確實對正后,然后再固定其他三面的引腳。 2、焊接順序為:①先焊一側,②焊對面的引腳③再焊另外兩側的引腳(這樣可防止焊接時芯片移動位置) 3、焊接時電烙鐵頭與芯片焊接面約成35度左右,并盡可能的使電烙鐵(端部)貼近芯片與線路板的尖角處平行移動,焊接一側的時間約為三分鐘,每焊一側前給芯片涂上少量助焊劑,這樣可以起到助焊作用,同時給芯片降溫作用(以免長時間焊接芯片溫度過高損壞) 4、焊接時電烙鐵上的焊錫應該是少量的,不需過多,以防粘連,假如有粘連現(xiàn)象,可用處理好的吸錫網(wǎng)放在該處,然后將電烙鐵頭放在吸錫網(wǎng)上,這樣有了熱量就會將多余的焊錫吸在吸錫網(wǎng)上,起到清理作用,吸完后再用電烙鐵將焊點整理一下。 5、焊接完成后可用分析用乙醇清洗。方法:將分析乙醇(酒精)倒入塑料盒子里將線路板放入幾分鐘,浸泡再用毛刷清洗,合格的焊點應該是平滑,自然的。 |