自己动手焊制硬件开发板

简介: 一直有一个做机器人的梦,所以从去年起放弃了十多年的软件开发,开始进入嵌入式领域,先后在.Net Micro Framework 项目中完成了Ti DM335上的GPIO、I2C、USB等驱动,方浅浅地了解了什么叫嵌入式开发

一直有一个做机器人的梦,所以从去年起放弃了十多年的软件开发,开始进入嵌入式领域,先后在.Net Micro Framework 项目中完成了Ti DM335上的GPIO、I2C、USB等驱动,方浅浅地了解了什么叫嵌入式开发。

对非软件也非硬件出身的我,学硬件当然从单片入手最简单,如果直接从ARM开始,就像学语言直接从VB,VC开始似的,刚开始可能觉得很有成就感,但是学久了,才知道浮在上面很难深下去了。

正好开发USB驱动期间看了一本介绍USB的书,该书还附送PCB板,所以就从焊接这个电路板开始吧(记得最早焊过的相对复杂的电路板是大学金工实习时的收音机,不过和这个相比就是大巫见小巫了)。去了中发电子市场一两次,总算把该买的零件和工具置办齐,现在就要开始动手了(参见下图)。

image.png

焊接后的成品(参见下图)

image.png
 

对没有多少焊接经验的我来说,焊接过程即充满波折也充满乐趣。

一开始我很担心,怕焊接时间过长烧坏了芯片,其实这种担心是多余的,一般的芯片还是比较耐高温的,上网查了些资料,说芯片最怕的是静电,所以焊接时一定记得带防静电手腕带。

焊接完毕后,一上电,电源灯正常点亮,可没想到运行ISP程序竟无法下载,用示波器查看,发现主晶振没有起振(也可以用万用表量两管脚电压来判断)。仔细用万用表排查,发现两个问题,一是CPU有几个管脚虚焊,二是串口条线设置有些问题(看原理图理解有误),重新又补焊了CPU的几个管脚和调整了跳线,一上电ISP程序就可以正常下载了,编写了一个小测试程序,果然按钮、LED、蜂鸣器一切正常。

接着测试USB芯片,但是很不妙,读出的ID号为0。又用万用表仔细排查,又是焊接问题,USB芯片一个管脚没有焊好,重新补焊,读ID正常。

看来对我们新手来说,焊接这步很关键,宁愿焊的慢一些,也要焊接的牢一点。

(不过下载了鼠标,U盘等程序,设备还是不能正常运转,用USB分析仪监控了一下,发现设备可以正常接收数据,但是无法向PC返回数据,出现总线超时错误。看来USB芯片还是有些问题,不过这有可能不是焊接的问题了,有可能和时序相关,等有时间再深入研究吧)。

下面是我根据书中和网上的资料重新编写了测试程序:

----------------

STC89C52.h

----------------

#ifndef __STC89C52_H__

#define __STC89C52_H__

#include <REGX52.H>

//--

#define TRUE 1

#define FALSE 0

#define BOOL unsigned char

#define UINT8 unsigned char

#define UINT16 unsigned short int

#define UINT32 unsigned long int

#define UINT64 unsigned long long int

#define INT8 signed char

#define INT16 signed short int

#define INT32 signed long int

#define INT64 signed long long int

//--

#define Fclk 22118400UL   //主频

#define BitRate 9600UL    //串口波特率

//--

void STC89C52_Init(void);

//led 0-7

#define Leds P2

void SetLed(UINT8 led,BOOL ON);

BOOL GetLed(UINT8 led);

//key 0-7

extern volatile UINT8 idata KeyPress,KeyValue;

BOOL GetKey(UINT8 key);

void Delay(UINT16 millisecond);

void Sound(UINT16 millisecond);

void Print(char * info);

void PutHex(UINT32 x,UINT8 Num);         

#endif

---------------------------

STC89C52.c

---------------------------

#include "stc89c52.h"

void Keyboard_Init(void);

void Uart_Init(void);

//--  

void STC89C52_Init(void)

{

   P2=0xFF; //LED全灭

   EA=1;    //允许中断

   Keyboard_Init();

   Uart_Init();

}

//--

void SetLed(UINT8 led,BOOL ON)

