第一次完成PCB电路板，pcb制作过程分享

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; V% I" F" n6 G" I' w( T+ P炎炎夏日需要一个清凉的地 - 自制水冷系统（控制系统原理图）

* G' d: y6 D8 |/ u8 i8 C. D( s详细代码部分
炎炎夏日需要一个清凉的地 - 自制水冷系统（指尖的思绪之程序篇）

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6 a* {0 H0 G- i基本的材料基本已经搞定，后续就主要开始控制部分。
: R- x* S- v4 ~$ C: f& N7 P4 @以前自己DIY的控制器件都是买的半成品，都比较大，或者外形外观我都不太喜欢。所以想自己做控制器。
' j- p$ R% z. \$ k2 X9 m; e控制器的电路图的设计都是现学现用，花了不少时间摸索。原来电子方面就知道这个是电容，那个是电阻，电子技术匮乏。
我不是什么高手，只是喜欢折腾^^。8多说啦，说重要的电路。

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- i  T$ w/ A7 A# Z# ]  Q电路的设计都是基于一些成熟产品的原理图，那里接见过来。
. Z$ z6 e! ~' \! [主要分三块：设备控制部分、显示操控部分和主控（CPU）
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6 D7 `6 ?5 t; x6 `! P设备控制部分用继电器进行控制，一般的时空电路都是用继电器的。原来我买的卓一的时控，都是用继电器实现。网上关于这方面的文章很多。感兴趣大家可以搜搜。

上图！制冷片的控制原理图。制冷片和散热会同时开启。

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显示操控部分
用了一个数码管，4个LED和3个按钮。数码管用来显示温度（屁话-_-!!），LED是用来显示工作状态。按键用来调整制冷温度。


) o! P. x4 D, g, O# A7 }# ]3 I主控部分（CPU）
使用STC的51单片机，这个网上资料很多。而且还是国内的芯片，性价比很高。2个温控探头，一个是室温，一个是水温。

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/ F" V! k4 t8 m' u8 K就光画这点原理图，已经快把自己折腾的半死。元器件不熟悉，直接到网上买了一堆元器件。

$ k2 J) h/ Y+ {; i这段时间折腾折腾，发现自己精力旺盛，每晚都能搞到半夜1~2点钟。

fpack

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6 t! @1 X5 A  x& b- \7 \5 d- s炎炎夏日需要一个清凉的地 - 自制水冷系统（从原理图到电路板）
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2 j5 b- W( C% [3 v4 A$ x2 v0 K这是个非常艰巨的任务，又是一次全新的挑战。让我去电脑市场组装太电脑太容易了，买个主板，买个CPU，买个显卡....
% H2 h# C2 R3 a  Y, e0 ^0 {但是要自己做电路板~~，俺汗流浃背了~~
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$ |8 F0 ?* B7 M4 a! f) ?经过了三四次的折腾，终于把样子给搞出来了。家里打印了一堆的废电路图，还好家里的激光打印机比较给力。
有人问，打印这么多干嘛？
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还是老问题电子元器件规格不熟悉，系统库中找不到元器件的封装。1：1打印出来后挨个用元件比对。
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第一版的电路图
天哪，画完电路板发现缺显示模块-_-!!,又重新折腾画一张新的电路图。把显示状态板画出来。


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第二版的电路图
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洗板~\(≧▽≦)/~啦啦啦~ 结果发现，自己洗双面板，自己已经折腾不动了。还是交给专业洗板的pcb生产厂家打样。
7 H0 [( L8 |& ^3 u, ^" }# l结果发现~~ 他们的规格和我画的规格不符合。一般是以5cm为一档，俺的板子10.2cm。第二档10cm出头了~ %>_<%！！！
气死了！既然考虑洗板了，顺便把几个贴片电容换成直插电容。

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' X+ h% q/ w) M2 D经过再一次的折腾，第三版电路图出来啦。
终于准备那出去洗板的电路图，给pcb生产厂文件，结果说俺这个是拼板，一个电路板文件中有2个电路板要加50RMB。%>_<%~~~
% }' W( \! K  ?7 ^3 N晚上又打印出来电路图，用元件实验了一下。发现重大问题。妈妈呀~~ 继电器画封装的管脚反了！搞到半夜，终于重新弄好了。
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早上准备去打样~~ 结果原来设想的无线控制模块引脚木空出来哦~ 太失败了！到淘（河蟹）宝上搜了一下无线需要要的引脚。晚上准备把引脚接出来，周五再去洗板。
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....

