[连载5]笔者学习单片机的经验分享|学单片机做四轴飞行器项目故事

来源:微信号电子发烧友网 · 2017-04-21 12:33

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《 STC15 单片机实战指南( C 语言版)》 一书以一坚科技研发的飞天三号( FSST15-V1.0)实验板为硬件平台, 以《 深入浅出玩转 STC15 单片机》为配套视频, 由清华大学出版社权威出版, 并且分别是 STC 官方大学计划和高校高性能联合实验室推荐教程和视频, 版权归作者和清华大学出版社所有。


本资料以个人学习、 工作经验以及宏晶科技单片机技术为素材, 以单片机初学者、单片机项目开发者为对象, 教大家如何走进单片机,继而达到开发工程项目(如:四轴飞行器设计,多功能收音机等)为目的。 限于时间和水平关系,资料中难免有过失之处,望各位高手批评指教,多多拍砖,拍累了,你们休息,我继续上路。


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作者 | 残弈悟恩

编辑 | Garen


最后,分享几点笔者学习单片机的经验,希望能和大家共勉,最好是达到心灵上的共鸣。


1.正确认识单片机


正确地认识单片机技术,不是高不可攀,也不是花 10天就能学会。若这门技术那么难、那么高深,那还怎么普遍应用到实际生活中?读者一定要消除“恐惧”、“敬畏”感。单片机是“硬件”和“软件”杂合的产物,懂了硬件还需要会软件(其实当硬件定好之后,所有花样的变化都源于软件),因而好多人给单片机扣上了一定“难学”的高帽;当然也不是几天就能学会单片机,倘若几天就能学会单片机,那单片机技术还值钱吗?企业还会为找不到高技术人才而发愁吗?再说了,企业敢用只学了 10天的单片机工程师吗?希望读者能像笔者一样,掌握正确的方法之后,坚持去玩。



2.熟练软件开发工具


开发工具软件一定要熟练。说到开发工具,因为这些工具都是凌驾于 PC机上的,因而先说说 PC机,不是讲计算机原理与组成。电脑是学习、编程、查阅资料的必备品,可能对于有钱人,买个电脑小菜一碟。可像残弈悟恩,出生于世界穷困县之一的甘肃会宁(红军会师,天下安宁——毛泽东 1936年),买个电脑,真不是一笔小数额(需要家里准备一年之久啊),所以对电脑的爱惜是不言而喻的,买了电脑之后也玩过几把 CS和极品飞车,电影看了10 部都不到。电脑一定要收拾的整洁,这样会给你带来一种清新、爽快的感觉,不要所有的软件都装在 C盘,资料随便放到某一盘中,用起来半天也找不见,之后又去网站 Download了一份,最后你的电脑直接变成了一个“垃圾箱”,如何整理电脑,在看笔者录制的视频时,可以留意一下。同时不要让自己的电脑变成游戏机或影碟机。当然,学习累了,偶尔玩玩还是可以的嘛,但一定不要像有些同学,320G的硬盘不够存放游戏,500G的硬盘不够存放“肥皂剧”,最后还需买一个 1T的移动硬盘来存放游戏、电影、电视剧。


言归正传,若作单片机开发,连 Keil都不会,或者搞硬件设计,连 PCB都不会画,那别提其他的了。特定的开发中,你必须掌握这些开发工具,否则无从谈开发。单片机的软件开发中,可能会用到 Keil、IAR、STC-ISP等;电路仿真时,会用到 Protues、Multisim、pSpice等;PCB的设计中,会用到 Altium Designer(或早期的 Protel)、PADS、Cadence,阻抗分析时的 Polar等;开发CPLD/FPGA时,会用到 ISE(Xilinx)、QuartusII(Altera)、Modelsim、NIOSII等;做 ARM、DSP时可能分别会用到 ADS、CCS;做上位机开发时会用到 VS2010、LabVIEW、Lab/WindowsCVI等,除此之外,还有好多开发中需要的辅助软件,枚不胜举。以上软件,笔者除了 ADS、CCS、Cadence不熟之外,别的都能熟练应用。也许掌握这些工具并不能体现设计者的能力,倘若连工具都不会,能力又从何体现呢?所以,开发工具一定要熟,最后达到精通的地步那就更好了。


3.理论与实践并重


对一个学单片机的新手来说,如果按教科书式的学法,上来就是一大堆指令、名词,学了半天还是搞不清这些指令起什么作用,也许用不了几天就会觉得枯燥乏味以至于半途而废。所以学习与实践结合是一个很好的方法,边学习、边演练,循序渐进,这样用不了几次就能将所用到的指令理解、吃透、扎根于脑海,甚至“根深蒂固”。也就是说,当你学习完几条指令后(一次数量不求多,只求懂),接下去就该做实验了,通过实验,使你感受到刚才的指令所产生的控制效果,眼睛看得见(灯光)、耳朵听得到(声音),更能深刻理解指令是怎样转化成信号去实现控制的,通过实验看到自己所学的成果不仅有一种成就感也能提升你对单片机的兴趣。说句实话,单片机与其说是学出来的,还不如说是做实验练出来的,或者“玩”出来的,要以玩的心态来学,而不是为了完成任务才来学单片机,更何况做实验本身也是一种学习过程。