{

         if(ON)

         {

             P2 &= ~(0x1<<led);   

         }

         else

         {

             P2 |= 0x1<<led;         

         }

}

BOOL GetLed(UINT8 led)

{

   return ~((P2>>led) & 0x1);

}

//--

volatile UINT8 idata KeyPress,KeyCurrent,KeyOld,KeyNoChangedTime;

void Keyboard_Init(void)

{

   P1 = 0xFF;               //键盘对应的IO设为输入状态

   KeyPress = 0;              //无按键按住

   KeyNoChangedTime = 0;    

   KeyOld=0;

   KeyCurrent=0;

   TMOD &= 0xF0;           //TMOD低四位控制定时器0

   TMOD |= 0x01;           //选择16位定时模式

   ET0 = 1;                //允许定时器0中断

   TR0 = 1;                //启动定时器0

}

//定时器0中断处理

volatile UINT8 idata KeyValue=0;Flag=0,KeyX=0,KeyY=0,KeyXY=0;

code KeyMap[]={0x44,0x81,0x41,0x21,0x11,0x82,0x42,0x22,0x12,0x84,0x24,0x14,0x88,0x48,0x28,0x18};                                    

void Timer0_ISR(void) interrupt 1

{

   UINT8 i;

   //定时

   TH0=(65536-Fclk/1000/12*5+15)/256;

   TL0=(65536-Fclk/1000/12*5+15)%256;

   //开始按键扫描

   KeyCurrent=~P1;

   //按键发生了变化

   if(KeyCurrent != KeyOld)

   {

       KeyNoChangedTime=0;

            KeyOld=KeyCurrent;

            return;

   }

   else

   {

           if(++KeyNoChangedTime>=1) //时间到

           {

         KeyNoChangedTime=1;

                    KeyPress=KeyOld;

           }

   }

  

   //---------------

   switch(Flag)

   {

      case 0:

            P0=0x0F;

             Flag=1;

                   break;

      case 1:

             KeyX=~P0 & 0x0F;   

             if(KeyX != 0x0) Flag=2;

             else KeyXY=0; 

                   break;

           case 2:

             P0=0xF0;

             Flag=3;

                   break;

           case 3:

             KeyY=(~P0 & 0xF0)>>4;

             if(KeyY != 0x0) Flag=4;

                   else KeyXY=0;

                   break;         

           case 4:

              Flag=0;

                    if(KeyXY==0)

                    {

                     KeyXY= KeyY<<4 | KeyX;

           

                            for(i=0;i<16;i++)

                            {

                               if(KeyXY==KeyMap[i])

                               {

                                  KeyValue=i;

                                  break;

                               }

                            }         

                    }

                    break;

         }                                  

}

BOOL GetKey(UINT8 key)

{

   return (BOOL)(KeyPress>>key & 0x1);

}

void Delay(UINT16 millisecond)

{          

   if(millisecond<10)

   {

       UINT8 ms  =(UINT8)millisecond;

            UINT8 num=200;

            while(ms--) while(num--);

   }

   else

   {

      UINT8 num=10;

      while(millisecond--)while(num--); 

   }

}

//--

sfr P4 = 0xE8;

sbit P4_0=P4^0;

void Sound(UINT16 millisecond)

{

     P4_0=0;  

         Delay(millisecond);

    P4_0=1;

}

//--

void Uart_Init(void)

{

   EA=0;                                //暂时关闭中断

   TMOD &=0x0F;            //TMOD低四位控制定时器1

   TMOD |=0x20;                        //自动重装模式

   SCON=0x50;              //串口工作在模式1

   TH1=256-Fclk/(BitRate*12*16);

   TL1=256-Fclk/(BitRate*12*16);

   PCON|=0x80;             //串口波特率加倍

   ES=1;                   //串行中断允许

   TR1=1;                  //启动定时器1

   REN=1;                  //允许接收

   EA=1;                   //允许中断

}

volatile BOOL Sending;

void Uart_ISR(void) interrupt 4

{

   if(RI)  //收到数据

   {

      RI=0;  //清中断

   }

   else

   {

      TI=0;

           Sending=FALSE;  //清正在发送数据

   }

}                                                                                    

 

void PutChar(UINT8 c)

