单片机常见故障

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问题：51单片机学习板是贴片的好还是直插的好 悬赏15分 51单片机学习板是贴片的好还是直插的好

关键词:51单片机,贴片 提问人:寰宇空间 时间:2008-06-25 17:18

答复

现在51学习板从制板工艺上讲可分为两大类：采用贴片元件和采用直插元件。虽然贴片的可以节约板子的面积，降低成本，适合大批量生产，但本人认为做为学习板是直插的更为合适，原因如下：

1、但凡采用贴片的板子往往面积较小，因此元件排列密集，而且贴片的芯片本身管脚也是密集的，不适合出学者了解走线。

2、贴片的部分元器件外观相似，比如电容和电阻，不适合初学者分辨。

3、贴片元件焊接技术要求要高于直插元件，不适合初学者更换。

4、做为初学者缺乏经验很可能由于误操作对学习板造成损坏，一旦损坏部分元件，直插的元件容易搞到，而且容易焊接，特别是如果遇到芯片的损坏，直插的往往配有IC插座，方便芯片的拆卸，初学者自己就可以完成维修。

5、直插的更容易方便初学者进行对学习板的改造。

6、单片机的学习应该和嵌入式有区别的，最主要的就是单片机软件硬件是不分家的。学习板因该提供不只是运行几个例程，更应该方便初学者掌握硬件知识，很显然直插更容易让初学者掌握全面的单片机设计知识。

因此，贴片学习板看着精巧但不实用，对于没有基础的初学者建议大家购买直插的，因为初学者的主要目的是学习，也希望学习板的生产厂商多为初学者考虑。

单片机常见问题回答

振荡器

问：内部时钟振荡器是否稳定？是否可以用于产生波特率的时基？

答：不同器件的内部时钟振荡器的精度是不同的(±20%)。随电源电压变化，它也将发生变化（6.5%/V）。但基本不随温度变化（<1%温度变化范围-40℃~+85℃）。由于不同器件内部振荡器的离散性较大，所以不能用于产生波特率，应该外接标准晶体 。而有些器件，如C8051F3xx/f12x/f04x/f06x内部振荡器精度为±2%，可用于产生波特率 。 问：片内/外振荡器如何配置？ 答：正确步骤： 1、允许外部振荡器； 2、等待1ms；

3、查询XTLVLD '0'->'1' 4、切换到外部振荡器。

注意：振荡器频率的选择，即OSCXCN寄存器的配置（外部振荡器频率控制位的设置）。关于更多的信息以及源代码可以参看应用笔记AN002《配置内部和外部振荡器》。应用笔记可以从我公司网站下载：www.xhl.com.cn

问：C8051F MCU的指令执行速度为多少？

答：C8051F MCU的CIP-51内核采用流水线结构，与标准的8051结构相比，指令执行速度有很大的提高。标准的8051单片机执行一个单周期指令需要12个系统时钟周期，而C8051F MCU执行一个单周期指令只需要一个系统时钟周期。如果系统时钟频率为25MHz，执行一个单周期指令所需时间为40ns。

问：切换外部晶振时应注意哪些问题？

答：首先要允许外部振荡器，但此时的系统时钟源仍应是内部时钟，直到外部振荡器稳定后，才可将系统时钟源切换到外部振荡器上，否则会出现切换不过去，系统死机的情况。

问：使用外部晶振应注意哪些问题？

答：1、所有的模拟和数字电源引脚都应接电源（2.7~3.6V）；

2、C8051F3xx系列器件的晶振引脚间应跨接一个10M电阻（在新华龙网站的“主页”—“原理图/PCB库”中有C8051F系列单片机的典型接线图）； 3、晶振、电容等相关器件尽量靠近单片机的晶振引脚。

