实验板制作.docx
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实验板制作.docx
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实验板制作
忘了是哪一部抗日题材的电影里有一句经典台词:
“别看你今天闹的欢,小心将来拉清单”。
当时我还真不知道这话的意思,但我写到这里的时候我终于明白了,闹了这么长时间单片机,今天终于到我拉清单了。
附表所示这个清单列出了学习单片机所需要的兵器,这是在成家立业之前必要的条件,里面我列出了大概的市场价格以防被黑。
各元器件的外形如图2所示。
其实满打满算学习单片机也要不了几个钱,一般的元器件也就几块钱。
几块钱能买什么?
买不了房子买不了田,买几个元器件能用好几年。
必要的时候可以和卖元器件的老板砍砍价,你砍得多省得多,回去能买辆自行车。
附表实验板DIY元器件采购清单
图2所需元器件集体照
可以直接拿单到电子市场买到,附近没有电子市场朋友也可以在网上邮购,你一定会千方百计弄到的,对此我充满信心。
如果你到电子市场去逛我得唠叨两句,省得闹出专业技术级笑话。
AT89S52单片机是分为工业级(PI)和商业级(PC)两种,区别就是工业级的工作温度范围更宽,也就是比较抗冻。
对于我们学习就无所谓了,哪个便宜买哪个吧。
如果买不到AT89S52也可以买AT89S51或是与89S系列兼容并支持ISP功能的单片机。
30pF的电容只是提高晶振的精度的,如果只是做一些小实验的话买不到不接也行。
万用电路板要买大一点的,别以为现在的元器件放上去正好大小就行了,我们的学习才刚刚开始,以后还有好多单片机的外围功能要学呢,如果没有地方放元器件了就得外扩电路板再用排线连接,弄得像蜘蛛精似的。
我个人认为A4纸大小的万用电路板是最合适的选择,总之要“我选择我喜欢”。
还有一些东东虽然说出来有点啰嗦但对于一个电子爱好者是必不可少的,包括焊接用的电烙铁、锡丝、助焊济、导线、镊子、剪线钳、一双勤劳灵巧的手和一颗热情执着的心。
也许你早就发现这篇文章与其它文章写作方式的不同,我不知道这会让你眼前一亮还是眼前一黑,不过卓尔不群之处还不止于此。
一张直观而清晰的图片要比书本上想方设法跳跃起来的文字更容易让人印象深刻,下面的制作过程你将会发现我在竭尽全力地发挥“图文并茂”的优势特点。
从元器件的集体合影到成品的写真照片,总是把你从茫然的想象拉回到真实的制作情境,当你觉得没必要介绍得如此详细时,请想到那些从零开始又满怀热忱的爱好者朋友。
假设你已经买来了上面的所有元器件和工具,并已经吃饱喝足准备开始制作了。
我也只能这样假设,否则我们的制作是不能向下继续的。
其实我是想先制作ISP下载线的,可是看到你迫不及待想玩单片机的样子我也只好改变主意。
那我们就先来制作单片机实验板吧!
图4电源部分
图5实验板单片机系统部分
还有一些细节问题可能会导致你的恐慌,我也有必要保证朋友的安全,占用一点纸上疆土逐一列出。
220μF的电解电容正负极千万不要接反,不然十有八九会爆炸,我遭遇此事时吓得一个女同事几天没回过神来。
LM7805稳压芯片是有一个散热片接孔的,我们实验板的功率不大就不用接散热片了,如果发现此芯片发热也是正常的,不用怕。
如果非常热,发热上XX时就要检查一下电路是否有短路。
晶振、陶瓷电容是不分正负极的,二极管的焊接时间不要过长,注意电源适配器的输出要是内正外负。
不怕人骂我唠叨,如果这里有一条帮助到你的话我就很欣慰了。
在电路板的走线方面我是用的锡接走线,这样可以保证电路稳固又美观简洁。
在锡接走线之前可以先考虑好整个电路的布局,电源部分尽量放到一起,单片机最小系统放在实验板的中间,这样扩展电路方便一些。
先用水笔画出走线图,当确定无误再用锡过线。
焊接的时候单片机不要插在IC座上,先焊好IC座当电路全部完成后再上芯片。
如果是想用飞线的方法也可以,不过这么简单的电路用飞线好像没有必要。
单片机IC座的下面是一个不错的楼盘,一些占地方而又很重要的元器件可以挤一挤放到下面去,外表美观又保护了这些元器件,如图6所示。
这是我在长期制作中实践出来的好方法,不到一分钟就转让给你了。
图6部分元器件隐藏于芯片座内
建议在制作好电源部分后在不插入单片机时就通电一次,并用万用表测一下输出电压是不是5V,电源部分的一点失误导致的后果相当不小。
本文中的设计是将电源部分制作到实验板上,ISP下载线是通过一条排线插到实验板上留出的端口上,用实验板的电源给ISP下载线供电,整个设计只用到一个电源部分。
别以为我是只说不练的家伙,我可是按照文章先制作了一遍的,这样我才有资本指手划脚。
图2所示是制作实验板和ISP下载线用到的所有元器件,我们要做的就是把它们组装起来,我仅用了两个小时就完成了制作,而且其间我还要拍照片和考虑怎么写下面的内容,现在可以想象你的任务并不复杂了吧!