4.购买必要的实验器材和书籍


要进行适当投资购买实验器材及书籍资料。单片机技术含金量高,一旦学会后,学习别的东西都会事半功倍(例如:ARM、FPGA、DSP),同时给你带来的效益当然也高,无论是应聘求职还是自起炉灶开厂办公司,其前景都光明无限。因此在学习时要舍得适当投资购买必要的学习、实验器材。另外还要经常去科技图书店看看,购买一些适合自己学习、提高的书籍。一本好的书籍真的很重要,可以随时翻阅,随时补充不懂或遗忘的知识。


5.掌握焊接技能


如果你选择了这行,那么扎实的焊接不可或缺。或许此时有人说,焊接在工厂不是机器过回流焊、波峰焊,或者由工人来焊,工程师怎么可能搞焊接,是不是大材小用了。对于一些小公司,如果没有自己的焊接工人(专门负责焊接的人),也许第一块样板的焊接任务就要落到硬件工程师的头上,为了生存,或许这是一个没有选择的选择,但凡正规一点的公司,是不会把样板交给硬件工程师来完成。即便如此,我们还是要有扎实的焊接功底,如笔者当初所在的公司,硬件部有两个专门负责焊接样板的工人,所有的主机样板全由他俩来焊接,可是有时候任务多,忙不过来,焊接主板的任务还是要落到新人的身上。再者以后调试起来,换元件、补电路,这些工作都要硬件工程师来完成。大学期间,笔者由于喜欢电子、也喜欢DIY,经常焊接一些小东西,对于直插那可以说相当熟练了,遗憾的是大学期间没机会焊接贴片元件,对于焊接贴片元件是相当陌生,记得有一次和同学讨论说,PQFP-240(240个引脚)这样的器件,人肯定是无法焊接,但到了公司发现,上大学时的说法是错误的,除 BGA封装要借助风枪或者 BGA返修台来完成以外,无论大到 FQFP-10000(现实中没有哈),还是小到 0402(0201的笔者还没焊接过)的电阻,都可以用一把烙铁统统搞定。


6.总结与记录经验


做笔记和写文档。也许很多在校大学生或者刚走出校门的年轻人,一听写文档,无非就是 Google、Baidu 一下,东拼西凑嘛。记得笔者大一暑假军训时,营长让我们回去写个--什么军训感。两天后都交了上去,营长突然集结开会,营长怒了,还不知什么原因,营长骂道:看看你的军训感,这么神圣的事情,怎么能当是玩了,有个同学写了一句话,要知军训感受,百度一搜!话扯远了,言归正传,写文档不是随便一搜。在公司,整个项目下来,各式各样的文档有时压得人喘不过气来,正式的、非正式的,应付人的、自己看的,真可谓五花八门。谈谈个人见解,正式的文档,领导怎么要求怎么来写,主要说说怎么写自己看的,或者说如何做笔记、记在哪里,说明一点,残弈悟恩没有资格评头论足,只是想把自己的成长过程与新手们分享,望读者们少走弯路,再没别的意思。


在此强烈推荐大家多写写博客,把你的学习笔记记录到 EDNChina、ChinaAET、Elecfans、Eefocus等这些的知名电子网站,可以写读书笔记、学习笔记、项目笔记,或者电路的调试总结、知识归纳,也可以把自己生活、工作的点点滴滴、经验、感悟拿出来和大家分享,这是很难能可贵的。这样的文章不仅自己受益,同样也能让他人受益。你有一个苹果,与 N个人交换,你还是有一个苹果,倘若有一份资料,与 N个人交换,你将有 N+1份资料。在这些网络大家庭里,大侠真是处处皆是,读者们可以去看看特权同学、sunyzz、coyoo、在路上的旁观者、汪进进等博主的文章,洋洋洒洒数千字,文风当然可以很随意,你可以尽情的展示才华。笔者借鉴了特权同学的写作方式,图文并茂,这样既可以让大家学知识还可以让大家饱眼福,同时给自己的工程师生涯留下了一段非常美好的回忆,何乐而不为呢?


朋友们,加油吧!现在有父母供养着我们,不必为生活奔波,可时间过的很快,一转眼,即将走向社会,体验生活的辛酸、无奈和煎熬。或者你们已经走上了工作岗位,被社会磨的很圆,没棱没角,但是,既然选择了这个行业,选择了做技术,那么就得好好奋斗,好好拼搏,牛奶会有的,面包会有的。总会有一天,你会感激曾今奋斗的自己。科学家发现,能到达金字塔顶端的只有两种动物,一种是雄鹰,靠自己的天赋和翅膀轻易地飞上去。另外一种动物也能到了塔顶,那就是蜗牛。蜗牛没有可以展翅翱翔的翅膀,只能爬上去,从地上爬上去可能需要一个月、两个月、甚至一年、三年。蜗牛爬行的整个过程绝对不会一帆风顺,一定是掉下来、再爬、掉下来、再爬。只要爬到金字塔顶端,蜗牛眼中所看到的世界、它收获的成就,跟雄鹰是一模一样的。只要你愿付出,终有那么一天,曾经的小树苗会枝繁叶茂,长成参天大树。


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