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硬件工程師通常分為四類:入門硬件工程師(在別人的指導(dǎo)下完成簡(jiǎn)單任務(wù))、普通硬件工程師(能完成基本任務(wù))、資深硬件工程師(主導(dǎo)項(xiàng)目并完成較難項(xiàng)目)和專家硬件工程師(主導(dǎo)項(xiàng)目并且在相關(guān)行業(yè)有所突破)。


如果你想成為一名專家硬件工程師,要追求這樣一種境界:既要有寬廣的學(xué)術(shù)理論、豐富的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),又要有積極的反思創(chuàng)新精神,本文可以看作是一篇幫助小白一步一步走向?qū)<矣布こ處煹男袆?dòng)指南。
今天由于時(shí)間有限,先寫如何成為一名合格的入門硬件工程師,我將通過自己的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,用簡(jiǎn)要的語言為大家做一個(gè)技術(shù)上的小結(jié),這是我學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),也同樣經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn),建議純小白閱讀完。01焊接關(guān)于焊接,實(shí)際上是入門硬件必備的動(dòng)手能力,本人通過多年的焊接,也總結(jié)了一些心得體會(huì),并且運(yùn)用了多鐘技巧,使得焊接效果大大提高。
  • 焊接過程中要控制好溫度,一般在300 ~ 380℃之間,溫度過高也容易將芯片燒壞;
  • 焊接芯片之前引腳一定要對(duì)齊,因?yàn)樵谛酒潭ㄍ曛?,是很難移動(dòng)芯片的位置的;
  • 脫焊不要使用圓頭烙鐵頭,因?yàn)檫@種烙鐵頭不便托焊,一般使用刀頭或者馬蹄鐵頭;
  • 焊接由于松香的使用,會(huì)在板子上留下一層黑絲的物質(zhì),可用洗板水或者酒精洗去;
  • 當(dāng)使用完電烙鐵之后,要在烙鐵頭上鍍上一層錫,可以防止氧化,起到保護(hù)的作用。


02儀器儀表● 萬用表萬用表,為啥叫萬用表呢?因?yàn)槿f用表幾乎是萬能的,它是一種多功能、多量程的測(cè)量?jī)x表,可測(cè)直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻和音頻電平等,有的還可以測(cè)交流電流、電容量、電感量及半導(dǎo)體的一些參數(shù),但我們一般只用來測(cè)電阻和電壓。
正確使用萬用表,不僅能快速準(zhǔn)確地測(cè)量,而且能防止電器設(shè)備及萬用表本身的損壞,固總結(jié)一套口訣,如下:
  • 測(cè)量先看擋,不看不測(cè)量;
  • 測(cè)量不撥擋,極性不接反;
  • 測(cè)阻不帶電,測(cè)容先放電;
  • 測(cè) I 應(yīng)串聯(lián),測(cè) U 要并聯(lián)。