{

    SBUF=c;          //把字符写入发送缓冲区

         Sending=TRUE;

         while(Sending);  //等待发送完毕

}

 

code UINT8 HexTable[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};

void PutHex(UINT32 x,UINT8 Num)

{

    INT8 i;

         UINT8 Hexs[9]={'0','/0','/0','/0','/0','0','/0','/0','/0'};

 

         if(Num<1)Num=1;

         if(Num>8)Num=8;                                                                                                         

         for(i=Num-1;i>=0;i--)

         {

            Hexs[i]=HexTable[(x & 0xF)];

            x >>= 4; 

         } 

         Print(Hexs);

}

 

void Print(char * str)

{

   while((*str)!='/0')

   {

      PutChar(*str);

           str++;

   }

}

----------------

main.c

----------------

#include <REGX52.H>

#include "../common/stc89c52.h" 

void main(void)

{       

  UINT8 i;

  STC89C52_Init();

  //发送信息

  Print("Hello C51!/r/n");

  //蜂鸣器自检

  Sound(200);

  //LED自检

  for(i=0;i<8;i++)

  {

     SetLed(i,TRUE);

          Delay(100);

          SetLed(i,FALSE);

  }  

  while(TRUE)

  {

     Leds=~KeyPress;

          

          if(KeyValue!=0xFF)

          {

                   PutHex(KeyValue,9); Print("/r/n");

             KeyValue=0xFF;

          }

  }

}

其实上面的C51程序很简单,有C功底的人一看就会。不过学ARM却不这么容易了,想在ARM上编写一个最简单的“Hello world!”,就需要做很多初始化工作。做了近一年的.Net Micro Framework porting工作的我,要想实现这一步还真不容易(不过真正学好单片也不容易)。可见站在别人战车上习惯了,自己下来走两步,竟不知道如何举步了。VS2008、VS2010等高级开发工具的出现,对我们来说,是福?是祸?我们不难想见。

十年软件,十年硬件,一步一个脚印,只要努力就有希望!

相关文章
|
5月前
Proteus软件初学笔记二
Proteus软件初学笔记二
126 1
Proteus软件初学笔记二
|
4月前
|
传感器 存储 算法
课程设计——基于FPGA的共享单车计费器设计(含源码)
课程设计——基于FPGA的共享单车计费器设计(含源码)
|
3月前
|
传感器
毕设(五)——画pico扩展板
毕设(五)——画pico扩展板
|
5月前
|
存储 数据可视化 NoSQL
Proteus软件初学笔记一
Proteus软件初学笔记一
Proteus软件初学笔记一
一文教你学会keil软件仿真
一文教你学会keil软件仿真
567 1
|
算法 Linux Android开发
动手智能小车记(5)-坦克底盘硬件模块大杂烩
动手智能小车记(5)-坦克底盘硬件模块大杂烩
232 0
|
传感器 移动开发 C语言
TKM32F499评估板串口通信学习与实践笔记
TKM32F499评估板串口通信学习与实践笔记
208 0
|
机器学习/深度学习 传感器 数据采集
对LabVIEW的一点感想
对LabVIEW的一点感想
113 0
|
存储 芯片 异构计算
电子技术课程设计基于FPGA的音乐硬件演奏电路的设计与实现
设计一个乐曲演奏电路,能够自动播放编写好的音乐。要求将音乐通过实验箱上的喇叭播放出来,用发光二级管显示出乐曲的节拍。 (附加功能:本设计在题目所要求的功能全部实现的基础之上又添加了许多附加功能,所有的功能将在“工程设计总述”中阐明,特此声明。
209 0
电烙铁焊接基础知识
(1)外热式电烙铁 ①结构:由烙铁头、烙铁芯、外壳、木柄、电源线及引线插头组成。 ②规格:25W、45W、75W、100W、150W等(功率越大,烙铁头的温度就越高) (2)内热式电烙铁 ①结构:由烙铁头、烙铁芯、外壳、木柄、电源线及引线插头组成。 ②规格:20W、30W、50W等。 ③内热式电烙铁效率高,20W内热式电烙铁相当于40W左右外热式电烙铁。
511 0
电烙铁焊接基础知识