怎麼看懂Arduino的電路圖?

希望大家不要舉報我希望大家不要舉報我希望大家不要舉報我。

所有的回答我都點贊並關注了。謝謝大家的回答,新的問題出現了

我在看Arduino的板子,元件不是很多,但是還是有很多問題。

9、請問 IOREF是什麼意思,我搜到的英文是

IOREF pin (middle lower on picture that allows shields to adapt to the voltage provided

這是說IOREF可以陰虛其他盾適用提供的電壓,這是啥意思,麻煩距離說明。

10、UCAP USB Pads Internal Regulator Output supply voltage. Should be connected to an external capacitor (1μF).

USBpads的內部整流輸出供應電壓,應該外接一個1uF電容,請問這個是啥意思。

UVCC
USB Pads Internal Regulator Input supply voltage.

USBpads的內部整流輸入供應電壓 這個是啥意思,是電壓給他供電還是他給別人供電 謝謝。

8、複位電路這樣連接為什麼。或者說這個是什麼功能。16U2的PD7引腳出來,通過電容和328P的reset接在一起。還有標記是USB bootEN,這部分電路和USB有關係?

6、USB電路,miniB介面,一個跑去供電了,2 3經兩個電阻連到D-D+,2 3
還分出一路分別串壓敏電阻又和ushield連在一起,ushield也是USB接出來的,他們3個連在一起,經過磁珠
,通過小電容和UCAP連,直接接在UGND,經過前面說的GROUND和PAD相連。這個USHIELD是幹啥的,前面IOREF也是盾,用了壓敏電阻
和磁珠,但是沒看出來哪裡會有干擾啊,如圖,這部分電路的作用和原理是什麼。這個晶元是32引腳,原理圖多畫了一個PAD是幹什麼用的。謝謝

9、這兩個燈應該是通信的時候亮,可是從電路圖中看,他沒有和通信線連接在一起,就算是有通信了,他也不會自己亮啊,這是什麼原理。

1、電路上有一個 reset-en,還有一個 ground,他們的標記是SJ,電路圖中是這樣,請問這兩個東西具體是什麼,幹什麼用的。謝謝

2、電路上還有兩個引腳,一個是AREF和IOREF,有一個是什麼盾,我沒看懂,請問這兩個是什麼意思。


3、2個ICSP是幹啥的,他們到底是幹啥用的呢?說是程序燒寫插針,但是使用時他是跟誰連的呢?我們用USB下載程序還用他們嗎?

4、有4個預留的孔,1 2 3 4四個引腳分別在電路上和PB7 PB5 PB6 PB4連在一起,他們又是幹啥的呢?


5、片狀電阻,8個引腳,他們實際是怎麼聯?為什麼要用它,單純為了節約空間嗎?

7、通過Altium導出bom發現2個元件,但是在圖上找不到,名字也是通用的Designator1和Comment,只有封裝信息DISCLAIMER一個,和FIDUCIA-MOUNT三個,這兩個東西百度不出來結果

電路總圖如下:(地方太小放不下,這個鏈接點開就是PDF格式的電路圖)

http://download.arduino.org/products/UNO/Arduino-UNO-Rev3e-SCH.pdf

最近看一些電路板及單片機的外圍電路,但是發現不理解他為什麼那樣接線,比如那裡是一個電阻,為什麼要加那個電阻,之前照著畫了一個stm32最小系統,但是讓我自己畫絕對畫不出來,要是我可能就直接用線把引腳接起來了,不清楚為什麼那樣接。

然後想補一下,就開始看電路,一開始的kcl kvl 節點電壓 迴路 電流 看到電感電容了。但是感覺看了之後對我看懂電路圖 沒什麼幫助啊,而且後面的電路暫態 穩態分析 向量什麼的 跟電路板的電路好像 關係更小了。請問 該怎麼弄?謝謝


這個問題我可以回答。先針對你的問題簡單粗暴地回答一下。

等以後有閑功夫了,從底到頂翻個透。為什麼這裡要放一個電容,為什麼是1uf的,為什麼是鉭電容,為什麼是0402的?