问：系统时钟切换到外部时钟后，内部的时钟是否应关闭？

答：可以选择关闭或不关闭，但是从降低功耗的角度来说，应该关闭。

问：系统时钟可不可以在程序中随时切换？

答：可以，但是由内部再一次切换到外部时应按照技术问答2所介绍的步骤进行切换。

问：使用外部晶振时如何配置芯片的引脚？

答答：对于芯片上有固定晶振引脚的设备(例如C8051F02X)；相应时钟输入引脚按选择的晶振模式自动分配引脚；

对于晶振引脚与GPIO共用的芯片(例如C8051F30X)；晶振引脚要按下述方式进行设置：

(1).外接晶体体时；XTAL1与XTAL2都要配置为模拟输入

(2).外接振荡电路为“RC”或“C”方式时，XTAL2引脚要配置为模拟输入

(3).外接CMOS时钟电路时，XTAL2引脚要配置为数字输入

(4).以上几种方式在引脚的配置中都要使用跳过功能将此引脚跳过

问：外接晶振的最高频率是多少？

答：外接晶振的最高频率是30MHz； 模数转换

问：从上电（或退出掉电模式）到ADC稳定开始转换需要多长时间？

答：模拟建立时间也就是等待参考电平稳定的时间。它取决于接在VREF引脚的电容容量。此电容越大VREF的噪音就越小，ADC转换结果的噪音也就越小。如果用4.7μF电容，则稳定时间大约为2ms，如果无旁路电容（不推荐），稳定时间大约为10μS。

注意：在开始转化之前，需要一个1.5μS的跟踪时间，这也就决定了ADC多路转换开关（MUX）的切换速度。

问：ADC的最大输入电压及输入阻抗？

答：ADC的最大输入电压为VREF，它的输入电压范围是0V-AV+/VDD。 输入电容为10pF；输入阻抗等价于一个5kΩ电阻和一个10pF电容的串联。 请参考应用笔记AN019“计算开关电容ADC的建立时间”。 问：ADC可编程窗口检测器有什么用途？

答：ADC可编程窗口检测器在很多应用中非常有用。它不停地将ADC输出与用户编程的量进行比较，并在检查到越限条件时通知系统控制器，这在中断驱动的系统中尤其有效，既可以节省代码空间和CPU带宽又能提供快速响应的时间。

问：为了使ADC或DAC具有更好的性能，是否应在VREF 引脚接电容？

答：推荐在VREF引脚接一个0.1μF的陶瓷电容器与一个大的电容（典型为4.7μF钽电容）。在VREF引脚加电容是为了降低VREF的噪声。因为VREF的噪声越小，ADC或DAC转换结果的噪声也就越小。且这两个电容在PCB板上应尽可能离VREF引脚近。 问：内部参考电平是否可以用于外部电路的参考？

答：可以，你可以用VREF信号作为输出驱动其它电路（像放大器的偏置电压等）。注意，VREF引脚只能提供源电流，也就是说，要有负载接地使电流流出C8051器件。例如，如果你将VREF连到OP运放的(+)节点，你要加一个下拉电阻对地(24K左右)将电流在100μA。

问：如果测试的模拟输入电压范围是0-5V怎么办？

答：因为模拟输入（AINx）引脚不能承受5V电压，任何引脚在任何情况下(不管ADC或PGA的设置如何)必须使其输入 电压保持在AGND和AV＋之间，这是为了避免沉（或源）电流通过ESD保护装置。为了测试0-5V范围的信号，必须使信号衰减（衰减到AV＋以下）才能进入到ADC输入。当使用外部VREF时，要求VREF的最大值比AV+小300mV。

问：F02x器件内部有PGA（可编程增益放大器）可以对输入模拟信号进行放大。其中的一个放大倍数为0.5 倍。是否意味着我可以外接+6V的模拟输入电压，经过0.5倍的放大变成3V输入到AINx呢？

答：请注意：任何模拟引脚（数据IO口和VDD引脚除外）的最大输入电压为-0.3V到 VDD+0.3V。如果超出此范围可能造成器件永久损坏。 在单端输入方式，有两个因素如下：

1、AIN输入电压必须在AGND和AV+之间以避免吸/源电流流过ESD保护器件。

2、AIN电压必须在AGND和(VREF / GAIN) 之间。假设一个12位的ADC，AINx 引脚的输入电压小于AGND，结果将是0x000；如果输入电压大于(VREF / GAIN) ，结果将是0xFFF。

