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  • 1 # 玩轉嵌入式

    現在的電子裝置幾乎離不開微控制器,在大學裡有學了這麼久的微控制器。那如何利用微控制器來設計一款產品呢?今天來和大家探討一下。

    1 制定需求

    首先要清楚你要做一個什麼樣的產品,這個產品包含哪些功能,要採集哪些訊號?要控制哪些裝置?要走哪些通訊協議?通訊協議走什麼介面?是不是要顯示介面?是不是要聲光提示?是不是要低功耗?清楚了這些需求以後就可以選型了。

    比如說我要做一個微控制器密碼鎖,要求:

    1. 有4位數碼管顯示;

    2. 控制一個繼電器;

    3. 控制一個蜂鳴器;

    4. 控制五個LED燈;

    5. 兩個按鍵輸入;

    2 晶片選型

    根據你的需求來確定所選晶片型號。如第一部分的功能需求,這5個需求都只需要用到微控制器的IO口,沒有用到片上資源,所以只要IO口夠用就可以了。

    1. 4位數碼管:為了方便大家學習,這裡選用74HC595來驅動,該晶片與微控制器相連只需要3個IO口;

    2. 控制一個繼電器;這個地方主要考慮線圈電壓,微控制器是5V供電,所以選用5V的繼電器,佔用1個IO口;

    3. 控制蜂鳴器:選用有源蜂鳴器,即只要給電蜂鳴器就發聲,佔用1個IO口;

    4. 控制5個LED燈:採用灌電流的方式,佔用5個IO口;

    5. 兩個按鍵輸入:採用上拉電阻,按下低電平實現,佔用2個IO口;

    總共用了3+1+1+5+2=12個IO口;為了方便初學者,那我們就選用STC的51微控制器來完成這個設計吧,所選型號為STC89C51,封裝形式為DIP40,相信大家在大學裡學微控制器的時候老師都是用這一款教的吧。

    3 硬體原理設計

    晶片選型完畢之後,又有了設計思路,那就趕快把電路圖畫出來吧。畫電路圖用什麼軟體呢?這樣的EDA工具很多,像Protel99se、DXP、Altium Designer 等,這些都是軟體都是一家出的,還有Cadence、PowerPcb等。本人用的是AD09。原理圖設計的內容是什麼呢?設計的內容包括微控制器的最小系統、還有擴展出來的功能。

    如果大家感興趣,我明後天把畫原理圖的過程推送給大家。

    4 硬體PCB設計

    當原理圖畫完,並且檢查沒有錯誤後,就開始畫PCB吧,什麼是PCB?PCB就是電路板,什麼是電路板,就像下圖這樣的:

    這是焊接之前的電路板,PCB檔案設計好後,發給廠家去打樣製版,做回來的就是這樣的電路板。上圖中的電路板用的都是直插元件。什麼是直插元件,什麼是貼片元件?這就設計到元器件的封裝問題了。

    如果大家感興趣,我明後天把畫pcb板的過程推送給大家。

    5 樣板焊接

    什麼是樣板焊接?就是把電子元器件焊接在pcb板上。如果封裝簡單、樣板數量少那完全可以自己動手焊接了,順便也鍛鍊一下自己的焊接水平,對於一個搞電的人而言,一般都是從焊電路板過來的。如果搞電但不會焊接,別人會笑話你的。

    6 除錯程式

    程式該怎麼寫?用什麼工具寫?不同的微控制器有不同的程式設計環境,比如PIC微控制器使用MPLAB程式設計環境,MSP430微控制器使用IAR Embedded Workbench程式設計環境,DSP使用CCS程式設計環境。這裡重點介紹的程式設計環境是Keil,Keil是目前所有程式設計環境中最好用的,也是支援晶片最多的,可以說Keil是目前最主流的程式設計環境,本人使用的是Keil的程式設計環境,Keil的C51版本和MDK版本都在用。

    7 程式燒錄

    程式燒錄的意思就是把寫好的程式下載到微控制器裡,這樣微控制器才會按照使用者編寫的程式來執行命名、實現功能。程式要怎麼樣才能燒寫到微控制器中去呢?每種微控制器都有各自的程式燒錄介面。

    以上7個步驟完成之後,這個產品的電氣部分就算完成了,但這卻不是終點。為什麼?因為一款產品貫穿著很多設計環節,比如說結構設計環節、電氣設計環節、樣機測試環節等。所以在電氣開發的過程之中要和做結構的人多配合、多探討,還要和產品經理多探討,反覆修改需求,這樣才能做出一款漂亮、實用、受歡迎的產品。

  • 2 # 我隊友賊厲害

    感謝誠邀。對於新手入門微控制器開發,有這個覺悟是好的,畢竟這也算是高薪的行業了。首先,你要具備程式設計的能力,要有程式設計的基礎,例如c語言或者彙編。然後就是選擇一款適合學習的微控制器,個人推薦使用郭天祥的教學影片。

    跟隨著影片學習,你會發現很多自己看書所不能掌握和理解的知識點。看完影片後,可以自己入手做做小的專案,如萬年曆或者智慧小車等。

    如果,自己能獨自完成專案了,那麼你就算入門了!

  • 3 # PHPAPP

    現在的微控制器開發已經基本都是C語言的天下,彙編基本沒有人使用了。正點原子STM32開發板適合新手學習,配套全套的教學影片,軟硬體原始碼,上手快。非常適合新手學習。從最簡單的例程開始,如流水燈、串列埠、外部中斷開始,切忌眼高手低,一定要每個例程先看一遍程式碼,再自己實際操作一遍。可以從最簡單的STM32F103開始,當你掌握了配套的所有例程後,恭喜你已經入門了,可以開始做實際專案了。一定記住,參與專案一定是最快成長的途徑。

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