示波器示波器,顧名思義,就是顯示波形的儀器,它一直是工程師設(shè)計(jì)、調(diào)試產(chǎn)品的好幫手,最早期的示波器是模擬示波器,但現(xiàn)在市場(chǎng)上大都是數(shù)字示波器,一個(gè)auto鍵,便可輕松搞定。
數(shù)字示波器是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,它捕獲的是波形的一系列樣值,通過插值算法將離散的點(diǎn)連接起來后顯示,這些離散的點(diǎn)可以存儲(chǔ),波形消失后也可以顯示,也可以做運(yùn)算,加減乘除FFT等等。
數(shù)字電橋數(shù)字電橋又稱數(shù)字式LCR測(cè)量?jī)x,它的測(cè)量對(duì)象為阻抗元件的參數(shù),包括交流電阻R、電感L及其品質(zhì)因數(shù)Q,電容C及其損耗因數(shù)D。
信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器也叫函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,可以輸出正弦波、方波、三角波、已調(diào)信號(hào),用法比較簡(jiǎn)單,但是射頻信號(hào)發(fā)生器,就要注意了,在輸出信號(hào)之前,一定要做好阻抗匹配,不然信號(hào)反射的話,有可能會(huì)損壞信號(hào)發(fā)生器。
頻率計(jì)頻率計(jì)就是一種測(cè)量信號(hào)頻率的儀器,它被廣泛運(yùn)用于各種領(lǐng)域,用法也比較簡(jiǎn)單,不用多說。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀也叫網(wǎng)分儀,由合成信號(hào)源、S參數(shù)測(cè)試裝置、幅相接收機(jī)以及顯示部分構(gòu)成,是一種常見的射頻測(cè)量?jī)x器,主要用來測(cè)量高頻器件、電路及系統(tǒng)的性能參數(shù),如線性參數(shù)、非線性參數(shù)、變頻參數(shù)等。頻譜分析儀頻譜分析儀簡(jiǎn)稱頻譜儀,主要用來測(cè)量頻率、功率、頻率準(zhǔn)確度、頻率穩(wěn)定度、相位噪聲、諧波抑制、雜散抑制、改善因子、信噪比、譜寬等。03維修首先先看,用肉眼觀察一下整個(gè)PCB電路板,看看有沒有虛焊、短路或者缺少元器件的,然后用萬用表測(cè)量各組電源,確認(rèn)電源是否對(duì)地短路。接下來就是上電,上電之前先確認(rèn)一下輸入電壓,再用萬用表測(cè)量各組電源電壓是否正常。
最后,你一定要對(duì)整塊板子有一定的認(rèn)識(shí),對(duì)板子的各個(gè)功能分好模塊,從現(xiàn)象中判斷出哪個(gè)模塊出了問題,斷開可疑的模塊,來排除可疑點(diǎn)。
如果手里有一塊好板子的話,那就更方便了,直接對(duì)照著測(cè)各元器件的電壓或者對(duì)地阻值,所以在維修的過程中,萬用表是不可缺的,但是遇到一些復(fù)雜的并難以解決的問題,最好要學(xué)會(huì)使用示波器。04調(diào)試調(diào)試,簡(jiǎn)單來說,就是為了能在電路板上實(shí)現(xiàn)我們?cè)O(shè)計(jì)的所有功能,調(diào)試也是硬件工程師最容易積累經(jīng)驗(yàn)和含金量最高的技能之一,而調(diào)試技巧需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證,我之所以放在入門篇,也是想讓大家有所重視。
調(diào)試方法多種多樣,視情況而定,不能一概而論,我總結(jié)了以下幾種常用的方法供大家參考。
調(diào)試一般先看,以前,我曾以為虛焊、短路和漏焊是在調(diào)試過程中最容易發(fā)現(xiàn)并解決的問題,但偏偏有時(shí)候,可能調(diào)試大半天才發(fā)現(xiàn)這些問題,所以這些越基本的東西,更要值得注意,不要在這上面浪費(fèi)調(diào)試的時(shí)間。
接著,要弄清楚整塊電路板上有多少組電源,電源由什么芯片供電和轉(zhuǎn)換的,逐步檢查每一組電源,使得它們正常輸出,電源沒有問題意味著硬件設(shè)計(jì)至少成功一般,那么電源調(diào)試有幾個(gè)要點(diǎn):
  • 上電前先測(cè)量各路電源是否對(duì)地短路接反,避免燒壞板子。
  • 可以設(shè)置電源指示燈,上電若有指示燈不亮,先斷電檢查。
  • 測(cè)量各路電源值,并感受電源器件溫度,是否有異常工作。
電源調(diào)試成功之后,緊接著可以調(diào)試時(shí)鐘,數(shù)字系統(tǒng)靠時(shí)鐘來保證各芯片可以有序的工作,首先,要調(diào)試cpu的時(shí)鐘,然后是總線的時(shí)鐘,還有各個(gè)功能模塊的時(shí)鐘,時(shí)鐘不起來,對(duì)應(yīng)的模塊都無法正常工作,有時(shí)正常工作應(yīng)該是高電壓的管腳,卻輸出了低電壓,可以根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象來猜測(cè)是否時(shí)鐘沒有起來。其實(shí)調(diào)試歸結(jié)于兩點(diǎn):扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí) 盡量多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。正確的硬件調(diào)試意識(shí)和擁有良好的調(diào)試習(xí)慣,可以讓你快速的解決硬件問題,解決了硬件問題之后,別忘了要看一些理論知識(shí),理論與實(shí)踐結(jié)合,對(duì)問題的理解才可以更加深刻。
最后,愿你能做到有效不累,學(xué)習(xí)永不懈怠。
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