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最近看一些電路板及單片機的外圍電路,但是發現不理解他為什麼那樣接線,比如那裡是一個電阻,為什麼要加那個電阻,之前照著畫了一個stm32最小系統,但是讓我自己畫絕對畫不出來,要是我可能就直接用線把引腳接起來了,不清楚為什麼那樣接。

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答:針對MCU外圍電路,不要想的那麼複雜,用高中學的知識就夠了。為什麼要放一個電阻,就是想阻礙電流唄,或者分一下電壓唄。

為什麼要阻礙電流呢?因為輸出方的池子沒有那麼多水啊,你你怎麼知道池子能裝多少水呢?那個晶元的datasheet中的電特性裡面有寫啊。

為什麼想分一下電壓呢?因為電勢太高我受不住這個壓力啊。你能承受多少壓力呢?請看晶元數據手冊的電特性表格啊。

直接用線把兩個數字IC的引腳接起來一般沒有什麼問題滴,因為現在MCU的設計都考慮了介面電特性兼容。你確認輸入接到輸出就好。別逆行。

當然是否可以接,你還是要看晶元手冊,都寫的清楚明白,不要你花心思去想的。

關於晶元數據手冊,我還有話要說。

有的人完全不看手冊就畫電路,反正別人是這樣做的,抄過來就行;

有的人畫電路要看手冊,但是只看引腳功能列表;

有的人畫電路要看手冊,但是只研究前面文字部分;

有的人畫電路要看手冊,但是重點是研究後面的各種表格裡面的參數;

只有最後一種人那才叫設計電路。其他都不是。日常工作中很多人完全不明白電特性表格有什麼用,也不看。而且更神的是,有些國產的晶元,乾脆就沒有電特性表格。

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然後想補一下,就開始看電路,一開始的kcl kvl 節點電壓 迴路 電流 看到電感電容了。但是感覺看了之後對我看懂電路圖 沒什麼幫助啊,而且後面的電路暫態 穩態分析 向量什麼的 跟電路板的電路好像 關係更小了。請問 該怎麼弄?

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答:看這些目前是真的沒有幫助。蚊子用不著用大炮打,你一巴掌下去就解決問題。電路分析的理論是用來設計電路的,你目前只是一個應用電路,或者說應用晶元的人。可以不用去考慮這些。簡單的說,當你用一個三極體時,你是用不著先搞懂量子理論和相對論的。雖然三極體能工作的前提就是靠這些理論支撐。

該怎麼弄?

先把這些純理論書收起來。注意不是叫你丟掉哦。等你的段位提升上去了,你會發現這些才是葵花寶典,你需要練的。

最簡單直觀的弄法就是多看多試。IC都有原廠提供的典型應用電路。你目前碰到的電路功能絕大部分都是別人研究好了可以拿來使用的。嘗試著去理解,不理解就在網上問具體的問題。做多了自然就懂了。研究IC 的datasheet和application Note對於你的學習提升來說,無論怎麼強調都不為過。


針對題主的情況,我給一些方向性建議,我有很多建議:比如買點電子DIY動手嘗試,收集自己遇到的各種電路及寫下分析,甚至可以不負責任地說看Datasheet就行啦等等。

不過我現在只推薦這麼一本書好了。

去購買這本書《實用電子元器件與電路基礎》,放在隨時都能拿出來看的地方。

如果對電阻不熟悉,可以看第3.5電阻章節;

在電子電路中,電阻有兩個基本作用:限制電路中的電流和調節電路中的電壓。

簡而言之:電阻在電路中的基本作用就是限流調壓

發光二極體的限流,把接地的引腳改為接單片機引腳,當引腳輸出為低電平時,LED燈就會亮。如若對電容不熟悉,可以看第3.6電容器章節;

……電容器有很多功能,其中一個主要功能是儲存能量……

……第二個主要作用是當把電容器串聯到信號通道,它就會屏蔽直流而只允許交流信號通過……

……如果把電容器並聯到信號通道(例如一端接地)……相當於去耦電容器,只允許直流分量通過,把高頻分量屏蔽。

第二句話通俗地說就是隔直通交,第三個就是濾波

第3.6.9章節更是詳細介紹了電容器各種應用場合的知識,截取部分內容如下。

為什麼圖中的IC旁邊放置了三個不同大小的電容?原因如下圖:

在數字電路中,電路中任何輕微的電壓變動就會導致不當的操作。如圖,加在Vcc上的雜訊(供電電壓的隨機波動)會導致問題出現……然而,在輸入端放置一個與IC並聯的旁路電容,則該電容器就會把高頻干擾旁路到電平地上去,從而來維持恆定的直流電壓。

二極體不熟悉,就看4.2二極體章節;

……它的作用就像是電流的一個單向門……

為什麼繼電器旁邊會有一個二極體?

……一個二極體並接在繼電器的線圈兩端,可以給高壓脈衝提供一個短路通道以保護相鄰的電路……

好了關於這本書就介紹這裡,實際上我覺得單片機的外圍電路是最簡單的了,單片機最小系統三要素:電源晶振複位

電源電路封裝起來就是兩個引腳或者一個DC頭;(上電)複位電路是一般是一個電阻加電容,涉及到RC電路充放電的知識,有興趣可點擊:阻容複位與按鍵複位的區別是什麼?;晶振電路其原理是最難的了,具體可參考:51 單片機晶振電路原理是什麼?

當然,光看書也不行,理論也要結合實際(這本書所寫的內容很貼近實際應用了),動手、看書、做項目、遇到不懂的再查書查資料、再動手、再總結。


因為你沒聽說過板級模擬,沒聽說過IBIS模型。

IBIS模型不夠精準的,還需要spice 模型一起模擬呢。


硬體電路怎麼畫,是與其功能密切相關的。比如一個adc,要采50V的電壓,而adc的引腳寬度是3V,那你就要分壓電阻把50V的電壓分壓到3V,這其中電阻的配置需要簡單的計算。這算是一個典型的例子。

有些IC,輸出引腳需要上拉電阻,那你畫的時候就得留出這個位置給電阻。對於晶元的分析,用電路分析的方法是撿了芝麻丟了西瓜。對於晶元,只需要知道其功能,每個引腳的功能,輸出量的特性,對輸入的要求,這些就可以了。晶元的datasheet都會給出typical application,幾乎不需要理解,照著畫就可以了。


謝邀。

但這個問題,我真的不知該如何回答。。。。

你的這種情況,不應該刷知乎,而應該刷數電模電教科書。


畫電路和寫文章一樣的。首先是用途,寫情書和寫年終總結的作用不一樣,所以寫的事也不一樣;做功率驅動和手機的用的器件不一樣。然後是引經據典,寫文章可以借鑒人的好詞句,畫電路也可以,多數工程師是借鑒一些不明覺厲的電路。還有,如果你是人大文豪,能將遣詞造句玩弄於尻屌之間,那麼你一定能寫出那些筆參造化之文,同樣,這樣的工程師就能畫出那些不明覺厲的電路了。要寫好文章就要多看多寫,要畫好電路也一樣。如果你能畫好了,看懂絕不是困難的事情。


發明者電子寶典。淘寶有自製版!!

翻爛!!


做晶元的告訴你,其實畫這個PCB電路圖的人自己都不明白為什麼要這麼接,因為他也只是照抄晶元手冊上提供的參考電路畫出來的。只有開發這顆晶元的人才是真正能說清原因的,但是人家是不會把原因寫在datasheet里給你看的。

為什麼呢?因為有時候是bug造成的,你讓我怎麼好意思告訴你我在晶元手冊的參考外圍電路圖裡多畫了一個電容說因為一開始晶元設計沒有考慮周全?

你硬要自己分析清楚,我晶元內部的電路圖又沒有提供給你,你把它當成黑盒來分析么?


