智能卡（Smart Card）是一种内嵌有微芯片的塑料卡，通常与信用卡大小相同。这种卡配备了 CPU、RAM 和 I/O，能够自行处理数量较多的数据而不会干扰到主机 CPU 的工作。此外，智能卡还可以过滤错误的数据，以减轻主机 CPU 的负担。它适应于端口数目较多且通信速度需求较快的场合。 智能卡的标准主要包括 ISO7816 系列。这些标准详细规定了智能卡的物理特性、触点尺寸和位置、电信号和传输协议等关键方面。例如，ISO7816-1 规定了带触点集成电路卡的物理特性，如触点的电阻、机械强度、热耗、电磁场、静电等；ISO7816-2 则规定了 ID-1 型 IC 卡上每个触点的尺寸、位置和任务分配。 类别 除了 PSAM（销售点安全模块）和 ESAM（嵌入式安全模块）之外，智能卡还包括其他多种类型。根据应用领域和功能，智能卡主要可以划分为以下几种： 金融卡：也称为银行卡，包括信用卡和现金卡两种。信用卡可以在消费支付时按预先设定额度透支资金，而现金卡则作为电子钱包或电子存折，但不能透支。 非金融卡：也称为非银行卡，涉及范围十分广泛，实际包含金融卡之外的所有领域，诸如电信、旅游、教育和公交等等。 交通卡：这种卡主要应用于公共交通领域，如地铁、公交等。 政府应用卡：如社保卡等，现在应用较广泛。 另外，根据镶嵌芯片的不同，智能卡还可以分为存储器卡、逻辑加密卡和 CPU 卡。存储器卡功能简单，没有（或很少有）安全保护逻辑，但价格低廉，开发使用简便，存储容量增长迅猛，因此多用于某些内部信息无需保密或不允许加密的场合。逻辑加密卡有一定的安全保证，多用于有一定安全要求的场合。而 CPU 卡则具有很高的数据处理和计算能力以及较大的存储容量，同时采取了多层次的安全措施，因此应用的灵活性、适应性较强，已成为一卡多用及对数据安全保密性特别敏感场合的最佳选择。 形态 标准卡、SIM卡、双列直插（ESAM）等 通信接口 ISO7816-3 标准的智能卡接口是需要外部提供时钟（也有内部时钟的）和采用单线半双工串行通信的接口。 加密算法 通常广泛支持 3DES 算法，也有内嵌国密 SM1 算法的（如电力上用的 ESAM 芯片、CPU 卡等）。 功能 信息存储（内置EEPROM）、秘钥管理、权限认证等。 驱动电路 可以直接使用带有智能卡模式的 USART 通信，USART_CK 接 CLK，USART_TX（智能卡模式收发在内部通过SW_RX连接）接 IO。 如果要适应更多卡，比如不同的电压，或为电路提供更多的安全保障（短路等），通常会选择专用的接口芯片装在卡与 MCU 之间，比如使用 ST8024，更具体的可以研究一下 8024 的手册看...
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白光 T12 烙铁头
T12 烙铁头也叫 T12 发热芯、T12 焊咀，是日本白光公司（Hakko）推出的 FX-951 拆消静电电焊台标配的烙铁头型号名称。T12 烙铁头属复合型焊咀，是发热芯、温度传感器、烙铁头三个部件的复合体。 T12 烙铁头的特点是：传感器充分前置，对温度变化敏感度高；发热芯部件安装在小体积的烙铁头内部，热量损失极小。 热电偶是一种感温元件。它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端。 T12 内部可视为发热丝串联了热电偶，通电时加热，断电时测温。所以一般 T12 都是使用 PWM 控制，高电平驱动 MOS 加热，低电平时 MOS 断开运放放大热电偶电动势测得温度，后反馈调节 PWM 占空比实现恒温。运放放大的是热端的电动势，对应的温度是烙铁头的温度 + 室温，所以要减去室温才是真正烙铁头的温度，这一过程就是所谓的冷端补偿。T12 用的是 K 型热电偶。（据说接近 N 型，后续验证一下看看。） K 型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。K 型热电偶丝直径一般为 1.2mm～4.0mm。正极（KP）的名义化学成分为：Ni : Cr = 90 : 10（镍铬合金），负极（KN）的名义化学成分为：Ni : Si = 97 : 3（镍硅合金），其使用温度为 -200℃ ~ 1300℃。K 型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中广泛为用户所采用。K 型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛。 圈子里的名词： 白菜白光：用廉价的控制电路 + 二手白光焊嘴 DIY 的烙铁，更高档的还有牛肉白光、鲍鱼白...
