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C8051F单片机使用注意事项
发布时间:2009/11/7  阅读次数:1607  字体大小: 【】 【】【

由于C8051F单片机是3.3V低功耗、高速单片机,与大家过去应用传统的5V供电低速单片机在引脚处理与PCB布板方面会有一些区别,我们总结了这方面的经验,提供给大家。以避免在应用设计上走弯路。

一、电源和地线方面的处理

1、模拟电源和数字电源要分别供电,可以使用两个稳压电源分别供电,但是两个电源之间的电压差必须满足数据手册中的规定(<0.5V,相差 0.3V是比较理想的)。实际应用中模拟电源和数字电源可以来自同一个稳压器的输出,只AV+与VDD之间接简单的滤波器也是很有效的。这里要加一个小电感,也可以用底阻值的电阻(通常2欧姆,电阻要有足够的寄生电感。)这种方式既能降低成本又能减少体积。(关于这一点可以参考C8051F各种目标板的原理图的电源部分)。

2、在地线方面,模拟地和数字地要分开布线,然后在一点通过磁珠连接,在实际应用中也可以使用0欧姆电阻连接的。该电阻要有寄生电感,另外,在布线时一定要注意地线应该尽可能的粗,或者采用大面积覆盖地,电源线也要尽量粗,并且在单片机所有电源和地之间以及每个外围集成电路VDD和GND间加去耦合电容。

3、如果所使用的器件上有模拟电源,模拟地,数字电源和数字地,所有这些引脚不可以悬空,必须连接。

二、对JTAG引脚的处理

对电路设计时,JTAG口的TCK要加3.3V上拉。上拉电阻值取4.4K。另外,要考虑到在成本阶段(此时已不需要通过JTAG编辑),将所有JTAG引脚用10K电阻下拉到地,这样更能提高系统的抗干扰能力,对于提高系统的稳定性是非常主要的。

三、对未用到的IO口/模拟书输入的处理

对未用到的IO口建议通过电阻下拉到地。未用的模拟输入也要接地(接模拟到)。

四、在电路设计时的IO口/模拟输入口的保护

1、在可能对IO口有瞬态冲击的情况下,一定要对IO口进行保护,如可能会有瞬间大电流,就要在IO口上串接限流电阻,建议取值100欧姆。如有瞬态大电压,就要在IO口上接TVS或快速反应二极管。

2、对在产品中使用的模拟输入引脚的输入电平,要在器件的允许范围值内(具体的参数见数据手册)。一般的ADC的输入电压范围是0V~VREF。同时不可以超过器件的极限参数(见数据手册),否则可能造成永久性损坏。具体的做法可以加两个肖特基二极管到电源和地。

五、对复位引脚/MONEN(电源监视)引脚的处理

1、为了提高系统的抗干扰能力和可靠性,建议不要将复位引脚悬空,推荐电路为:在复位引脚加强上拉,电阻可以选择2~10K,还要加一个.01UF~10UF的去耦电容。

2、如果所使用的芯片上有MONEN引脚,此引脚不要悬空,建议直接电源(使能MONEN)。

六、外接晶振的注意事项

1、选择质量好的晶振、选择损耗小的晶振电容。

2、X TAL1和X TAL2口不要接入5V电压,在接入CMOS时钟输入时,要注意。

3、晶体震荡电路部分对PCB的板上布局非常敏感,应将晶体尽可能地靠近器件XTAL引脚,并在警惕引脚接上微调(10pF~33pF)电容。步线应尽可能地短并用地线屏蔽,防止其他引线引入噪声或干扰。

4、晶体外壳最好接地。

5、对于C8051F3XX器件,在外接晶体时,一定不要忘记在晶体两端接10MΩ的电阻。

6、晶体微调电容的地要接模拟地。

七、焊接温度的注意事项

当使用自动焊接时应严格控制以下参数:

1、温度速率:小于6℃/秒

2、预热区芯片引脚的最大温度:125℃

3、回流焊的最大温度:建议215℃到220℃(最大值为235℃)