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( v( g; Y" P1 aDIY不容易啊，花了不少时间搞。不过有了第一次，以后就容易了。  
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- I* n& Q) j' S9 o9 A折腾万岁~！


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1 N* O& L8 q' e/ S% Y炎炎夏日需要一个清凉的地 - 自制水冷系统（改 PCB修正）
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原来画好的第三版还好木有去洗测试版，要不钱真的丢河里了。

主要一个问题是三极管的管脚封装有问题-_-!! 太郁闷了，今天看零件的时候才发现。幸运啊~！
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- }. w) W% ^+ e) L1 G  w. u原来板中缺少无线通讯模块，现在把无线模块接口预留出来，保证后面做主控系统的时候能控制水冷。
无线模块主要参照淘（河蟹）宝网上很常见的8脚接口引出，这样即使后续扩充很方便，不必重新焊接，只要买个标准的就能支持。
: D; h! V7 c4 c1 ~0 Z& O很小巧，只有1元硬币大小。10元就能搞定，贵的20元. -_-!! 比51芯片还贵！

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8多说了，看看最终的成果。今天去洗板，下周就应该能拿到板子！ ^_^鸡~~冻~冻~~冻~~~~ 啊！，

fpack

5 K- z. v9 B# c2 s炎炎夏日需要一个清凉的地 - 自制水冷系统（焊接准备-_-!!）
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# V8 I8 k/ X2 u0 Z! s今天中午的时候收到快递，顺丰价格不便宜，确实速度也很快。直接航空件。
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7 l% W3 B* k3 q# a. |打开邮包，用一个小盒子装着的两组电路板。


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主控电路板和显示和操控的电路板，用防震泡沫包装很结实



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拆开后黑油白字，光泽很好。
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# A7 U- W# y8 W/ G9 A1 o拆开用俺的肉眼扫描了所有的板子，质量的确很好。
实际拿到了12块板子，还多附送了2块，估计生产的时候一批次有很多。 10块板，没有一块缺陷。走线没发现任何断线或短路的地方，丝印完好清晰。照片上有丝印缺陷一块是多附送，所以有瑕疵可忽略^^。
+ k: m( y6 }' H( b6 {: ~来个正面的
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8 T' M: e+ K& G, c6 g# Y来个背面的
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; D1 w, ?* o6 v- |" H5 W; f有缺陷的地方都是设计文档中的问题。一个是3.3v稳压管那里做散热，结果没有设置不要覆盖阻焊油 -_-!!
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2 {' }' d: u, I! c/ x: ?: R9 d另外一个地方是，自己自作主张把背面的Logo文字给反转，后果就是背面的Logo是反的!



昨天鸡冻过了，今天就没那么鸡冻了。准备焊元件。
0 ^6 x/ ?5 U  p$ M' q  S8 \/ `直接从设计文件导出的元件清单

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/ H% P( ?* m6 f  C杯具的事情发生了！清单中的原件都有，除了贴片电容，说竟然没有噢 ~~~~~~~~~~~~~ 天哪！！！立刻昏厥~！
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今天是焊不成了。发个贴，来发泄发泄我小小被郁闷笼罩的心~
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炎炎夏日需要一个清凉的地 - 自制水冷系统（高温作业：焊接）


周六发现没电容元件，郁闷之余发现小板上不需要电容就能焊。
; E  R' t9 m4 k0 d& l8 ?2 _小的显示控制板没有电容，元件比较少，比较困难的是FPC0.5 20脚的连接器。先练下手^^。


