如何選購單片機(jī)成品開發(fā)板
為了盡早熟練掌握單片機(jī)程序開發(fā),我們在學(xué)習(xí)單片機(jī)的時候,是比較有必要選擇一款適合的成品單片機(jī)開發(fā)板的,畢竟通過自己搭建所有電路的難度比較大的。下面我們來簡單介紹下成品單片機(jī)電路圖識別與選購的相關(guān)知識。
成品開發(fā)板我們可以很容易的從淘寶或電子市場買到。通常都有配套的學(xué)習(xí)資料,尤其是配套可以直接下載到板子中使用的程序示例,能大大提高我們的學(xué)習(xí)效率。
1、電路圖的識別
一般成品開發(fā)板都有電路圖,初學(xué)者在看電路圖的時候可能會有不少疑惑。下面是某開發(fā)板的部分電路圖。
我們可以看到,為了畫的簡潔好懂,單片機(jī)開發(fā)板電路圖常常會畫成圖中這樣,分成一個個的模塊,而不是全部畫在一張圖中。圖中根據(jù)功能進(jìn)行劃分每個模塊,并且大部分的模塊都會有VCC和GND標(biāo)號。
在任何一個電路圖中,所有相同的標(biāo)號(例如GND)在實(shí)際電路中是連接在一起的。我們可以看到單片機(jī)最小系統(tǒng)中的18、19號管腳沒有接晶振,但是標(biāo)注了X1、X2;而在單片機(jī)晶振模塊中,也有標(biāo)號X1、X2,意思是他們在實(shí)際電路中連接在一起。
2、電源相關(guān)知識
GND原意為接地,表示的含義是電壓0V參考點(diǎn)。通常我們把大地的電壓視為0V,在一些電路中,GND也確實(shí)和大地直接連在一起,例如一些家用電器的外殼。但是在我們的單片機(jī)電路中,實(shí)際上沒有必要將其直接接地,但是還是把它的標(biāo)號寫為GND。
學(xué)過中學(xué)物理就應(yīng)該知道,電壓是一個相對的概念,如果我們把1.5V電池的正極當(dāng)做0V電壓,那么它的負(fù)極電壓就是-1.5V。這里的GND就是0V 電壓點(diǎn),其他點(diǎn)的電壓都是相對于這個0V來說的。圖中單片機(jī)的VCC管腳接到了VCC標(biāo)號上,在這個圖中,VCC就是5V電壓,通常電路圖中會有說明。如果我們用5V電源給電路供電,就可以把電源負(fù)極接到GND,正極接在VCC上。
一個電路中并不一定只有一種電壓,有的電路中不同的器件分別需要多種電壓,單片機(jī)類電路中最常見的是5V和3.3V。例如下圖,GND仍然為0V,而 VCC標(biāo)號表示5V電壓,VDD表示的是3.3V電壓。5V電壓通過AMS1117穩(wěn)壓芯片轉(zhuǎn)換出了3.3V電壓(這是比較常用的一種穩(wěn)壓芯片,這類知識需要長期積累,不了解的可以去網(wǎng)上搜索,對于芯片,可以找芯片手冊看)。多種電壓常用芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換,這樣整個電路就只需要提供一個電源。也有的情況下,不同的電路部分則會使用獨(dú)立的供電系統(tǒng)(例如繼電器電路就可以用低電壓控制高電壓,而控制端和被控制端電路完全隔離)。
3、一些器件符號
電路圖中,除了大家所了解的電阻、電容、電感、二極管三極管等器件,以及前面說的VCC、GND符號和各種標(biāo)號外,還有一些特別的器件。例如圖中的 J2、 J3這種方塊狀的東西,其實(shí)就是普通的插接件,比如前面說的排針排座之類,因?yàn)椴皇鞘裁礃?biāo)準(zhǔn)化的器件,所以通常電路符號畫起來也比較隨意。
還有像PCF8591這種符號,其實(shí)和前面的51一樣,是集成電路,一般電路圖中會標(biāo)注芯片型號,然后用數(shù)字標(biāo)注管腳序號。
4、芯片手冊
看開發(fā)板電路圖時,我們就發(fā)現(xiàn)上面有很多集成電路芯片。集成電路前面也提到了很多次。前文我就說到AMS1117是一種常用的穩(wěn)壓芯片,但是怎么知道這種芯片的使用方法呢?