例如，使用外部1.25V参考，PGA增益为0.5，允许的电压输入范围是0V到 (1.25V / 0.5 = 2.5V)。

问：如何提高系统的ADC的性能？

答：第一、将模拟电源和数字电源分开，可以使用比较简单的方法，如在模拟电源和数字电源之间加简单的滤波。

第二、将模拟地和数字地分开，并在电源附近通过磁珠连接。 第三、制板时，大面积覆铜。 第四、未使用到的模拟引脚要接地。

第五、为了确保参考电压的稳定，参考电压引脚一定要接去耦电容。

第六、模拟信号的输入电压范围是0-VDD，如果模拟输入的外围有可能侵入高电压（超过芯片的极限允许范围），就要采取保护措施（如加两个肖特级二极管）。如果模拟输入会有瞬间过电流，也要加限流保护。

问：如果使用内部参考源，C8051F020/F021的参考电压引脚如何连接？

答：C8051F020/F022共有4个参考电压引脚，VREF，VREF0，VRFE1和VREFD。允许ADC和DAC使用一个外部电压基准或片内电压基准。通过配置VREF0CF基准电压控制寄存器，ADC0还可以使用DAC0的输出作为内部基准，ADC1也可以使用模拟电源作为电压基准。内部基准电压必须通过VREF引脚连接到芯片内部。所以当您的系统中使用到内部基准电压时，必须确保VREF与VREF0，VREF1，VREFD（全部或部分）引脚的连接。

C8051F021/F023共有两个参考电压引脚，VREFA和VREF。如果ADC0和ADC1使用内部参考源，必须将VREFA与VREF引脚连接。

注意：如果使用ADC或DAC，则不管电压基准取自片内还是片外，REF0CN寄存器中的BIASE位必须被置为逻辑1。

问：为什么在进行A/D转换时测得的数据跳变很大？

答：当输入信号有干扰脉冲、ADC的转换时间太短、在通道切换后通道还没有稳定就开始转换等原因都会导致转换后的数据跳变大，请仔细检查以上三点并做相应的处理就可以解决此类问题。

问：在进行A/D转换时所测得的数据与计算所得的数据相差很大，但跳变不大，为什么？

答：1、计算时所用的基准电压是多少，如果用的是内部基准，把内部基准电压通过交叉开关分配到芯片引脚上，再进行测量； 2、换别的通道转换看是否正常。

问：ADC的单端输入与差分输入的区别?

答答：在单端方式工作时；ADC转换的是单输入引脚对地的电压值；在增益为1时，测量的值就是输入的电压值；范围是0V到VREF；当增益增加时，输入的范围要相应的减小；

在差分方式工作时；ADC转换的是AIN+与AIN-两个引脚的差值；在增益为1时，测量的值等于(AIN+)-(AIN-)，范围是-VREF到+VREF；当增益增加时，输入的范围要相应的减小。

注意：在差分方式时所提的负压是指AIN-引脚的电压大于AIN+引脚的电压，实际输入到两个引脚的电压对地都必需是正的；例如:如果AIN+引脚输入的电压为0V，AIN-引脚的输入电压为1/2VREF时，差分的输入电压为(0V-1/2VREF) = -1/2VREF。 端口

问：器件IO口的吸收（sink）电流和源（source）电流是多少？

答：IO口的沉电流和拉电流的极限参数为100mA（但是此时已经不能保证端口的正常逻辑关系了）。具体的参数请参考datasheet的端口IO部分的“端口I/O直流电气特性”。

问：端口是否要加保护？

答：在端口电流瞬间跳变的情况下，建议加限流电阻进行保护。另外如果端口可能有超过极限电压范围的瞬变电平侵入，也要加瞬态保护。（瞬态保护的通常方式为接入TVS器件）

问：C8051F系列单片机的IO口与传统8051单片机相比有什么区别？

答：①C8051F系列单片机的IO口全部为三态双向口（而传统8051单片机P1、P2、P3口为准双向口），内部有弱上拉可禁止（传统8051单片机固有），可配置为开漏输出和推挽输出（传统8051单片机只有开漏输出）。

②片内数字资源要通过数据交叉开关（crossbar）按一定的优先级配置到IO引脚（C8051F2xx系列除外，而传统8051单片机不具备这一功能）。IO口的配置更加灵活。

