第七节 设计电路与学书法学绘画并没有差别

很多人在学习设计上陷入一个误区，总会自认为目前学的东西是高大上的，其他人学的东西是低级、幼稚的。太阳底下真的没有新东西，技能的掌握是不断的重复、练习获得的。

所谓专家，就是他懂你不懂，他练习过，你没有去练习，他具体到达那个层次不一定，大部分得专家只能称为专长而不是专家。

练习毛笔字，你需要一只笔，一张纸。需要临帖。

设计电路，你需要一台电脑、需要些工具，你也需要临帖（参考厂家、其他人的设计）。

很多人有一个错误的观点，就是抄别人的太差，要自行创造电路。

殊不知，设计是要分层次的。

1、成型的电路至少是验证过基本功能的，能够展现出一部分实现（我们能看得到、听得到、感受到）。

2、量产的电路是经过大量检测或者客户验证的，会规避很多问题。

我们所有的电路重新设计，无异于从雷区重新走一遍，而不去走已经趟出来的路。

所以会发现新手技术员，会大量采用新设计、自创设计，最终产品要修改的地方很多。

老手一两次就能够快速出成品，稳定性较好。

所有的技术人员你首先要面对一个问题，就是企业、老板给不给你试错的时间。

假设有时间、随便玩，你会有很多创造性的东西出来。私人企业怕不会给你这么多玩技术的时间，而是要赶快出成品、赶快上市。

这里想说的是参考其他成熟设计并不可耻，所有的工程师都是这样走过来的，创新是在有实力、有时间、有财力等等其他条件成熟的时候才能做得。

先解决生存问题。

上一节我们知道了设计电路的一张纸。我们正在进行的开源项目（潜龙腾渊）会以stm32单片机为主体进行。

所以这一节开始我们的设计、维修、产品管理类的知识会在此基础上进行。

实际进行电路绘制与讲解向导工作室的倒背圆周率会进行，我们下面依托于proteus这个软件进行学习，这样大家仿真、实际操作都可以同步进行学习。

倒背圆周率：一、从零开始制作J-Link OB：电气功能框图绘制​zhuanlan.zhihu.com

1、打开proteus，新建工程文件，起一个名字 JLINKOB

2、选择电路图页面格式

3、是否去创建pcb格式文件，不创建

4、不需要写程序

5、总结刚才我们的选择配置，点击完成（finish）就创建了我们需要的空白原理图

6、这样我们就到了下面这张原理图界面

7、JlinkOB 需要一个单片机 stm32f101C8T6，proteus中没有我们使用stm32F103CbT6 代替。（都是48脚的芯片，目前我们主要通过电路图来了解下它的硬件原理，程序细节先不去掌握）

8、上图就是我们放置的第一个元件 STM32F103C6，鼠标滚轮可以放大缩小原理图的大小。

9、一个单片机能够工作，有几个基本条件

1）供电正常

2）晶振（时钟）工作

3）复位正常

4）内部有程序

 

10、了解下什么是单片机

我们对常见的东西往往会忽略，说到单片机，很多同学就感觉到高深莫测。

实际一句话，隔行如隔山，是因为现代技术的发展，把行业领域细分了。

但是真正要成才，计算机和电子技术是不分家的，计算机以前是叫做：

“电子计算机”

我们现在知道自己手里的电脑有个最终要的部件是CPU（中央处理器），上世纪70年代左右才正式有了区分，CPU实际上是分两种的，一种是通用CPU（我们的个人电脑用的这种）一种是专用CPU（图像处理器，声音处理器这种）。

单片机，不严格的说就是一台电脑，如果给单片机接上键盘和显示器，那么就可以完成一台电脑基本的功能。电脑上所有我们看得见，摸得着的东西都集成在单片机内部了。

关于单片机看看这篇文章（转载）

51/STM32/MSP430/STC/TMS/PIC/AVR，七大主流单片机最全面对比​www.eepw.com.cn

流行的应该是STM32 AVR PLC 51 之类的单片机

stm32

AVR单片机

PIC单片机

51 单片机 早期是AT的51单片机 现在STC用的比较多

 