最準(zhǔn)確有效的做法就是查看芯片廠商給出的官方資料,相當(dāng)于說明書,對于芯片來說就是芯片手冊。會獲取和查看芯片手冊是電子制作的基本技能之一,我們應(yīng)該學(xué)會如何利用官方資料學(xué)習(xí)。所有的芯片官方都會給出對應(yīng)的DataSheet(數(shù)據(jù)手冊,芯片手冊),有些還會有ApplicationNote(應(yīng)用筆記)。
由于很多芯片都是國外生產(chǎn)的,又考慮到通用性,原版手冊往往是英文的。有些大公司也會推出一些中文資料,但還是以英文為主。
對于一些常見的芯片,我們很容易找到別人翻譯好的中文手冊,以及各種介紹資料,一般這些資料最初也是別人根據(jù)官方芯片手冊進(jìn)行嘗試總結(jié)出來的。而對于一些不常見的芯片;或者要研究一些比較深入的東西;或是用一些最新的芯片,這時就只有官方資料可以用了。
官方資料一般排版規(guī)范,經(jīng)過了很多次的核對修正,還會及時的勘誤,比如TI公司的ErrataSheet會專門指出官方各種手冊資料中的紕漏和錯誤 (不過國內(nèi)的一些公司做的并不好)。官方資料不僅容易找到,質(zhì)量高,也最權(quán)威準(zhǔn)確。而非官方的資料可能是各種不同水平的人編寫的,很多排版不當(dāng),質(zhì)量參差不齊,有的還有錯誤。
不要懼怕英文。在技術(shù)性的手冊中,除了一些專有名詞外,都會避免使用復(fù)雜的句式、語法,和難以理解的詞匯。看不懂的專有名詞,我們完全可以通過查詞典來克服。久而久之,就會習(xí)慣,英文水平長進(jìn)了,也不再懼怕英文了。這里引用一位同學(xué)的話:“大公司的官方文檔寫的相當(dāng)好,通俗易懂,而中文翻譯水平層次不一,必要的術(shù)語也不知道什么意思。而且中文翻譯的文檔制作的真心太差。我想你們也不甘心學(xué)十年英語就為了一個六級吧?”
總體來說,過分依賴中文資料很難學(xué)好一些東西。當(dāng)然對于初學(xué)者,沒必要要求太苛刻。對于初學(xué)時的常用芯片,中文資料也是很全的。上網(wǎng)搜索 “AMS1117 pdf”“AMS1117 芯片手冊”或“AMS1117 datasheet”就能很快找到AMS1117的芯片手冊。我們也可以在一些專門的芯片手冊網(wǎng)站查找,還可以在官方網(wǎng)站查找。
5、開發(fā)板的選擇
學(xué)習(xí)單片機(jī)怎樣的開發(fā)板最合適呢?我們不需要選那些很貴很全的開發(fā)板,但是也不能購買那種最簡單的最小系統(tǒng)板。最好是購買那些有常用模塊的開發(fā)板,例如液晶屏、矩陣鍵盤、AD/DA、數(shù)碼管、蜂鳴器等。另外開發(fā)板的資料一定要全,尤其是應(yīng)該有配套的程序代碼,資料是學(xué)習(xí)單片機(jī)所必要的。如果以后你去買一些電子器件,除了那些簡單的元件和常用的網(wǎng)上很容易找到資料的器件,你也應(yīng)該找賣家索要配套的資料方便學(xué)習(xí),賣家應(yīng)該給你提供配套資料。[!--empirenews.page--]
有的人可能會覺得開發(fā)板太貴,實(shí)際上,如果你肯好好學(xué)習(xí),學(xué)到了知識,為自己投資這些錢是很劃算的一件事。