4、芯片通过液态焊料温度状态的时间:30至85秒(建议75秒)

5、最大冷却速度:4℃/秒

如果使用手工焊接,也应注意电烙铁的温度不易过高,与芯片的接触时间不易过长。

关于焊接的详细资料参见附页<<超小型芯片(SMT)焊接指南;QFP和MLP封装器件>>

八、编写软件方面的注意事项

1、如使用C51编程,在使用指针变量(对FLASH进行写操作)按如下方式定义:

                   Unsingned char xdata*idata(或data)pwrite;

     这样做的目的是确保写FLASH的指针的地址被分配在〈data〉或〈idata>空间。

2、不用的代码空间全部清为“0”,这可以在程序跑飞后再重新运行。在跳转指令前加两到三个NOP指令。这样也可以在程序跑飞后重新运行。

C8051F   TQFP、LQFP和MLP封装器件的焊接方法

TQFP和LQFP焊接

         西安铭朗电子科技公司,现将焊接C8051F生产的TQFP和LQFP器件的焊接方法,介绍给大家,供各位在实际的焊接工作中参考。

(1)所需工具和材料

合适的工具和材料是做好焊接工作的关键,根据我们的经验,我们推荐选用下面的工具和材料。

1、进口焊接,直径为0.4mm或0.5mm。

2、电烙铁也是用进口的,要求:烙铁尖要细,顶部的直径在1mm以下,功率为25W(不需选用功率过大的)

3、助焊剂-液体型,如购买助焊剂不方便,可用松香代替,需将松香压成碎面,撒放在焊接处(首选为助焊剂)。

4、吸锡网,宽度为1.8mm左右,(价格为20元左右)用于清理多余的焊锡,吸锡网很重要。

5、放大镜—最小为10倍,可根据自己的实际情况选用头戴式、台灯式、手掷式。

6、无水乙醇(酒精)含量不少于99.8%。

7、尖头镊子(不要平头)和一组专用的焊接辅助工具(是两端有尖的,弯的各种型状几种或用其他工具代替)。

8、一把小硬毛刷(非金属材料)用于电路板的清洗工作。

(2)、焊接操作过程

               首先检查QFP的引脚是否平、直,如有不妥之处,可事先处理好。PCB上的焊盘应是清洁的。

1、用尖镊子或其他的方法小心地将QFP器件放在PCB上,然后再用尖镊子夹QFP的对角无引脚处,使其尽可能的与焊盘对齐(要保证镊子尖不弄偏引脚,以免校正困难)要确保期间的放置方向是正确的(引脚1的方向)。

2、另一只手拿一个合适的辅助工具(头部尖的或是弯的)向下压住已对准位置的QFP器件。

3、先在QFP两端的中部引脚上,加上少量的助焊剂;然后,再向下压住QFP。将烙铁尖加上少许的焊锡,焊接这两点引脚,此时不必担心焊锡过多而使相邻的引脚粘住,目的是用焊锡将QFP固定住,这时再仔细观察QFP引脚与焊盘是否对得很正,如不正以便及早处理。

4、按上述3的方法,焊接另外两端中部的引脚,使其四面都有焊锡固定,以防焊接时窜位。

5、这时便可焊接所有的引脚了。焊接顺序为:

①先将需要焊接的引脚涂上适量的助焊剂,在烙铁尖上加上焊锡。

②先焊一端的引脚,然后再焊接对面的引脚。

③焊接第三面,再焊接第四面引脚。

(3)、焊接要领

     1、在焊接时要保持烙铁尖与被焊引脚是并行的。

     2、尽可能防止焊锡过量而发生连接现象,如果出现粘连,也不必立即处理。(待全部焊接完毕后,再统一处理)同时也要避免发生假焊现象。

3、焊接时用烙铁尖接触每个QFP引脚的末端,直到看焊锡注入引脚,可随时向烙铁尖加上少量焊锡。

4、电烙铁不要长时间的停留在QFP引脚上,以免过热损坏器件或焊锡过热而烧焦PCB板。

(4)、清理过程

     1、焊完所有的引脚后,用助焊剂浸湿所有的引脚。以便清除多余的焊锡。在需要清除焊锡的地方,将吸锡网贴在该处,(如有必要,可将吸锡网浸上助焊剂或松香)。用电烙铁在被吸点边缘的吸锡网上,吸锡网有了热量,就会把多余的焊锡吸在吸锡网上,以解除粘连现象。存留在吸锡网上的焊锡可随时给以清理,剪掉或涂上松香加热甩掉。

2、用10倍放大镜(或更高倍数)检查引脚之间有无粘连,假焊现象,如有必要,可重新焊接这些引脚。

3、检查合格后,需清洗电路板上的残留助焊剂,以保证电路板的清洁,美观,更能看清焊接效果。

4、先将器件及电路板浸在装有无水乙醇(酒精)的容器里,或用毛刷浸上无水乙醇几分钟。然后,用毛刷沿引脚方向顺向反复擦拭,用力要适中,不要用力过大。要用毛刷浸上无水乙醇几分钟。然后,直到助焊剂彻底消失为止。如有必要,可更换新的酒精擦拭,使得清洗的电路板及器件更美观。

5、最后在用放大镜检查焊接的质量,焊接效果好的,应该是焊接器件与PCB之间,有一个平滑的熔化过渡,看起来明亮,没有残留的杂物,焊点清晰,如发现有问题之外,再重新焊接或清理引脚。

6、擦拭过的线路板,应在空气中干燥30分钟以上,使得QFP下面的酒精能够充分挥发。上述介绍的焊接技术,是我们在实际的焊接工作中,积累的一些经验,焊接Cygnal TQFP和LQFP器件,原本就不是很难,只要细心观察,精心操作,就会得到满意的焊接成果。

焊接MLP封装芯片的小经验(C8051F30X/F33X/CP2101均为MLP封装)

(1)、焊接工具

     1、选用25-30W进口电烙铁,烙铁头(端部)比普通电烙铁要尖细,端部直径为0.5mm左右。

     2、选用优质助焊剂

     3、吸锡网带、(购买后需浸入松香,方法:①将吸锡网放在松香上,用电烙铁给吸锡网加热②将吸锡网带在助焊剂中浸一下晾干)

     4、放大镜(头带式或台灯式)

     5、尖镊子及其他附属工具。

     6、分析用乙醇(酒精)、毛刷

(2)、焊接方法

     1、先将焊盘处涂少许助焊剂,芯片也要涂少量助焊剂,再用电烙铁涂上少许焊锡,用镊子将芯片夹住,放在线路板上四周校正后,用附属工具在芯片上面将其压住,(使其不得移动)将芯片一侧的引脚固定,再仔细观察确实对正后,然后再固定其他三面的引脚。

     2、焊接顺序为:①先焊一侧,②焊对面的引脚③再焊另外两侧的引脚(这样可防止焊接时芯片移动位置)

3、焊接时电烙铁头与芯片焊接面约成35度左右,并尽可能的使电烙铁(端部)贴近芯片与线路板的尖角处平行移动,焊接一侧的时间约为三分钟,每焊一侧前给芯片涂上少量助焊剂,这样可以起到助焊作用,同时给芯片降温作用(以免长时间焊接芯片温度过高损坏)

4、焊接时电烙铁上的焊锡应该是少量的,不需过多,以防粘连,假如有粘连现象,可用处理好的吸锡网放在该处,然后将电烙铁头放在吸锡网上,这样有了热量就会将多余的焊锡吸在吸锡网上,起到清理作用,吸完后再用电烙铁将焊点整理一下。

5、焊接完成后可用分析用乙醇清洗。方法:将分析乙醇(酒精)倒入塑料盒子里将线路板放入几分钟,浸泡再用毛刷清洗,合格的焊点应该是平滑,自然的。

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