理論要聯繫實踐,電路上很多器件都是為了穩定和防干擾的,比如mcu IO接100歐姆電阻,要是從電路原理分析,可能一時還不能熟練應用,多看多領悟,感覺還是不太難。


看書,看書,看書~電路這本書日常用的的確不多,但是對於電路的建模分析比較有用,有助於看清一個電路的本質。模電這本書對於分析具體的模擬電路很有用。數電這本書對於了解一下數字電路的基本思想還是有用的,實際上用得也不多。至於單片機,也有一大堆書啊,特別是51的,軟硬體方面的書都一抓一大把,知識是通用的,不用局限於找某一款單片機的書。當然除了看書,實踐也很重要,要思考這個元件為什麼要放這裡,試一試去掉,看看會發生什麼;為什麼要這個參數,大一點小一點會有什麼影響,然後動手調試一下……說了這麼多,其實我也是個渣渣,哈哈~


有兩個方面需要去了解,可以幫助你去看懂原理圖。

一、了解晶元

像樓上某位答主回答的,既然晶元好似一個黑盒子,那麼就需要對晶元具有相關了解才能看懂外圍電路。這個了解我分為三個層次。

1.對於晶元手冊的了解。晶元手冊一般會屏蔽了底層內容,會告訴你外圍電路參數的作用。請熟讀晶元手冊,會解決大部分問題。如電源晶元經常會用電阻來調輸出電壓。

(如下圖中的Rset,不同Rset會輸出不同電壓)

2.對於晶元原理的了解。不同晶元有不同的性能參數,為了獲得某些可配置功能或提高性能,晶元一般會有一些「額外的」管腳,如果晶元手冊裡面有原理進行說明,你就可以了解該原理。如果沒有原理介紹,只有操作說明。那麼僅僅看手冊就不能達到「理解」的地步,只能使用。

3.以上兩點都是可以通過看晶元手冊來達到的。而第三個層次一般是板級設計人員很難達到的。就是了解晶元ASIC原理。知道晶元的物理設計內容。有的外圍電路是和內部物理設計有關的,有的是為了彌補ASIC工藝的缺陷,有的就是和內部電路一起完成某個功能,甚至是某些非商業晶元留下的debug管腳。而這些不好在手冊上進行說明,便只告訴你操作說明。所以,一般只有晶元設計人員,才明白這些外圍電路的原理。

二、積累知識

題主看了一些基本的電路原理。很值得讚賞,不過還有很多知識需要了解。

比如信號完整性、電磁兼容相關內容。pcb設計師尤其是數字電路設計,大部分工作除了copy晶元手冊外,大部分精力其實是花在了處理信號完整性和電磁兼容上,大量濾波電容,端配電阻以及磁珠、地平面、電源平面分割等。

再比如模擬電路知識,有模擬電路的pcb通常更難看懂,因為確實用到了元器件組合出來的電氣特性來工作。比如極零相消(調整脈衝波形)、放大器的反饋、甚至一些簡單電路(如門鈴)都有很多模擬電路部分。

也不用嫌知識複雜,太多。其實原理並不難懂,只是前人為了集中大家研究的力量,開闢了各個領域,定義了各個領域的名詞。了解起來我覺得都是物理的基本知識可以解決的。

好了,說了這麼多,其實答主也什麼還不懂呢。繼續畫板子去了


仔細看看書,其實普通單片機的電路並不複雜,可以說很簡單。

數字電路部分:三極體,場效應管的開關電路,整個電 路的驅動能力,也就是電流輸出或者灌入的能力。

模擬電路部分:這個有點複雜了,看你採樣啊,這些 對頻率各種的需求了。

推薦書籍:晶體管電路設計 作者:鈴木雅臣

我也不是很懂,只能說那麼多了。


1、SJ是跳線;

2、AREF是模擬參考電源,如果選用AREF作為內部ADC參考,ADC結果最大值就是對應此值;

3、ICSP就是in circuit system programming的意思,用於對兩塊AVR晶元編程;

4、外部介面,用途我沒看點路,不清楚;

5、排阻佔地空間小,價格便宜,工作相對而言更穩定;

6、USHIELD就是外殼,通過磁阻接地;

7、其中一個是安裝孔,另一個不知道是什麼,沒有用altium導出過,官方開源資料是eagle格式的,altium格式應該是非官方的。

希望對題主有幫助。

另外,你需要熟讀晶元data sheet。


其實玩電路的時候,我很多時候也有迷糊的時候,當時我還以為是自己智商不足,看@Wang Kellen的答案,才發現原來很多是晶元設計的人留的坑,你說這哪裡說理去?