铁电（FRAM）随机存取存储器 MB85RC64
存储空间：8KB 不同于 Flash 和 E2PROM，无需写等待时间。 使用 I2C 总线，频率可到 400KHz。 数据可以保持 10 年。 WP 脚为高电平时处于写保护状态，默认已内部下拉到地。 器件地址为 7bits 模式，高4位为设备类型码（1010b），低 3 位由硬件引脚 A2、A1、A0 指定（已内部下拉），与 MB85RC16 是不同的。这使得一条总线上可以挂载多个同型号的器件。 存储器的写与读速度是相同的，所以无需在写的时候额外添加等待时间。 8KB 存储空间的有效地址为 13 位。 随机读： 写字节： 写页： 存储器的页指的是整个 8KB 的存储区，没有划分为若干页。当地址空间溢出时回回滚到 000H 继续增长...
铁电（FRAM）随机存取存储器 MB85RC16
存储空间：2KB 不同于 Flash 和 E2PROM，无需写等待时间。 使用 I2C 总线，频率可到 1MHz。 数据可以保持 10 年。 WP 脚为高电平时处于写保护状态，默认已内部下拉到地。 器件地址为 7bits 模式，高 4 位为设备类型码（1010b），低 3 位为存储地址的高 3 位。 写字节： 写页： 存储器的页指的是整个 2KB 的存储区，没有划分为若干页。当地址空间溢出时回回滚到 000H 继续增长。 读当前地址： 上一次操作完成后存储器的地址仍被保留再地址缓冲器中，这时使用读当前地址命令可以直接读到缓冲器缓存的地址（n + 1）指向的存储区。地址缓冲器中的地址在上电后是不确定的。11 位地址的高三位是需要指定的。 随机读取： 读取可以持续进行，地址溢出后会回滚到000...
AT24CXX EEPROM 存储器芯片
AT24CXX 是 ATMEL 公司的两线制（I2C 或 IIC）汽车温度级串行 EEPROM 存储器，AT24C01A、AT24C02、AT24C04、AT24C08A、AT24C16A 等多款型号，他们的存储空间分别为 128 字节、256 字节、512 字节、1024 字节、2048 字节。 I2C 时钟支持 400KHz。 I2C 器件基础地址（ID）为：0x50，可以通过部分引脚配置扩展地址，从而可以实现在一条总线上挂载多片同类型芯片的目的。 读操作支持随机寻址并连续读多字节数据（地址自动增加，当到达边界时会回滚至 0 地址重新增长）。 写操作支持单字节写入和页写入。1K/2Kbits 芯片页空间为 8 字节，4K/8K/16Kbits 芯片页空间为 16 字节。当连续写入时地址会自动增加，但地址会在页内回滚循环。收到 I2C 停止信号时开始写入，写入周期为 5m...
RS-232 接口标准
RS-232 是美国电子工业联盟 EIA（Electronic Industry Association）制定的串行数据通信的物理接口标准，原始编号全称是 EIA-RS-232（简称 RS232， 232），目前的版本是 C（RS-232-C）。 标准的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。该标准规定采用一个 25 脚的 DB-25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。后来 IBM 的 PC 机将 RS-232 简化成了 DB-9 连接器，从而成为事实标准。而现在通常只使用 RXD、TXD、GND 三条...
半导体
半导体（Semiconductor） 半导体是电阻率介于导体和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。在室温时，半导体的电阻率约在 $10^{-5}～10^7$ Ω·m（欧·米）之间，温度升高时电阻率指数则减小。半导体导带和价带距离适中，即禁带宽度适中，因此价带中的电子在常见能量级别的激励下，例如光、热和电压，即可进入导带，导致半导体电阻率变化。 本征半导体（Intrinsic Semiconductor） 本征半导体是完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体。主要常见代表有硅、锗这两种元素的单晶体结构。 单晶硅的每个硅原子和其周围的硅原子组成 8 电子稳定结构。一般情况下，电子-空穴对较少，具有较大的电阻率。在温度和光照的作用下，电子会变得更加活跃，载流子增多，电阻率下降。 N 型半导体（N-type semiconductors） 在本征半导体中掺入少量杂 Ⅴ 族质元元素(磷、砷、锑等)，由于半导体原子（如硅原子）被杂质原子取代，杂质原子外层的五个外层电子的其中四个与周围的半导体原子形成共价键，多出的一个电子几乎不受束缚，较为容易地成为自由电子。于是，N 型半导体就成为了含电子浓度较高的半导体，其导电性主要是因为自由电子导电。该类杂质原子称为施主。多数载流子为电子。 P 型半导体 P 型半导体则通常是由在锗、硅类半导体材料中掺杂适量三价元素（Ⅲ 族元素）硼、铟、镓等而形成。由于半导体原子（如硅原子）被杂质原子取代，杂质原子外层的三个外层电子与周围的半导体原子形成共价键的时候，会产生一个“空穴”。因为三价元素的原子与周围的四价原子还差一个电子才能形成稳定的结构，所以容易“勾引”别的电子以达到稳定结构。多数载流子为空穴。 PN 结 采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将 P 型半导体与 N 型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称为 PN 结（PN junction）。PN 结中的内电场阻止了空穴向 N 区扩散，也阻止了电子向 P 区扩散，至此，扩散过程达到平衡。要想让 PN 结导通形成电流，必须消除其空间电荷区的内部电场的阻力。很显然，给它加一个反方向的更大的电场，即 P 区接外加电源的正极，N 区结负极，就可以抵消其内部自建电场，使载流子可以继续运动，从而形成线性的正向电流。而外加反向电压则相当于内建电场的阻力更大，PN 结不能导通，仅有极微弱的反向电流（由少数载流子的漂移运动形成，因少子数量有限，电流饱和）。当反向电压增大至某一数值时，因少子的数量和能量都增大，会碰撞破坏内部的共价键，使原来被束缚的电子和空穴被释放出来，不断增大电流，最终 PN 结将被击穿（变为导体）损坏，反向电流急剧增大。 PN 结特性 单向导电性 PN 结加正向电压时导通（存在导通电压，抵消 PN 结内电场），PN 结加反向电压时截止（PN 结呈现高阻性，存在反向饱和电流）。 反向击穿性 电容特性...