这些单片机性能有快有慢，一般我们熟悉一两款就可以，都是用C语言写程序。

目前学校里也在教这些。

下面我想强调下学习单片机的方法。

找到一种最流行的，目前我推荐STM32的单片机（性价比是最高的）

STM单片机之前 AVR的单片机非常火爆，即使现在arduino还是常用AVR单片机。

假设你精力充沛，学习能力强，几种单片机都可以学，但是建议先精通一种就好。

我们的课程后续是采用stm32 教学，包括开源的软硬件。

如果是在校大学生或者是电子爱好者，刚入职的职员，请切记，不是你立刻要创造世间少有、天上无双的产品，而是立刻、马上能够用你的所学做成产品，哪怕不完善的产品，看起来像那么回事，让你的导师、领导看到你的能力和发展潜质。

因为你真实的生活无时无刻不是面临这竞争的。很多年轻人喜欢钻牛角尖，必须搞出一个与众不同的东西来，喜欢钻研黑客技术、偏门的硬件技术等等，这样你就舍本逐末了，如果你家庭富裕无可厚非，假设是需要一门技术立足，建议你立刻停止这种做法，扎实学主流的东西。

 

11、单片机能够工作的前提--电源

言归正传：

现在我们知道单片机就是一台电脑了，看开始几节的课程，大家应该了解我们的这些电子产品都是需要电驱动的。

首先要给单片机提供一个电源。犹如给你的电脑供电接线到插座上。

我们知道了直流电、交流电（参见第二节），单片机是需要稳定的直流电的。

那么我们可以用电池、直流电源等等可以产生直流电的设备为其供电。

普通电池 我们常见是5号 7号电池

18650锂电池

聚合物锂电池，手机里面使用的电池也是这种

直流稳压电源

开关电源

以上都是常用的供给直流电的设备、电源。

他们的作用是一样的，供给足够并且稳定的直流电。

 

12、为单片机接上电源

现在我们回到单片机（stm32f103Cb）

这是48脚的 stm32F103C6 单片机

我们看看这款单片机的使用说明书（datasheet）

STM32F103CB - Mainstream Performance line, ARM Cortex-M3 MCU with 128 Kbytes Flash, 72 MHz CPU, motor control, USB and CAN - STMicroelectronics​www.st.comhttps://atta.szlcsc.com/upload/public/pdf/source/20140724/1457707170379.pdf​atta.szlcsc.com

 

---

数据手册（datasheet 说明书）怎样查找？

1、找到官方网站

Home - STMicroelectronics​www.st.com

2、完整搜索框 输入stm32f103cb

3、打开数据手册，我们观察下：

4、还得继续查看下关于电源的说明，避免疏漏。

https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/reference_manual/59/b9/ba/7f/11/af/43/d5/CD00171190.pdf/files/CD00171190.pdf/jcr:content/translations/en.CD00171190.pdf​www.st.com

 

这里还有一份英文参考指南，下面这个是中文的翻译（有中文就看中文 没有中文就用翻译，总有办法）

STM32F103中文教程及参考手册.pdf_微盘下载​vdisk.weibo.com

 

查询中文资料可以这样查找：

5、查看中文资料，

我们的电源供应器或者直流变换设备，约定俗成，有一些常用的电压标准

1.2V 1.8V 3.3V 5V 12V 24V 48V

它需要的电压是2~3.6V 这样我们只有一个选择就是给stm32F103 提供3.3V的电压。

关于电源看任何元器件要特别关注下面的说明 允许绝对最大范围

如果超出绝对最大值，芯片短时间之内就会损坏，国外的datasheet非常严格，这是要负法律责任的。所以相信他这个就是最大的允许值。

然后大部分电路需要电压转换才行。因为对芯片来说只是电路的一部分。

外部供电千差万别，但是最终要有一个转换电路提供3.3V的供电才行。这种电路叫做DCDC电路（直流到直流转换）很可能第一级提供的电压是24V 12V 而不是3.3V，怎样从12V变到3.3V就是个问题。这就要利用到DCDC芯片转换。

这一节体量有点大了，转到第十节继续。

 

送点福利：

职业生涯导航 职业经理人培训 青少年教育​zhuanlan.zhihu.com创业守业风险控制 管理知识分享​zhuanlan.zhihu.com电子技术从入门到工程师​zhuanlan.zhihu.com计算机编程入门到工程师​zhuanlan.zhihu.com