書籍推薦《The art of electronics》,翻譯過來是《電子學》,偏實踐,比以前的大學教材不知道高到那裡去了。當然電子學這玩意三分看書,七分實踐,坑入多了,也就懂了。

還好我轉行做碼農了O(∩_∩)O~~


大學裡,如果不進實驗室混也不參加競賽的話,是沒有機會把書上的東西在實際中聯繫起來的。

題主如果想搞懂的話,首先還是那句話,模電是基礎,在學的時候各元器件的作用都需要仔細思考一下,然而悲哀在於很多人學這門課時只為考過很少動手去驗證去思考。學完模電,可以看看一本日本人編的書《晶體管電路設計》,這本書寫得很詳細,對原理的分析很直白,可以提高新手的讀圖和原理分析能力。然後,平時多積累,把基本元器件在應用電路中的主要作用理一遍,讀圖和設計的時候就輕鬆多了。

有機會,就進實驗室去,學這個太需要人帶了,一個人悶頭搞學得特別慢的,還容易跑偏。

題主問STM32最小系統為什麼要加那麼些電阻。。。最小系統這種電路,不算複雜吧,幾乎沒有什麼原理要分析。埠上加電阻無非是上拉或下拉或限流,為什麼要上拉下拉限流呢?和晶元以及實際需求有關吧,需要看晶元數據手冊。


我一開始也是這樣的。我猜你的問題的題眼在於你不太明白晶元是個什麼東西,有什麼電氣特性,電氣特性能幹嘛,拿到一個電路,什麼是不變數,從哪裡開始算。

答案就是根據電氣特性來把晶元的這個埠等價成簡單的器件。然後用你電路模電數電的知識算就好了。你要是微電子相關專業,學了模集數集半導體量子物理的知識就更好了,後面這些課我只瞻仰過教科書。

對了千萬不要忘記,大多數的晶元都特么是有源器件,比如運放,都是要接電源的,這就意味著,這種晶元的很多管腳有時候跟電壓源/電流源似的。

我以GPIO口為例,這種口內部有一定的電路結構,例如推挽什麼的,你學了模電自然就會了。而且整個晶元裡面你可以理解為都是三級管MOS,電容,電阻組成的複雜電路。這樣的電路的例子比如經典的F007,模電書有講的。

很多時候可以把GPIO口當作恆壓源(其輸出電流是有限制的),編程來控制電壓。恆壓源其實不太好想像的哈,不過你既然學了電路不如考慮用運放做個電壓源(輸出電流受運放參數限制)還有電流源你大概就明白了。什麼時候能這樣等價,就得琢磨晶元每個管腳的電氣參數了。樓上已經說了不少了。

關於編程怎麼控制高低電平,你琢磨琢磨flash和鎖存器是個什麼鬼,寄存器是個啥,差不多你就明白了,這部分內容在數電里。

比如GPIO口的不變數一般是電壓值,電流值有最大限制,所以你得找個合適的電阻,讓電壓差除以這個電阻值小於最大輸出或者輸入電流值,這個就看你的具體情況了。

我看你上面還寫了什麼類似於上拉電阻的作用和效果之類的問題。你就分別等價就好了,琢磨一下晶元相連的管腳的電氣參數,和你的應用環境,看看把它等價成什麼比較好。

最後,電路課後面應該有一章研究二埠電路什麼的,就是研究某種未知的元件拉出來兩個埠,兩個埠上面接點什麼東西之類的。這種思想很重要,把某些不重要的黑盒子,根據埠參數和應用環境,把它等價成某種高中級別簡單串並聯的電路。

