想一百次不如去实际操作一次:动手搭建自己的第一个单片机实验板

作者: Terry-351571
上传时间为: 2016-09-26 09:10 AM
2016-09-26
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关于单片机学习最重要的一点就是要多思考多实践,想一百次不如去实际操作一次,从单片机实验中发现与解决问题。实验前,我们首先必须简单搭建一个适合的单片机实验板,可以使用现成的学习板,也可以运用功能比较完善成熟的开发板,还可以使用Proteus仿真模拟。

  我们主要有三个可选方案:

  自己动手搭建学习板;

  购买成品开发板;

  使用Proteus等仿真软件。

   方案一非常适合动手能力较强,想锻炼动手能力,时间比较充裕的读者选用。自己动手搭建电路,能让我们对单片机更加了解,充分锻炼了动手能力,对以后需要 自己制作东西很有帮助。或许你只是用现成的开发板学完单片机,等到想给好友或者心仪的异性做点东西表达下自己的心意时,才发现不会焊板子,那实在非常尴 尬。这种方案的缺点在于:各种零散的元件不是很方便购买,不过如果能在淘宝上找到合适的卖家就好了;只适合一开始搭建比较简单的电路,如果太复杂或者有一 些不便于焊接的器件,就很麻烦了;比较耗费时间,容易出现一些疑难问题,并且很难解决,不过解决问题的过程中能加深对单片机的了解。

   如果动手能力不强,没有很多时间精力自己搭电路,以及一些不方便自己搭建电路的情况(比如电路很复杂),可选用方案二。我会对这个方案做一些介绍,尤其 是方便大家能将所购买的各种不同的开发板和文中内容联系起来,比如如何识读电路图。方案二既能让我们实际感受单片机的工作情况,又免去了自己搭电路的麻 烦,非常适合初学者学习单片机的编程。

  对于只想简单了解单片机、不打算实际动手和深入研究的读者,以及经济条件不好, 不想花很多钱,或者不便购买电子元器件的读者,则可以选用方案三,对于较为复杂系统的开发过程,也要用到方案三。Proteus软件的使用,可以从网上找 到一些学习资料,我只做一些简单介绍。

  我们可以根据不同的需要,灵活选择不同的方案,还可以同时用三种方案去实践。

  仿真软件Proteus

  不论选择哪种方案,建议大家都了解一下Proteus软件的使用。Proteus是一款EDA软件(EDA = Electronic Design Automation,电子设计自动化),常用于单片机等数字电路仿真。

  何为仿真呢?就是利用计算机软件来模拟一个实际系统,并利用计算机的运算存储能力辅助开发者进行设计。广义的理解,这个系统可以是电路,也可以是机械结构,甚至还可以是音乐、视频等。

  优势

   仿真软件有什么好处,为什么要掌握Proteus呢?我举一个不是很恰当的例子。现在很多人写一些文字材料,都是用电脑写的,在写的时候,经过了很多次 的修改调整,才能比较满意,最后打印。在修改的过程中,我们可以利用电脑很自由的进行排版,剪切复制粘贴等操作。而如果用老式的打字机,每打一个字就直接 印上去,或者直接手写,就不方便进行修改,特别麻烦,还浪费很多纸张。

  同样,在实际项目中,我们开发一个产品往往需要 进行很多次实验,经过不断的测试和修改,最后才能做出来符合要求的产品。而如果我们每次都修改实际的电路等部件时,同样会导致效率低,修改麻烦,浪费时间 资源等问题。仿真软件还有一些好处,比如在Proteus中有很多虚拟仪器,如此示波器、逻辑分析仪、计数器、信号发生器等,其中有些仪器非常昂贵,我们 往往不容易接触到,但是在仿真软件中,我们可以很容易的使用它们。

  另外Proteus中,调试单片机程序也是非常方便的,我们可以轻松的查看单片机内部存储器存储的数据,大大方便了我们调试程序。而在实际电路中,想直接查看单片机内部的具体情况就很麻烦了。

  缺陷

  但是仿真自然也有其缺点。还是上面的例子,在电脑上编辑文本的时候,尽管编辑器已经非常好用了,但是跟纸质相比,还是有它的局限性。不容易直接看到这些文字被打印到纸上的效果,也不能像在纸上一样用笔自由的圈点批注。

   同样在电路仿真中,对于单片机这样的数字电路来说,通常仿真结果会和实际情况相符;而对于一些复杂电路尤其是模拟电路,计算机软件仿真就很难做到和真实 电路一样了。所以仿真只是辅助进行设计,电路通常还是需要实际搭建出来进行验证。所以如果有条件最好还是自己搭建电路,将软件仿真和实际电路结合起来进行 学习。

  总结

  总体来说,条件允许的情况下,我的建议是这样的。

  一开始的简单电路,我们有必要自己动手搭建来加强对单片机的认识;

  后来我们学到一些单片机外设,电路连线比较多,自己搭建费时较多,而且容易出现接触不良等情况,可以选用一块好用的成品单片机开发板来学习;

  当我们的程序出现问题、需要调试时,或者再到后来我们可能想自己设计制作一些作品,设计过程中电路可能需要经过多次修改,这时选用仿真软件分析、并结合实际电路实验将是一个不错的选择。

  最后,不管您使用的是哪种方案,每种都有它相关的使用技巧与方法。每种都有自身的优势与侧重,大家可以结合自身的实际需要去选择。

文章来源于网络

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