问：C8051F系列单片机电源电压全部为2.7-3.6V，那么是否有与5V系统接口的比较简单的解决方案？

答：所有IO口允许5V（极限值为5.8V）输入，但是输出高电平为VDD。如果与5V系统接口，最简单的方法是开漏输出并在输出端加接5V上拉，关键是上拉电阻的选择。具体参考应用笔记AN011“在5V系统中使用 C8051Fxxx”。

建议：如果可能，请尽量选用供电电压兼容的芯片，这是一种最理想的选择。

问：模拟引脚能否简单地用于数字I／O？

答：如果模拟引脚是的是不可以的。但是如果模拟引脚和数字IO是复用的，是可以通过SFR的设置来完成配置。

问：C8051F020/022的p4-p7口和p0-p3口有什么不同？

答：P0-P3口复位时为通用口，可通过Crossbar（数据交叉开关）寄存器按优先级设置成第二功能。而P4-P7口是通用口，另外P4-P7寄存器不能位寻址。

问：如果通过Crossbar寄存器使能并分配为P0.0和P0.1引脚，那么，我还可以用这两个引脚为通用I/O吗？

答：①如果你通过Crossbar使能一个外设，如UART，那么这个外设将控制这些引脚的输出状态（逻辑高/逻辑低）。

②你可以在任何时刻读引脚的状态，与Crossbar控制与否无关。

③当被禁止时，大部分外设的输出引脚被置为高阻态（UART口是一个很好的例子）。因为UART收发器无明确的禁止态，你可将相应的引脚置成开漏输出模式，也可以达到相同的结果，因为UART收发器在空闲时引脚为逻辑1。

总的来说，Crossbar置配后在末使用时的外设引脚可以用于数据输入，但不能作为数据输出。其它器件，如F3xx系列，口引脚可通过Crossbar“重新声明”且用于GPIO引脚对器件管脚无影响，因为这些器件具有“引脚跳过”（PIN SKIP）特性。

问：IO口的开漏和推挽输出如何使用？

答：将端口引脚置成推挽输出方式，这将使能端口引脚驱动器。总体上来讲，数据输入端口引脚置成开漏方式、数据输出端口引脚置成推挽方式。当引脚用于输出连接上拉电阻（也就是说当与5V系统接口时）时配置成开漏输出。

问：引脚P1.4~P1.7中断如何使用？

答：如果外部中断（EX4－EX7）使能且相应的引脚P1.4~P1.7变低（可以是外部输入信号、写输出端口锁存或是Crossbar定义的外设启动的事件）。那么中断标志（PRT1IF.n）将置位，如果全局中断使能，将产生一个中断。中断逻辑检测本身的逻辑状态，与产生逻辑状态变化的原因无关。

问：是不是所有的C8051F系列单片机的I/O口都是5V兼容？

答：不是，例如C8051F060只有P0口是5V兼容，具体的要参照相关型号的数据手册。

问：P4口的某些引脚已用为外部存储器的控制信号，剩下的口线能否作为普通I/O使用？ 答：可以，但不能直接给此端口送数，应通过“与”或者“或”的方式来对此端口进行操作。

问：为什么端口的数据寄存器置为0时，其引脚上的电平还是为高电平？ 答：交叉开关使能位没有置位。

问:端口在停机(STOP)模式下是什么状态?

答：端口在停机模式下将保持进入停机模式前的状态。

晶振其实是个很脆弱的元件

因为是机械震动，而且是很薄的石英晶片，很容易碎的。遥控器摔坏了一般都是455K晶体摔坏。单片机板子过超声波清洗工序，也会损坏晶振。

stc单片机损坏原因有哪些？ 电压过高，或者过流

彩电电源的维修和行输出管损坏的原因与维修

彩电电源的维修

彩电电源电路的损坏率在电视机维修中是比较高的,现在的彩色电视机电源电路无一不是采用开关式稳压电源电路.开关稳压电源电路大致分为并联型和串联型两大类,其振荡电路均是清一色的自激式振荡电路,有些引入了行同步功能,有些则没有，开关电源的原理这里我们就不多说了(因有很多资料已介绍),这

里我们主要介绍一下开关电源的主要检修方法.

一般的开关电源是由振荡电路、稳压电路、保护电路三大部分组成.

