实验总结

实验总结这个学期我们上了医学系统设计这门课，而这门课的很大一个组成部分就是实验，实验是每周一和周三的下午的六七八三节课。实验的一开始是大致研究电路图，电路图分成几个部分，和电路板一一对应，分成简洁明了。看完电路图，接下来就是电路板的焊接，由于高中就做过焊接，我以为对于这个工作还是比较得心应手的。焊接首先从贴片电阻开始，贴片电阻是以前没有接触过的元器件，我和我的小伙伴一开始都以为是底部吃锡，在没有仔细观察电路板的情况下，犯了一个愚蠢的错误——试图把贴片电阻焊在一格上。这个做法浪费了我们不少时间，好在之后我们就发现这样是非常难焊的，吃锡的其实是两头，而且焊在单独的格子上并不能起到应有的功能，终于明白过来应该是把两头分别焊在对应的两边。找到了正确的打开方式后，我们的效率大大提高。而贴片电容和贴片电阻的焊接方式一样，只需要小心对应不要焊错。焊完贴片电容和贴片电阻后，还有其他电容、三极管、芯片座和别的器件，都要一一从低到高焊好。因为一些特殊的原因，我需要焊两块板子，不过习惯了之后速度还是非常快的。焊接完毕后要给老师检查，检查的时候发现了一些虚焊和漏焊，之前都没有注意到。这让我明白虽然手工焊接看起来非常容易，没有技术含量，其实不然。正确手工焊接的方法，需要深入理解焊接要素和通过长期的练习，才能保证焊接的质量。正确的焊接方法在焊接时要利用烙铁头的对元件引线和焊盘预热，烙铁头与焊盘的平面最好成45°夹角，等待焊金属上升至焊接温度时，再加焊锡丝。被焊金属未经预热，而将焊锡直接加在烙铁头上，使焊锡直接滴在焊接部位，这种焊接方法常常会导致虚焊。插件元件焊接的步骤：1）插入，将插件元件插入电路板标示位置过孔中，与电路板紧贴至无缝为止。如未与电路板贴紧，在重复焊接时焊盘高温易使焊盘损伤或脱落，物流过程中也可导致焊盘损伤或脱落。2)预热，烙铁与元件引脚、焊盘接触，同时预热焊盘与元件引脚，而不是仅仅预热元件，此过程约需1秒钟时间。3)加焊锡，焊锡加焊盘上（而不是仅仅加在元件引脚上），待焊盘温度上升到使焊锡丝熔化的温度，焊锡就自动熔化。特别要注意的是不能将焊锡直接加在烙铁上使其熔化，这样会造成冷焊。4)加适量的焊锡，然后先拿开焊锡丝。5)焊后加热，拿开焊锡丝后，不要立即拿走烙铁，继续加热使焊锡完成润湿和扩散两个过程，直到是焊点最明亮时再拿开烙铁，不应有毛刺和空隙。6)冷却在冷却过程中不要移动插件元件。贴片元件焊接主要步骤：1）在待焊元件的一端点上焊锡。2）用镊子将贴片元件水平放置在电路板上标示位置，先焊接好已点锡的一端，再在未点锡的一端加上焊锡焊接好即可。焊接要素有以下几点：1）焊接温度和时间：焊锡的最佳温度为350ºC，温度太低易形成冷焊点，高于400ºC易使焊点质量变差，且容易导致焊盘（铜皮）变形或脱落。焊接时间：完成润湿和扩散两个过程需2-3S，1S仅完成润湿和扩散两个过程的35%。一般IC、三极管焊接时间小于3S，其他元件焊接时间为4-5S。2)焊锡量适当，焊点上焊锡过少，机械强度低。焊锡过多，会容易造成绝缘距离减小、焊点相碰或跳锡等现象。电烙铁使用注意事项：电烙铁温度升高后，首先应将烙铁尖点上薄薄的一层焊锡，避免烙铁尖因氧化而不沾锡。使用过程中，烙铁尖表面应一直保持有薄薄的焊锡层，多余的焊锡可轻轻甩在烙铁架上，或用一块湿布（湿海绵）擦拭一下。暂时不用时，应将电烙铁温度调至最低。完成焊接后就进入了第一阶段中最重要的阶段，调试和设计。第一阶段有以下几个实验：实验一：程序在线（ISP）下载实验二：数码显示调试与编程实验三：键盘调试与编程实验四：A/D与D/A调试与编程（数据采集）实验五：记忆数字示波器设计其中前四个都要提供现成的demo程序，只要电路板正常一般都没有问题。但是我们原先的串口出了问题，老师帮我们换成了USB串口的才最终成功上电。换了串口后前几个实验都顺利完成，只有最后那个实验则相对复杂。实验五的实验原理是将A/D转换器采样频率设定在某值，并在外存储器内部6264中设置一较大的缓冲区用作数据存储。缓冲区长度可以根据采样率与希望保存的数据时间长度计算，如采样率为200Hz，希望存储2分钟的数据量，则缓冲区的长度为：200×60×2。系统有二路D/A，一路由程序发生时基信号控制示波器外扫描输入（x输入端）；另一路输出D/A缓冲区的数据。二路D/A同步则可以实现示波器数字化控制。方法和步骤如下：1、编程：设置一大的缓冲区；A/D在定时器中断内部实现采样；二路D/A转换在主函数中实现同步；系统工作在二中模式下：实时扫描输出：队列实时输出。数据回放：仅以某种形式（如按页）输出以往数据。2、用ISP工具将*.Hex文件下载入89S52处理机内，启动运行目标程序。3、时基D/A输出接示波器的x端；信号D/A输出接示波器的端。4、将示波器调节到外扫描输入。5、观察波形。这个实验困扰了我很久，在确定代码正确的前提下迟迟调不出正确的波形。老师检查了很久也没有查出具体问题，最后只能把芯片全部换一遍。换完芯片后结果就大致出来了，后面又经历了一系列调试，最终完成了。接下来就是第二阶段的实验。第二阶段我们做的是基于红外光电技术的脉搏测量。由于第一阶段耗时太长，第二阶段我们并没有完全做出来。