编写日期:2026-10-31。
适用场景
一些小板用焊桥保存不常改变的硬件配置。初学者容易把焊桥误认为随意短接的焊点,也容易忽略默认状态。本教程设计一块独立的两位编码练习板:两个焊桥分别控制 B1、B0,用万用表测量后即可读出 11、10、01、00 四种状态。
本板不连接单片机,也不实现任何通信协议。实验只允许使用 3.0V 安全低压直流,并设置电源限流。所有接线、焊接和改码必须断电进行。
原理:上拉给出默认值,焊桥拉到地
每一位都采用相同结构:3V 电源经过一只 1kΩ 电阻接到测量节点,节点再通过默认断开的焊桥接地。焊桥打开时,万用表输入阻抗较高,节点电压接近电源电压,定义为 1;焊桥闭合时,节点接地,定义为 0。
闭合后电流经过上拉电阻,不是直接短接电源。按标称值计算,每路电流约为 3V 除以 1000Ω,即 3mA;两路都闭合约为 6mA。每只电阻功耗约为 9mW,使用额定四分之一瓦的普通电阻即可。
焊桥作为硬件配置方式也见于厂商开发板,但不同电路的闭合含义可能相反。本教程自行定义“闭合为零”,不能照搬其他板子的编码表。Adafruit 焊桥配置示例
准备工作
准备 KiCad 9、两只 1kΩ 电阻、一个两针电源接头、一个三针测量接头、万用表、焊接工具及可设置 3.0V 和 10mA 限流的直流实验电源。不要用没有限流措施的裸电池直接替代。
建议先在面包板上用临时导线模拟焊桥,验证电压关系,再设计印制板。实际 PCB 可采用普通双面板和通孔电阻,便于初学者焊接。项目操作流程以KiCad 9 官方入门文档为依据。
分步骤操作
第一步:画出两条独立配置支路
新建项目并进入原理图编辑器(Schematic Editor)。电源接头 J1 的 1 脚连接 +3V,2 脚连接 GND。R1 从 +3V 接到 B1,R2 从 +3V 接到 B0,阻值均为 1kΩ。
放置两个默认断开的双焊盘焊桥符号,可在符号库中搜索 SolderJumper_2_Open。SJ1 一端接 B1,另一端接 GND;SJ2 一端接 B0,另一端接 GND。三针测量接头 J2 依次定义为 1 脚 GND、2 脚 B1、3 脚 B0,并额外设置一个连接 +3V 的电压测试点。
将 B1 和 B0 标成明确的网络名称。先逐段检查:任何一个焊桥都不能直接跨接 +3V 与 GND,中间必须有对应的上拉电阻。
第二步:核对封装与电气检查
给电阻分配与实物引脚间距相符的通孔封装。焊桥可使用官方库中的 Jumper:SolderJumper-2_P1.3mm_Open_Pad1.0x1.5mm,并核对本机安装库中的焊盘编号。KiCad 官方焊桥封装
这里必须选择默认打开的封装,不能误选已有铜连接的版本。运行电气规则检查(Electrical Rules Checker),确认没有漏接。若外部电源被报告为未驱动,应在确认 J1 确实是电源入口后,按规则使用电源标志,而不是关闭全部检查。
第三步:布局并写清编码含义
进入电路板编辑器(PCB Editor),使用从原理图更新电路板(Update PCB from Schematic)导入器件。画出闭合板框,将电源接头放在一侧,测量接头放在另一侧,两个焊桥留出烙铁操作空间。
电源和地线可使用 0.5mm 线宽,信号线使用 0.3mm;具体间距仍须满足制板厂能力。为了便于检查,本练习可不铺铜,直接完成所有连线。丝印写出电源正负、GND、B1、B0,并在焊桥附近标注“闭合=0”。不要把文字放在焊盘裸铜区域。
运行设计规则检查(Design Rules Checker),处理未连接和间距问题,再检查三维视图及制造输出。三维模型能帮助观察位置,但不能代替实物引脚间距核对。
第四步:断电验板,再限流通电
裸板先目检,装配时先焊电阻和接头,两个焊桥保持打开。断开电源,用电阻档检查电源与地之间是否存在意外低阻连接,再确认每个节点都经过约 1kΩ 接到正电源。
电源输出关闭时接线,设为 3.0V、限流 10mA,核对极性后开启输出。先测电源测试点,再把黑表笔固定到 J2 的 GND,分别读取 B1、B0。若电源进入限流且电压明显下降,立即关闭输出,检查短路和阻值。
验证方法
每次改焊桥前都关闭并断开电源。焊接后等待冷却,检查没有焊到邻近铜线,再恢复限流供电。按下表记录结果:
| SJ1 | SJ2 | B1B0 |
|---|---|---|
| 打开 | 打开 | 11 |
| 打开 | 闭合 | 10 |
| 闭合 | 打开 | 01 |
| 闭合 | 闭合 | 00 |
在本板标称 3.0V、仅接万用表的条件下,可把高电平接近 3V、低电平接近 0V作为预期。若需要量化验收,可先检查高电平是否至少为 2.8V、低电平是否不高于 0.1V;这些是本练习的检查范围,不是所有芯片通用的逻辑门槛。通过电源显示观察两路闭合时约 6mA 的电流,不必把万用表切到电流档。
常见错误
把电阻装成接地会使默认状态相反;漏装电阻可能使节点悬空;把电阻值误装为很小的阻值,会增加闭合电流。另一种错误是只凭焊锡外观判断连通:焊桥表面看似相接,也可能存在虚焊,应在断电后核对通断。
安全与回退
禁止带电焊接、带电测电阻,也禁止用电流档表笔直接跨接电源。烙铁放在支架上,保持通风。恢复默认配置时断电,用吸锡带清除两个焊桥之间的锡,再核对焊盘未脱落且确实断开。若焊盘受损,停止反复加热,先保留实物检查;不要为改码而继续刮削不明铜线。
参考资料与转载说明
本文依据上述公开资料进行中文原创整理,不是逐句翻译,也不替代厂商手册。操作前请核对自己的版本、型号和备份。
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