LED贴片指示灯和连接器已经焊好了。

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$ D4 v2 d* t* d  t, l( P按键和LED！完工了，发现效率还是蛮高的。哈哈~~

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吸锡线，这个用来吸掉那个引脚很密的连接器上多余的锡。作为新手，只能依靠强大的工具来完成。
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  H: B: B/ l  U$ b  M+ ]: E2 o很多视频网站上很强大的焊接手法，小弟学不会。
% A, M" I" p; D4 t. v要练这个比较好的一种方法就是去找没用滴电路板，拆了上面的零件然后再焊。不怕坏掉，又没有成本！哇咔咔~~ 。拆的好还可以搞几个高质量元器件，这可是一举多得的事情。
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" \- V4 z5 q0 q+ [6 B速度很快，周六定的电容包中午就送到。淘（河蟹）宝真的是很好用，不用出门元器件就送到家。
周末上海艳阳高照，北京变成大海的时候。我在焊板子~~~ -_-!!!

准备焊主控板。STC 48脚的51芯片非常迷你~ 呵呵~ ，原来有5颗，前段时间做测试版，被我搞坏了1颗。
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焊锡膏，用棉签直接涂到焊盘引脚上。

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焊盘上涂层焊锡膏，感觉焊锡膏比较好用。黏糊糊的还能帮忙定位芯片，不会滑动。
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芯片对齐后直接上锡定位。~。~ 原本是想拖焊的，结果搞不定就变成这幅鸟样鸟。
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上面的贴片焊接完成。焊完发现一个问题 -_-!! 20脚的连接器2变都是同方向，买的时候没有买反向连接线，看来考虑不周问题还是多多。
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电路板上可以看到，51芯片和其他原件都离的很远。那是应为没有把握焊好，会碰到其他元器件，才留出这么大空隙。按现在的情况看，以后做的更紧凑些。比较板子每50mm是一个档次，做小了可以节约很多打样的钱。成本就能低点。

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* ^  {) g/ S7 j- ]晚上下班比较完，周末有事情还有些元件没焊完╮(╯_╰)╭。先给自己提提神，来杯咖啡，O(∩_∩)O~还是要享受一下，继续搞！
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还留的一些插件没有什么技术难度，所哟很快就搞定。成品效果！

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再来张
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来张背面的，又看到反印的Logo了╮(╯▽╰)╭
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% h' W9 Z& m+ c7 ]% a8 x5 P0 b插接好排线的样子


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) ]2 f7 x# t( s6 l/ X7 |工作台，脏乱差~~ 上面一堆东西。最值钱的焊台，作为长期使用，作为新手~~ 这个焊台确实好用，能直接控制焊接温度，想要几度就几度非常方便！
为啥要焊台主要是以前没学过焊接，这种细致活如果没练过真的心里一点底都没有。所以搞个高档点的可以省去很多麻烦。
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! A7 m2 `9 r& N后面那个绿色的板子已经被我蹂躏的不成样子，所有的元件能拆的都被我拆光了。还拆到几颗高档电容。O(∩_∩)O哈哈~
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焊接使用的是刀型的烙铁头，感觉这个比较好用。所有元件都是使用这个头焊的，没换过其他头。
网上很多视频都有介绍刀型头的使用方法。大家如果感兴趣可以去看看，真正的大虾门用刀头那可是出神入化。

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焊完用万用表打一下，一切OK！再来张成品稿，这张有俺的爪子。O(∩_∩)O~

wanghanq

支持下，楼主画的板还是蛮漂亮的。
参考： C6/C7 放在继电器开关的前端 对继电器触点的损伤要少很多，这个楼主可否考虑过

chensi007

？？？？？？在隔壁AMOBBS也见到了好像。难道哥穿越了？

fpack

wanghanq 发表于 2012-8-4 17:26
支持下，楼主画的板还是蛮漂亮的。
+ Q+ x" @9 L- H9 K5 `, E% ?参考： C6/C7 放在继电器开关的前端 对继电器触点的损伤要少很多，这个 ...