1、振荡电路:开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成块振荡电路,如STR-S....系列IC，

TEA2104,TDA4601，TDA4605，TDA2261等等．

2、稳压电路:开关电源的稳压原理均采用脉冲调宽式的稳压方式,即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例,或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的.稳压部分的电路由取样、比较、控制三个部分组成,很多机芯此部分电路是采用IC(如SE110等IC)和光耦件组合而成,而有些机芯则用分立元件组成(多为国产机),而有些机芯采用的电源IC本身就集成了这部分电路(如部分串联型开关电源IC).

3、保护电路:彩电开关电源都设有保护电路,其保护方式均是使电路停振．有过流保护、过压保护和欠压

保护(短路保护),还有过热保护．

过流保护电路其过流取样点,大部分电视机中都是在主振功率管的发射极电位上.

过压保护电路的取样点一般取自220V交流经整流滤波后的电压或主负载供电电压,通过一个齐纳二极管

(稳 压管)来进行取样判别.

短路保护电路的取样点一般在稳压电源输出的低压组电源上．通过一个二极管来进行判别取样．在IC式开关电源中,有部分机所采用的电源IC内部设有\"闩锁电路\"，这个\"闩锁电路\"实际上是一个保护执行电路,各取样点送来的信号,通过它执行对电路的停振控制，引起开关电源故障的成因很多,限于篇幅这里就不

一一列举,这里我们只谈谈其基本维修方法

开关电源损坏后,大多都可进行维修,将负载全部断开,在主负载供电组电源上带一只220V40W的灯泡作假负载,并采用低压供电安全方式，即将供电电源经一自耦式变压器降至70V左右进行维修,这种维修方法可完全避免了因电路存在隐患而再度损坏元件的现象，一般正常的开关电源(并联式),在70V左右的供电压就能正常起振工作,慢慢调整自耦变压器的输出电压,开关电源的输出电压都应固定在其预设的电压值上不变,如果开关电源的输出电压随输入电压的变化而变化，则表明其稳压部分电路有问题.；如果

没有电压输出则表明振荡电路部分有问题.

第一种情况:我们以并联型光耦控制稳压式开关电源为例,讨论一下其维修方法.当开关电源不能正常稳压时,第一步是要确认引起故障的部位,简单快捷的方法是:将光耦件热地端的两控制脚短路,如果电路进入停振状态,则表明故障在取样比较部分电路，取样比较电路有问题多半是比较IC和光耦件损坏所至(比较IC损坏多数会引起光耦件同时损坏),如果是控制电路问题，如控制晶体管损坏,在晶体管的代换上一定要

注意晶体管的参数.

第二种情况:电路不起振,当确信供电电压正常时,首先检查启动电阻(即跨接在311伏电源与主振功率管基极之间的电阻是否开路或变直,另外要考虑到不起振是否是由于保护电路动作所引起,如STRS6309的第6脚电压(正常为0V),STR50213的第5脚(正常时100V左右)TEA2261的第3脚(正常时为 0V),TDA4601的第5脚等等,如果是保护电路引起停振,一般在开机的瞬间电路能正常起振,可通过此点来进行判别,另外当控制电路有问题(如控制管击穿)也会引起电路停振.其实开关电源电路是比较简单的电路,只要分清主振

电路,保护电路和比较稳压电路三者的联接关系,维修起来就觉容易了.

另外,开关电源的主振功率管因其集电极是感性负载,所以主振管工作时,其集电极将要承受8-10倍于电源的脉冲电压,为此在电路上加入了吸收电路,(并于振荡变压器初级绕组的电容和电阻串联支路)和在主振管集电极与地之间并接的电容,这些元件的作用与行输出级的逆程电容有相似的作用.当这些元件有问题时, 极易损坏主振功率管,此点需引起注意，我们曾维修过一台日立2518的彩电,检查发现其开关电源吸收电

路的电容在温度升高时，电容值会变小，从而引起经常损坏电源主振功率管的故障.

彩电的白平衡与暗平衡的调整

彩电使用日久后画面往往会变色,这时就要对白暗平衡进行调整.一般的彩电的彩电的底座上约有5只色平衡调整电位器其中标有英文\"CUT\"的三只是暗平衡调整电位器,标有\"Drive\"的二只是白平衡调整电位

器.