最後的最後,你再玩一陣就會發現大概晶元可以粗略的分成數字晶元和模擬晶元,比如各種運放大概算模擬,74啦,單片機啦,FPGA啦,數字主要琢磨高低電平,更多的考慮邏輯,除非你的應用環境比較變態,而模擬的參數就多多了,帶寬啊,壓擺率啊,學好模電(最好玩玩電賽,光上課是不夠的)你就會玩了。當然還有很多不太好分類的晶元,反正裡面都是三級管MOS,電容,電阻,根據你的需要,研究好電氣參數,做好等效就好了。

反對不重視理論只看重實踐的愚蠢做法,也反對不實踐光刷題的做法,學這些最好還是混進大神的實驗室,找大神老師帶帶,去電賽之類的比賽好好玩玩去。沒實踐很難真的理解理論,而對理論的理解才是支撐你能走多遠的東西。沒有理論支撐,去調個錯都夠累死人的,工程經驗積累的速度就會暴慢,而且乾的活就是徹底的搬磚的活。總之我吃過大虧。

這裡沒有討論電磁兼容(這裡面細節好多,我本科室友跟著某教授做裝甲車兼容去了),高頻電路(頻率響應),pcb設計(走線不能拐直角),元器件特性(比如為啥104電容不是鋁電解的,磁珠是個什麼東西怎麼等價)請參照其他人的答案吧。總之,這些東西也是教你,怎麼把奇怪的黑盒子等價成合理的簡單的模型。

最後最後最後推薦幾本書。支持@衝激響應t,@繆凡的那套日本人的書,個人覺得的非常不錯,給我解釋清楚了好幾個教科書不講的細節問題。要不是現在轉行了我真考慮好了要收藏一套。


看多了就懂了,多看原理圖,多看原理圖,到時間就自然懂了,不過電路這本書看了貌似對理解這個沒啥用處,


手冊,看手冊,只有手冊才是正道。


看datasheet,以及大廠的各種應用文檔。


從這些問題來看,感覺提問者應該是一位業餘愛好者。

建議分兩個方面:

一、短期

如果您的目的是使用Arduino系統及其周邊配套模塊快速實現某種應用,那麼可以不用理會Arduino電路圖,不用知道具體某個元件的作用,也不用知道為什麼要這樣設計電路。您只需要根據其他人提供的參考資料把各個功能模塊組合起來,能實現所需功能就好。

二、長期

如果您已經超過了前面所說的時期,現在希望能夠更進一步深入學習,最終自己設計這樣的電路,那麼您需要從最基礎的模擬電子電路、數字電路一步步學習。基礎打好了,自然而然就會知道電路為什麼要這樣設計。當然,涉及集成電路的運用還需要看廠家提供的參考資料。

@閼男秀 推薦的《實用電子元器件與電路基礎》這一類電路基礎書可以下功夫好好學習。

題外話:

突然想起當年學習8051的事。

那時我們學校沒有8051教學系統,但是開了單片機課,總不能每天對著教科書寫彙編吧,那樣也太枯燥了。怎麼辦?我校那位哈軍工畢業的老師自己設計了一個8051教學板,上面有8個一排的LED,LED下面對應放了一排撥動開關。每一段彙編程序要人工編譯成一組組8位二進位數,然後在撥動開關上排列出其中一組,按下確認按鈕,LED閃爍一次表示保存到RAM成功。如此反覆,直到把所有二進位數存入RAM。最後按下複位等待系統運用程序。於是就會看到LED表現出流水燈左右流動的效果,或者其他一些教科書上經典例題的程序。當然,為了長期保存我們寶貴的人工編譯成果,哈軍工老師非常人性化的為教學板設計了5號電池後備電源系統。這樣我們辛辛苦苦用開關輸入的程序可以多用幾節課,直到下次更換另外一套例題程序。


做電路涉及到很多經驗方面的東西,總體理論主要還是模電數電微機原理自控原理這些,數字電路比較簡單,特別是涉及到單片機的數字電路,雖然簡單但是功能比較強大。單片機啥的都差不多,一種工具,學起來不難,建議從arm單片機學起,自己畫一個最小系統電路,開發一點小玩意,十分有樂趣


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