6 R4 J4 _: p9 m: ~$ h能具体说一下吗？

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: F* r( e" u$ E, I. Q意思说在二极管的那个地方再放一个存储电容，如果要放的话大概需要多大容量值？
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fpack

chensi007 发表于 2012-8-5 00:40
: e; F5 L# h4 P. ~( l; f？？？？？？在隔壁AMOBBS也见到了好像。难道哥穿越了？

1 A6 S4 `' M2 \. O5 l0 {. t" N
其他地方是发过，不过这是俺自己做的。版权是自己的，所以应该问题不大。{:soso_e113:}

另外发的多，其实多我自己是有好处的{:soso_e144:} ,每个交流都隐藏着高手，就像wanghanq大大一样。如果能得到高手的指点，那就是我的财富。

chensi007

回wanghanq:
, a# g1 D  s7 x- w小弟并没有指摘楼主，只是看到了实情并说出来而已。帖子到不同的网站发是楼主的自由~~而且楼主的帖子是有含金量的。这么多照片及文字说明了楼主的用心~

wanghanq

8 k$ J1 h6 N& C' A

fpack 发表于 2012-8-5 09:47
其他地方是发过，不过这是俺自己做的。版权是自己的，所以应该问题不大。

另外发的多 ...

" H9 F3 Z, |5 R  y( ]我又没描述清楚？
5 y* f- L. m2 Z
# d* d/ O- l0 X3 i. I2 c% f我是说你当前的C6/C7位置无形中增大的 继电器触点的负载冲击电流。
' v# }: J+ ]  q. j8 Q' @% ~
比如你原来的 负载情况是阻性或弱感性负载，现在这个电容的存在，增大了负载的 容性负载（冲击电流很大）

这个你是怎么考虑的？还是有这样设计的目的？

wanghanq

chensi007 发表于 2012-8-5 09:51
回wanghanq:
9 V% O; w6 N  x" C小弟并没有指摘楼主，只是看到了实情并说出来而已。帖子到不同的网站发是楼主的自由~~而且楼主 ...

3 ?6 @3 X( _$ p
% \6 u' v3 u8 o这里你是老大，我还只是个小小的 三级 品  （玩笑话， 谁是老大 不是重要的话题吧）

' }. F: s; y* t, n5 P其实我刚上你提到的这个网站时，感觉也挺好，开始不知道那边不能提任何有他觉得有疑义的看法，看到××坛友说是对方不熟悉某个软件的使用导致对软件的误评，就很正常的说出了自己的想法（也就是大致说给那个坛友道歉之类的语句），结果就被禁ID了，开始也不知道它的那个不伦不类的登录失败的含义，后来打电话联系极不耐烦的回复（商人有商人的目的，理解）。后来沟通里面的几个老人级人物，感受基本雷同。 不能看到完整的“反面”反馈的论坛 误导性很大，打的口号和做法 不一致，商业行为，理解。

fpack

wanghanq 发表于 2012-8-5 09:56
" y- w$ h6 ]9 a2 _* ^我又没描述清楚？

7 F. a1 ~$ q) O我是说你当前的C6/C7位置无形中增大的 继电器触点的负载冲击电流。

不管什么等级啦，能力不是从等级上看出来的。明显这方面你比我强。 ^^
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正题：
   哦，原来是这样啊。本意是给制冷片和风扇提供一个缓冲，防止制冷片损坏。
) _9 m% ]; `0 o( ^. B! x   负载是阻性或弱感性，这个一点都木概念 {:soso_e149:} 。前端的负载一个是风扇，一个是制冷片（大负载）。
  j. [9 P2 l- e7 Z; O& O3 Q4 ?

