電子硬件工程師入職圖解手冊硬件知識篇

這是一本專為電子硬件工程師編寫的書。
本書先整體介紹電子硬件工程師的崗位職能和能力要求；詳細介紹了電子設備的電源、溫度、電子芯片電平，
以及基礎工具與接口等電子硬件通用知識；著重介紹了RS485 總線知識，主要是圍繞硬件故障、RS485 故障案例，
通過對數據手冊的研讀，配合生動的圖畫，闡述每一個故障背後的硬件理論知識和國內外行業標準，
同時講述相關電子行業的歷史故事；再介紹在工程實踐中如何結合行業標準逐步分析並排查故障，
從而提出解決方案；還以工程實踐經驗為素材，介紹電子硬件工程師可藉鑑、應用的硬件復位、
算法提煉等知識和技巧； 後按項目流程介紹了電子硬件工程師典型的工作場景。
為了增強本書的趣味性，本書以電子硬件工程師的特視角繪製了場景式的漫畫，生動展示了電子硬件工程師的工作特點。
本書適合電子硬件工程師、硬件測試工程師、電子專業的學生和廣大電子愛好者閱讀。
此外，本書還可作為電子硬件工程師的入職培訓書

陳韜
畢業於東北大學自動化專業，從事過低壓集中抄表、消防火災儀表、電力系統繼電保護等智能設備的研製設計、檢測認證工作。
註冊項目管理師，二級機電工程師。長期負責電子電路設計、PCB設計、EMC整改、
產品轉產、提供技術培訓等事宜，積累了大量的實踐經驗和理論知識。
 

目錄
緒論001
1章認識電子硬件工程師崗位003
1.1 電子硬件工程師的職能003
1.2 電子硬件工程師的知識和能力005
1.3 電子硬件設計的“5可”原則006
1.4 電子硬件工程師參與產品研發時的工作階段007
1.5 電子硬件工程師的商務工作010
1.6 電子硬件工程師應具備的素養013
2章電子硬件通用知識017
2.1 電子設備電源017
2.1.1 電能質量偏差017
2.1.2 人體安全電壓023
2.1.3 設備地類別025
2.2 電子設備溫度029
2.2.1 設備溫度等級規定029
2.2.2 焊接溫度的影響032
2.2.3 焊接爐溫曲線034
2.2.4 溫度影響時鐘案例035
2.3 電子芯片電平039
2.3.1 芯片拉電流、灌電流、吸電流039
2.3.2 芯片I/O腳輸出阻抗041
2.3.3 邏輯電平轉換方法046
2.3.4 74系列芯片050
2.4 基礎工具及接口061
2.4.1 電烙鐵的使用和維護061
2.4.2 示波器探頭×1檔和×10檔063
2.4.3 示波器測220V AC 065
2.4.4 熱風槍的使用技巧067
2.4.5 設備調試口DB9接頭068
3章RS485總線071
3.1 現場總線簡介071
3.2 RS485總線簡介078
3.3 RS485特性圖解082
3.3.1 RS485節點數量依據082
3.3.2 RS485波形數據關係083
3.3.3 雙絞線傳輸優勢091
3.3.4 屏蔽層的作用094
3.3.5 屏蔽層接地方法096
3.4 電纜阻抗與信號完整性099
3.4.1 常見通信軟線099
3.4.2 RS485總線特性阻抗為120Ω的起源101
3.4.3 RS485雙絞線的優選線徑103
3.4.4 網線特性阻抗100Ω規定104
3.4.5 電纜特性阻抗50Ω/75Ω規定107
3.4.6 阻抗匹配和信號完整性的關係115
3.5 電纜的選擇──雙絞線145
3.5.1 RS485電纜──9841電纜介紹145
3.5.2 雙絞線標準及選型介紹146
3.5.3 追查通過UL2919認證的企業151
3.5.4 查看檢驗報告154
3.6 RS485通信故障及理論指導159
3.6.1 案例1：RS485上拉電阻值、下拉電阻值的影響159
3.6.2 案例2：電纜的直流電阻影響通信距離164
3.6.3 案例3：屏蔽層不可靠接地導致通信被干擾173
3.6.4 案例4：設備被燒壞導致通信中斷176
3.6.5 案例5：RS485多設備通信失敗182
4章設備硬件復位知識187
4.1 復位芯片介紹188
4.2 外部看門狗復位190
4.3 I/O腳默認狀態不同的MCU復位191
4.3.1 案例背景191
4.3.2 故障分析193
4.4 餵狗翻轉次數臨界點MCU復位200
4.4.1 案例背景200
4.4.2 故障分析200
5章提煉軟件算法209
5.1 案例背景210
5.2 提煉算法的步驟212
5.2.1 實際樣本檢測值213
5.2.2 樣本檢測值的算術平均值222
5.2.3 將樣本算術平均值擬合到理論檢測值223
5.2.4 提取算法公式226
6章電子硬件工程師崗位工作場景229
6.1 項目立項及趕工229
6.2 項目技術評審231
6.3 產品測試235
6.4 項目收尾237
6.5 產品工藝指導書237
6.6 產品發布和培訓239
6.7 產品維護241
後記電子硬件工程師心得243
參考文獻249