准备好了吗,开始行动吧!
图7、图8是制作好的实验板,你制作好了吗?
我只能再一次假设你的制作是成功的。
也许你还有一些问题没有解决,而我在文章里却没有提到,也许是我忽略了什么或是答案故意躲了起来,那就在仔细看看电路图和实物照片吧,它们是最佳的制作参考系,这样一个简单的电路并没有比双稳态的声控开关电路复杂,它是深藏于内、厚积薄发的。
OK,现在一切完成可以通电了,按下电源开关,电源指示灯亮了,看看接到P1.0接口上的LED是什么状态呢?
是不是每隔一秒钟闪烁一次呢?
是这样的现象吗?
不是?
哦,不是就对了,因为我们还没有给单片机写程序呢,它现在还不知道你要让它干什么呢,只能呆呆地等在那里。
虽然我们希望尽快让LED闪烁起来,可是面对科学还是要理智一些才行。
一根ISP下载线可以帮我们实现程序的下载,前面我讲ISP下载线的好话已经够多了,你的耳朵都快磨破皮了吧?
现在我们就来一起制作,趁着制作实验板的喜悦之情还没有冷却。
图7完成后的实验板正面
图8完成后的实验板背面
ISP下载线的电路如图9所示,简单得真叫人没法活了,制作它可以很容易找到成功的感觉,可是要注意许多老水手都是在阴沟里翻的船。
我曾听说一位朋友不屑一顾制作完成的下载线就是不能用,虽然检查了N遍电路,芯片也换了几个。
其实解决这个问题的方法很简单,再重新制作一个就行了,一条道跑到黑对提高效率没有什么帮助。
还有一些事情要提醒一下,因为有一些贵族级别的爱好者用的是先进的笔记本电脑,除了USB之外什么接口都没有了,这样的朋友是比较麻烦了,买USB转并口的转换器还不如干脆参考其它资料制作串口ISP下载线,或是直接制作USB接口的ISP下载线,但不论如何都要亲手制作才过瘾哦。
图10所示是制作好的下载线。
图9
图10ISP下载线写真照
有一件重要的小事害得我不浅,两次挫败才让我吸取教训,也可以说失败是好事,是不继积累经验的过程,我前面叮嘱大家注意的地方都是挫败之后才能写出来的,希望大家少走一些崎岖路。
不论是实验板、ISP下载线还是其它的单片机电路都要考虑抗干扰问题,我这里想说的主要是来自电源的干扰。
在靠近芯片和电源的地方,5V和GND之间加焊几片0.1μF的滤波电容(即系统电源部分电路原理图中的C3),不然会有数据错误甚至不能下载的问题。
ISP下载线的引线不要太长,不然抗干扰能力差,一般小于20厘米。
如果想延长距离可以买一条公对母的并口延长线,在电脑的一端将并口扩展出来。
在ATMEL官方是推出了10PIN接口的延长线标准的,这种接口线具有良好稳定性,但我们这帮玩单片机的爱好者没有必要多花这笔银两。
我则采用最节省的6PIN连接线,接线方法可以自由定义,只要有电源和4条数据线就可以了。
你完全可以参考我的实物照片来制作或是异想天开,这是表现你思想力与行动力的机会。
实验板和ISP下载线都制作好了吗?
图11所示就是它们俩连接在一起的样子。
真是佩服你的认真和耐心,这种优秀习惯会帮助你很快进步的。
如果不拿真枪实弹操作一次,老天也不敢保证还留有余温的两个电路作品是正常可用的。
可惜要想从头到尾完成程序的下载仅凭这一点硬件还差的远点,幸运的是下载程序详细介绍的文章就在下一页,而不用朝思暮想的等待下一个月的来临,这还要感谢《无线电》的心系读者或者高瞻远瞩。
翻开新的一页,我们继续前行!
