七個(gè)步驟教你利用單片機(jī)來設(shè)計(jì)一款產(chǎn)品

七個(gè)步驟教你利用單片機(jī)來設(shè)計(jì)一款產(chǎn)品現(xiàn)在的電子設(shè)備幾乎離不開單片機(jī)，在大學(xué)里有學(xué)了這么久的單片機(jī)。那如何利用單片機(jī)來設(shè)計(jì)一款產(chǎn)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(gè)什么樣的產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品包含哪些功能，要采集哪些信號(hào)？要控制哪些設(shè)備？要走哪些通訊協(xié)議？通訊協(xié)議走什么接口？是不是要顯示界面？是不是要聲光提示？是不是要低功耗？清楚了這些需求以后就可以選型了。比如說我要做一個(gè)單片機(jī)密碼鎖，要求：1.有4位數(shù)碼管顯示;2.控制一個(gè)繼電器;3.控制一個(gè)蜂鳴器;4.控制五個(gè)LED燈;5.兩個(gè)按鍵輸入;2芯片選型根據(jù)你的需求來確定所選芯片型號(hào)。如第一部分的功能需求，這5個(gè)需求都只需要用到單片機(jī)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(shù)碼管：為了方便大家學(xué)習(xí)，這里選用74HC595來驅(qū)動(dòng)，該芯片與單片機(jī)相連只需要3個(gè)IO口;2.控制一個(gè)繼電器;這個(gè)地方主要考慮線圈電壓，單片機(jī)是5V供電，所以選用5V的繼電器，占用1個(gè)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(fā)聲，占用1個(gè)IO口;4.控制5個(gè)LED燈：采用灌電流的方式，占用5個(gè)IO口;5.兩個(gè)按鍵輸入：采用上拉電阻，按下低電平實(shí)現(xiàn)，占用2個(gè)IO口;總共用了3+1+1+5+2=12個(gè)IO口;為了方便初學(xué)者，那我們就選用STC的51單片機(jī)來完成這個(gè)設(shè)計(jì)吧，所選型號(hào)為STC89C51，封裝形式為DIP40，相信大家在大學(xué)里學(xué)單片機(jī)的時(shí)候老師都是用這一款教的吧。3硬件原理設(shè)計(jì)芯片選型完畢之后，又有了設(shè)計(jì)思路，那就趕快把電路圖畫出來吧。畫電路圖用什么軟件呢？這樣的EDA工具很多，像Protel99se、DXP、AltiumDesigner等，這些都是軟件都是一家出的，還有Cadence、PowerPcb等。本人用的是AD09。原理圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容是什么呢？設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括單片機(jī)的最小系統(tǒng)、還有擴(kuò)展出來的功能。4硬件PCB設(shè)計(jì)當(dāng)原理圖畫完，并且檢查沒有錯(cuò)誤后，就開始畫PCB吧，什么是PCB？PCB就是電路板，什么是電路板，就像下圖這樣的：這是焊接之前的電路板，PCB文件設(shè)計(jì)好后，發(fā)給廠家去打樣制版，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。什么是直插元件，什么是貼片元件？這就設(shè)計(jì)到元器件的封裝問題了。如果大家感興趣，我明后天把畫pcb板的過程推送給大家。5樣板焊接什么是樣板焊接？就是把電子元器件焊接在pcb板上。如果封裝簡(jiǎn)單、樣板數(shù)量少那完全可以自己動(dòng)手焊接了，順便也鍛煉一下自己的焊接水平，對(duì)于一個(gè)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(huì)焊接，別人會(huì)笑話你的。6調(diào)試程序程序該怎么寫？用什么工具寫？不同的單片機(jī)有不同的編程環(huán)境，比如PIC單片機(jī)使用MPLAB編程環(huán)境，MSP430單片機(jī)使用IAREmbeddedWorkbench編程環(huán)境，DSP使用CCS編程環(huán)境。這里重點(diǎn)介紹的編程環(huán)境是Keil，Keil是目前所有編程環(huán)境中最好用的，也是支持芯片最多的，可以說Keil是目前最主流的編程環(huán)境，本人使用的是Keil的編程環(huán)境，Keil的C51版本和MDK版本都在用。7程序燒錄程序燒錄的意思就是把寫好的程序下載到單片機(jī)里，這樣單片機(jī)才會(huì)按照用戶編寫的程序來執(zhí)行命名、實(shí)現(xiàn)功能。程序要怎么樣才能燒寫到單片機(jī)中去呢？每種單片機(jī)都有各自的程序燒錄接口。以上7個(gè)步驟完成之后，這個(gè)產(chǎn)品的電氣部分就算完成了，但這卻不是終點(diǎn)。為什么？因?yàn)橐豢町a(chǎn)品貫穿著很多設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，比如說結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)