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连线错误

连线通常比电子本身更容易破坏设备。

接触不良、极性反向或端子薄弱可能看起来像固件、传感器或控制器错误。

症状

连线问题的典型迹象：

  • 设备有时工作，然后不工作;
  • 仅当移动电缆时才检测到电路板;
  • 传感器显示乱码;
  • 温度跳动;
  • 风扇断断续续启动;
  • USB 掉线;
  • 端子发热;
  • 导线变黑或发出气味;
  • 模块在面包板上工作但在外壳中不工作;
  • 关闭盖子后设备停止工作。

如果症状在移动导线时改变，首先检查连线。

极性反向

极性不能"按颜色"检查。

红色导线通常是正极，黑色导线通常是负极，但这不是保证。在 DIY 设备中，前一个构建者或你自己可能混淆了颜色。

连接前：

  • 检查电路板标记;
  • 检查模块引脚分配;
  • 用万用表测量电压;
  • 验证其中 + 和 GND;
  • 如果引脚分配不清楚，不要连接模块。

极性反向可能会立即损坏电路板、传感器、风扇或 DC-DC。

无公共地

当一个模块单独供电，信号来自控制器时，需要公共地。

示例：

  • 伺服带单独的 5V 电源;
  • MOSFET 模块用于风扇;
  • 4 针 PWM 风扇;
  • HX711;
  • RFID 模块;
  • 外部传感器。

没有公共 GND，信号可能没有意义。设备可能无法响应、抖动或工作不稳定。

端子中的接触不良

端子可能看起来已夹紧，但导线握持不良。

原因：

  • 导线没有完全插入;
  • 绝缘被夹而不是导体;
  • 绞合导线散开;
  • 螺钉松动;
  • 端子不适合电流;
  • 导线对端子来说太细或太粗;
  • 需要的地方没有引脚。

接触不良会导致加热。加热会恶化接触。这是一个危险的循环。

在短暂的负载测试后，检查端子和连接器是否发热。

Dupont 不用于电力负载

Dupont 导线便于面包板和弱信号。

但它们不能被视为以下的正常电源连线：

  • 加热器;
  • 强大的风扇;
  • LED 灯带;
  • 电流大的伺服;
  • 设备电源;
  • 110-230V AC。

Dupont 可能握持不力、接触面积小，并在其不是为之设计的电流下发热。

对于电力部分，你需要合适的端子、连接器、导线横截面和应力释放。

TX 和 RX

对于 UART，通常需要交叉连接：

  • 一个设备的 TX 到另一个的 RX;
  • 一个设备的 RX 到另一个的 TX;
  • 公共 GND。

典型的错误：

  • 连接 TX 到 TX;
  • 连接 RX 到 RX;
  • 忘记 GND;
  • 选择了错误的速度;
  • 逻辑电平不匹配：5V 和 3.3V。

如果 UART 无法工作，首先检查 TX/RX/GND，然后是速度和设置。

I2C 和 SPI

对于 I2C：

  • SDA 必须连到 SDA;
  • SCL 必须连到 SCL;
  • 需要公共 GND;
  • 设备地址不能冲突;
  • 导线必须很短。

对于 SPI：

  • MOSI、MISO、SCK、CS 必须匹配引脚分配;
  • 每个设备都有自己的 CS;
  • 需要公共 GND;
  • 长导线可能会破坏连接。

RFID RC522 经常让人困惑：电路板上的 SDA 引脚可能表示 SPI 的 SS/CS，而不是 I2C SDA。

主电源和信号导线

110-230V AC 导线、电力 DC 负载和弱信号不能随意铺设在一个束中。

问题：

  • 干扰;
  • 加热;
  • 绝缘损伤;
  • 接触主电源部分的风险;
  • 困难的诊断;
  • 用户危险。

主电源部分必须物理分离。低压传感器、UART/I2C/SPI 和热敏电阻导线最好与加热器电源导线分开铺设。

暴露的股线

端子外的暴露导线是一个坏信号。

它可以：

  • 接触相邻的端子;
  • 短接外壳;
  • 进入盖子下方;
  • 击中风扇;
  • 在维护期间造成危险。

在端子中夹紧后，不应有长裸露的股线伸出。

检查什么

迷你检查清单：

  1. 电源极性。
  2. 公共 GND。
  3. 引脚分配对应。
  4. 端子质量。
  5. 没有绝缘被夹而不是导体。
  6. 没有暴露的股线。
  7. 导线不紧张。
  8. 盖子不会夹住电缆。
  9. 电源和信号导线分离。
  10. 连接器适合电流。
  11. 设备在移动导线时不改变行为。

不要做什么

你不能：

  • 在电源下改变导线;
  • 在工作台上打开主电源部分;
  • 为加热器使用 Dupont;
  • 夹紧绞合导线使一些股线伸出;
  • 在没有适当连接的情况下扭转电源导线;
  • 忽视发热的端子;
  • 认为"有时工作"是正常的。

关键要点

  • 如果设备对导线移动有反应，这是连线问题。
  • 极性用万用表检查，而不是按颜色。
  • 公共 GND 对于大多数带单独电源的外部模块是必需的。
  • Dupont 适合面包板和信号，但不适合电力负载。
  • 主电源和低压导线必须分离。
  • 发热的端子是停止的原因，而不是继续测试。

参考资料