5 q- \0 }  n7 j( Z大概能有4~5A电流的制冷片
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这是在调试中的风扇

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实际工作中就是当制冷片制冷时，风扇启动直接降温。这种情况属于那种负载类型？  如果不需要电容，就把电容拆了。

wanghanq

! u$ Y  W9 X1 K
1 {0 y- ?# j' Z; r% P5 y从我们业余爱好者的角度讲，做的已很好了。
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继电器的用法大的继电器网站有相关的文档介绍（日系的文档多些），
0 Q) e% y  o, `2 R9 S如松下、欧姆龙继电器等的官网文档（国内有些文档多抄来超去），
实在不清楚的也可尝试者直接和继电器供应商电话沟通，随意找了个网址你可以自己看看
http://device.panasonic.cn/ac/c/ ... mmon/caugeneral.jsp

/ t) n6 c1 w4 ?/ YCPU的温度控制 大致 是一个 恒温控制的 概念   
8 m( R2 i' q7 {  K  k) r" C4 c设定温度过低（结霜等）、过高、温差变化范围大（忽冷忽热）对CPU来说可能都不是一件好事。

. J( |, {; c- i: u$ M如果要做到恒温，继电器动作次数是有寿命的（可计算设计寿命），作为一般的应用，继电器控制也无妨

$ J5 v+ k# W' l1 J- y当前的风扇驱动电流很小，不做触点保护问题可能不大。半导体制冷片负载也不是很大，你参考上面的文章选择合适的继电器直接控制应该也可以（触点保护电路是为了延长寿命做的设计）。不过电路运行时继电器总在那响个不停也挺烦人的...

这个应用中可能要考虑的有：噪声问题（风扇、继电器）、设计寿命推算   
7 f) F( L  i' A, U6 i4 u
是否增加风扇速度控制电路？是否改用MOS控制半导体制冷片？  如果只是简单的练手，当前设计已能满足

C6/C7可考虑放在触点前端（半导体制冷片关注的是电压是否有超出额定电压的情况出现）
1 N: ]! `, h( U6 \
你提到有参考“成熟”产品，上海卓一 继电器是否考虑过触点保护？（它好像只提到阻性负载电流）

fpack

wanghanq 发表于 2012-8-5 12:52
从我们业余爱好者的角度讲，做的已很好了。
+ d) l& j& c1 ?# F5 n$ X3 ~* G
4 E; Z: I6 |6 @# X继电器的用法大的继电器网站有相关的文档介绍（日系的文档多 ...

恩，谢谢大大给我的建议。第二版就要马上启动，去研究MOS，俺的新方向来了。{:soso_e113:}

这不是给CPU降温的，不是练手，关乎到生命啊 ~~ 头等大事^^。如果制冷出问题，俺的一缸生物就要蔫了。尼姆、多里、蓝圈要翻肚皮给我看，那就麻烦大了去了。

) O1 \* N# m5 R( ~2 {5 D9 f
7 ~) p% y" V) V刚接触电子，只有简单的电阻，二极管这种简单的概念。唯一能想到的就是继电器，可以用小电流控制大电压和大电流。

继电器吧嗒吧嗒确实挺烦人的，本来还想到用固态继电器。{:soso_e153:} 结果被价格给吓回去了。
当时也看到过您说的MOS{:soso_e134:} ，看了些文章也是云里来雾里去，不得其法。 俺一定继续努力搞出一个新的版本，解决这个问题。
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卓一的继电器也被我拆过{:soso_e120:} ，不过对我这个门外汉看不出啥名堂{:soso_e134:}
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eeicciee

LZ很花时间，谢谢！

wanghanq

fpack 发表于 2012-8-5 14:29
恩，谢谢大大给我的建议。第二版就要马上启动，去研究MOS，俺的新方向来了。

" x8 I, W- o8 ?这不是给C ...

还真不清楚 你这个和鱼缸的 热交换怎么实现。MOS 的使用 有篇文章可以做参考：
% D% G" W- s6 V1 m' s 基于H桥驱动电路的半导体制冷片恒温控制系统.pdf (253.77 KB, 下载次数: 68)

2012-8-5 20:41 上传

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卓一 我到官网看好似系列还算多，看了你的这个解剖图（假若是真品），
感觉就是学生们做实验用的板，这样的东西和小摊上的货色有啥区别？

卓一的东西要用还是打开设备评估安全性再考虑了（真有点：金玉其外，败絮其中  的味道）