一.暗平衡的调整:接收一本地强电台,将彩电的亮度降低到刚能看见的程度,然后将面板上的色饱和度旋钮关到最少,调整亮度到图象仅微亮可见,仔细观察黑白图象是否带有某种颜色,据此调整相关的电位器(标有

\"CUT\"的电位器),直至图象呈现纯正的黑白图象,不带任何彩色为止.

二.亮平衡的调整:调好暗平衡后,将亮度开大到较亮而不过亮的程度,以不刺眼为准.仔细观察图象是否带颜

色,在这一步要调整的色平衡电位器旁标有\"DRIVRE\共只有二只,一只标RED(红色),另一只加标

BLUE(蓝色)没有调绿色的,调整方法同上.

如果是较新型的彩电,只要进入\"维修模式\"找到相应项目,按以上的方法调整之即可.

行输出管损坏的原因与维修

行输出管损坏是彩电最常见的故障,造成行输出管损坏的原因不外乎以下几种原因.

1.过压击穿:行输出管正常工作时E,C极将要承受10倍于其工作电源电压的行脉冲电压,所以当供电电压过

高或行逆程电容虚焊,容量减少都会使行管因工作于过压状态而损坏.

2.过流烧坏:当行输出变压器,行偏转线圈有短路故障时,行管的电流将会迅速增大,从而使行输出管过载而

烧坏.

3. 行频率偏低:我们知道行输出管的负载(行偏转线圈和行输出变压器)均是感性负载,所以当行频偏低时,将加重行输出管的负载,使行输出管的功耗变大,行管因过热而烧坏.引起行频偏低的主要原因多半是500K晶振特性变坏所至.如索尼G3机芯彩电就经常由于500K晶振性能变坏而损坏行输出管的现象,这是这种机芯的通病.所以在维修中,如发现此种机芯的行管经常 损坏时,则在更换行管的同时也要将500K晶振一

起换掉.

4. 行激励不足:行管在正常工作时是处于开关状态的,如出现激励不足时,行管将不是工作于开关状态,而是工作于放大状态,这样行管的功耗将成倍增加,行电流迅速增大而损坏.当行振部分供电不足;行推动级的供电电阻变值或供电电阻后的滤波电容容量减少;行推动变压器次级与行输出管的基极之间的电阻(有部分电视机存在此电阻,阻值一般为1欧左右)变值及行推动级存在虚焊(乐声M15L机芯就常常出现此种故障)

均会引起行激励不足的故障.

虚焊彩电的常见病

在彩电维修中“虚焊”是最常见的一种故障，电视机经过长时期的使用，特别是一些发热较严重的零件，其焊脚处的焊点极容易老化出现剥离现象。据我们统计，进口彩电使用时间在4年以上产生虚焊故障在送修的电视机中占50%，如日立，乐声，索尼，东芝的电视机其场输出IC，行输出部分，三端稳压IC，中放部分均存在虚焊的问题，但国产电视机产生虚焊的故障较少见。虚焊故障对维修老手来说算不了什

么，但对维修新手来说因缺乏经验而容易造成误判，使维修工作陷入困境。

电视机如出现的故障时隐时现，时有时无，受到震动后故障自动消除等现象时，这多半是虚焊所造成的，这时候我们应首先检查发热量较大的元件的焊点及其附近周围的焊点，有些存在虚焊的焊点较容易发现，有些则比较隐蔽，需用放大镜才能观察到。存在虚焊的焊点通常都有一圈细细的黑色裂纹，有些则颜色发暗甚至发黑，与周边正常的焊点有明显的区别。对于这些焊点我们最好均作补焊处理，消除隐患。对于使用年限较长的电视机（如5年以上），不论是否存在虚焊问题，也应对其电源部分，行输出部

分和场输出部分进行补焊处理，这将大大减少电视机的故障率。

单片机一般是不容易损坏的 如果损坏的话你就要查看你的线路了 特别是电源线路 或者是旁边是不是散热器件使工作温度太高了 一般单片机最高也就70的温度 丢码是单片机不正常工作下产生的 很可能是附近有较强的电磁干扰 个人估计是你单片机出问题了 换个再看看行不行