晶体三极管
晶体三极管（Transistor），也称为晶体管、三极管、半导体三极管、双极型晶体管。是在一块半导体基片上制作两个相距很近的 PN 结，两个 PN 结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有 PNP 和 NPN 两种。发射区与基区之间形成的 PN 结称为发射结，而集电区与基区形成的 PN 结称为集电结，三条引线分别称为发射极 E（Emitter）、基极 B（Base）和集电极 C （Collector）。 在三极管符号中有一个箭头，箭头画在发射极 E，总是指向 N 区（N 型半导体），这是用来区分电路符号是 NPN（从基极指向射极）还是 PNP（从射极指向基极）的。 晶体三极管是电流型控制器件，而场效应晶体管则是电压型控制器件。 以上图的 NPN 三极管为例来讲。在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发射区的多数载流子（电子）及基区的多数载流子（空穴）很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流子。由于基区很薄，加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流 Ic，只剩下很少的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源 Eb 重新补给，从而形成了基极电流 Ib。根据电流连续性原理得：Ie = Ib + Ic。这就是说，在基极补充一个很小的 Ib，就可以在集电极上得到一个较大的 Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic 与 Ib 是维持一定的比例关系，即：β = Ic / Ib。三极管的电流放大作用实际上是利用基极电流的微小变化去控制集电极电流的巨大变化。 放大原理 发射区向基区发射电子 电源 Ub 经过电阻 Rb 加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子(自由电子）不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流 Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结主要是电子流。 基区中电子的扩散与复合 电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流 Ic。也有很小一部分电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。 集电区收集电子 由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流 Icn。另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用 Icbo 来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。 晶体三极管在结构设计上的要点： 基区足够薄，以使发射区发来的载流子能够更容易地越过基区到达集电区； 基区掺杂浓度较小，使得在基区因空穴与电子复合而消耗掉发射区发射的载流子足够地少。 可见，晶体三极管简单地比作两个二极管的组合连接是不恰当的，三极管之所能够工作，与其结构设计是密不可分...
TM1638 按键数码管驱动芯片
TM1638 是一种带键盘扫描接口的 LED 驱动控制 IC，内部集成有 MCU 数字接口、数据锁存器、LED 驱动、键盘扫描等电路。 产品特性： 采用 CMOS 工艺 显示模式 10 段 × 8 位 键扫描（8 × 3 bit） 辉度调节电路（占空比 8 级可调） 串行接口（CLK，STB，DIO） 振荡方式：RC 振荡 内置上电复位电路 封装形式：SOP28 SEG1～SEG8 P 管开漏，只能接 LED 阳极，输出电流。 GRID1～GRID8 N 管开漏，只能接 LED 阴极，吸收电流。 由于是各 8 个脚，所以既可以驱动 8 位共阴极 LED 也可以驱动 8 位共阳极 LED。引脚接法与 RAM 中点亮 LED 的写法不同。 共阴极时可以支持 10 段，8 位。RAM 中写入一组数据（2 字节），可以控制一位的完整显示。 共阳极时可以支持 8 段，10 位。RAM 中写入一组数据（2 字节），可以控制 10 位的同一个段的显示。也就是说，如果控制一个位的显示，至少写 8 个低位字节（按一个位 8 段来说）。 这个表的含义更浅显的解释为：当某位为 1 时表示使 SEGx 输出电流且 GRIDy 输入电...