图11实验板和ISP下载线在一起
拨出插头,电烙铁慢慢凉了下来,即使你没有戴金丝边眼镜,在下面的操作过程中也可以显得更斯文一些。
这是只与键盘、鼠标、显示器有关的故事情节,几片灰白颜色的软件窗口,嘟嘟的提示音,还有期盼成功并始终专注的眼神。
其实我们完成了大部分内容,我们回顾一下看看:
我们了解了单片机是什么、单片机能干什么、我们如何学习单片机、学习单片机的条件是什么、如何制作实验板和ISP下载线,了解了这些我即兑现了承诺也让你从中受益。
下面我们聊聊软件使用和学习实验的一般操作,听上去好像很简单,但认真的状态依然不可放松。
在没有从宏观上了解事情的时候我们总会感觉茫然不知所措。
你花了钱买这本杂志并不小心翻看到我的文章,煽动性的语言诱骗你喜欢上了单片机并一直迷迷糊糊看到这里我就已经非常开心了,除了以身相许之外我愿意为你做任何事情,包括详细介绍我们将会用到的一些软件和关于它们的故事。
眼睛向下一扫,我虚张声势的把戏被你识破,明明就两个软件嘛,何必说得好像很多一样呢?
大人请容我解释,这两个软件是单片机学习最常用的两个软件,而细述它们的功能最要独立成书了。
如果可以弄明白这两个软件的使用和常见问题,那么任何操作问题都难不倒你了。
值得庆幸的是本文正为了这个目标而努力。
ISPlayv1.3–ISP下载工具软件
还记得我介绍ISP下载线时的比喻吗?
“从电脑向手机下载图片或音乐一般都有一条连接线,再配上手机专用的软件就可以让手机丰富多彩了。
”所谓“专用的软件”就是我们现在要介绍的ISPlayv1.3。
它是一款绿色版小巧的ISP下载工具软件,配合前面讲到的ISP下载线向单片机下载程序。
你可以根据名称到网上找到它,下载后不用安装只要双击图标就可以运行,运行的窗口就是图1所示的样子。
我这里仅以ISPlayv1.3为例,你可能下载到更新的版本,可能窗口和功能会有一些不同,不过都是大同小异的。
图1
检测器件
第一次使用时都会用到这个功能,它可以测试实验板和ISP下载线是否工作正常,上一篇文章中没能对我们辛辛苦苦制作好的两个硬件进行测试,现在可以弥补一下了。
首先把实验板、ISP下载线和电脑的并口连接好,给实验板通电。
在软件窗口的左上方的下拉列表中选择你选用的单片机型号,我用的型号是AT89S52,然后点击后面的“检测器件”。
所有单片机爱好者的心都关注着这一无比关键的时刻,放开鼠标左键的瞬间我们将面临成与败的分歧口,我们从文章的开始到现在所有的努力都系于这一次微不足道的点击。
也许你不忍看到这一幕,没关系,闭上眼睛,用声音告诉你何去何从。
当听到“嘟嘟嘟”三声则要恭喜你,我们的制作大获成功,在窗口下方的信息栏里同时可以看到器件的型号和特征字,欢呼之后我们就可以向下继续了。
如果听到“嘟”一声则说明我们还要走一段回头路,信息栏显示没有找到器件,可能这只是我们的一时马虎大意而犯下的小错误导致的,也有重新插上电烙铁的可能。
我现在从书里跳出来也不能帮你解决这个问题,而且还会吓到别人,该注意的我在上文已经说过,现在只能靠你自己了。
打开文件
幸运儿们请点击“检测器件”右边的“文件”,弹出一个打开窗口,这里我们要选择我们需要的“.hex”文件。
我在《无线电》杂志光盘中放了一些“.hex”文件,我把它们集中放到一个叫“HEX文件”的文件夹里,我们来打开“第一个程序.hex”文件。
我还要唠叨一下,这个文件夹里放的都是HEX文件,如果你看不到扩展名可能是你的电脑设置问题,没有理由怀疑我的程序。
擦除、写入、校验
文件打开之后顺次点击“擦除”、“写”、“校验”。
如果一切顺利将显示“完成”,如果出现校验错误则重头再来一次,如果几次之后才成功下载的话说明电路抗干扰能力很差,检查一下电源部分和数据线的抗干扰能力。
总之成功找经验、失败找原因。
自动完成
这个软件是简洁而人性化的,不然我也不会推荐给你,它的开发人员也是一个会玩单片机的朋友,他知道爱好者的疾苦,设计了“一键通”的功能。
“检测器件”的下边有一个“AUTORUN!
”按钮,只要打开文件后点击“AUTORUN!
”,后面的擦除、写入、校验都可以用这一键完成。
在窗口左下角的“程序设置”中可以设置自动完成的内容。
这么好用的软件却不知道是谁设计的,不然我一定要替单片机爱好者好好地谢谢他。
话分两头,现在你下载成功了吗?
成功则证明你已经掌握了ISP下载的方法,用同样的方法下载文件夹里的其它HEX文件试试,看看在这一个LED和一个按键上能演义出多少种变化。
值得注意的是程序下载完成后不用取下ISP下载线,实验板的程序运行不受影响,但如果只拨出ISP下载线的并口端而不拨出实验板端的连接线时实验板上的程序可能会无法运行。
这个下载软件的基本使用就是这样的,日后我们会经常用到它。
泡杯茶歇一会,别走开下面内容更精彩!
图2
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