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1、2 学习单片机所需工具.txt 爱尔兰一个不离婚的国家，一个一百年的约定。难过了，不要告诉别人，因为别人不在乎。 真话假话都要猜，这就是现在的社会。本文由赊血行者贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。孔子说：“工欲善其事，必先利其器” ，学习单片机所用的 工具、元器件和数模电路是有一些区别的，我们在学习 之前最好先备齐它们，至少让外人看出我们是搞过单片 机的。有几样东东很重要，在上场之前不得不提及。刀枪剑戟一台电脑：这在日后写程序或是下载程序都是必需 一台电脑 之物。现在的新款电脑越来越不适合单片机学习了或者 说单片机的设备也应该更新换
2、代了，一般常用的 9 针串 口和 25 针并口多数被方方正正的 USB 接口所取代。更 新推出的操作系统对开发软件支持并不很好，建议大家 使用 WIN XP 或 WIN 2000 系统。不用考虑 CPU 速度 和存储空间，同时电脑要有 9 针的串口和 25 针的并口 （打印机接口） ，如果没有可以用 USB 转换器扩展，不 过其效果不如原配夫妻。 ISP 下载线 从电脑向手机下载图片或音乐一般都有 下载线： 一条连接线，再配上手机专用的软件就可以让手机丰富 多彩了。单片机也可以用这样的方法，虽然这不是唯一 的方法，但这较适合一般的单片机学习，好而不贵。ISP 下载线就是一个设计有简单电路的单片
3、机程序下载工 具，它就像塑造生命的天使，配上小巧的 ISP 下载软件就可以施与单片机灵魂。虽然我们不是上帝，但在后文 我们先要亲手塑造它，先做好心理准备。 实验板：这是一年半载也玩不腻的家伙，因为这是 实验板 在学习中不断扩展的。它是将一块单片机焊在一片电路 板中间，板上还焊有电源和单片机的最小系统电路，见 图 1。如果继续往下说许多读者朋友会骂我太粗心了， 所以我不得不解释一下“最小系统”是啥东东。 随便抓一个 数模电路的芯片，它要是想正常工作必须有一个先天条 件，就是符合要求的电源。单片机也是一样，不过它太 讲究了，要的东西更多。除了一个稳定的电源供电之外， 它还需要一个复位电路，就是给单
4、片机一个信号让它归 回到开始工作的状态。同时晶振部分电路也是必不可少 的，这相当于给单片机带了一块手表，让它有时间观念， 知道自己什么时候该干什么事情。总之最小系统就是保 证单片机正常工作的最基本电路部分。OK，再说回到单 片机实验板。我是买元器件自己制作实验板的，我感觉 没有必要多花钱去买一个成品，虽然这样说卖实验板的 人可能会扁我。自己动手可以学到单片机硬件电路的知 识和掌握制作的细节，这是不可多得的实践机会。你决 定实验板 DIY 了吗？我们一起做吧！忘了是哪一部抗日题材的电影里有一句经典台词：“别看 你今天闹的欢，小心将来拉清单” 。当时我还真不知道这 话的意思，但我写到这里的时候我终
5、于明白了，闹了这 么长时间单片机，今天终于到我拉清单了。附表所示这 个清单列出了学习单片机所需要的兵器，这是在成家立 业之前必要的条件，里面我列出了大概的市场价格以防 被黑。各元器件的外形如图 2 所示。其实满打满算学习 单片机也要不了几个钱，一般的元器件也就几块钱。几 块钱能买什么？买不了房子买不了田，买几个元器件能用好几年。必要的时候可以和卖元器件的老板砍砍价， 你砍得多省得多，回去能买辆自行车。 附表实验板 DIY 元器件采购清单图 2 所需元器件集体照 可以直接拿单到电子市场买到，附近没有电子市场 朋友也可以在网上邮购，你一定会千方百计弄到的，对 此我充满信心。如果你到电子市场去逛我得
6、唠叨两句， 省得闹出专业技术级笑话。AT89S52 单片机是分为工业 级（PI）和商业级（PC）两种，区别就是工业级的工作 温度范围更宽，也就是比较抗冻。对于我们学习就无所 谓了，哪个便宜买哪个吧。如果买不到 AT89S52 也可以 买 AT89S51 或是与 89S 系列兼容并支持 ISP 功能的单 片机。 30pF 的电容只是提高晶振的精度的，如果只是做一些小实验的话买不到不接也行。万用电路板要买大一 点的，别以为现在的元器件放上去正好大小就行了，我 们的学习才刚刚开始，以后还有好多单片机的外围功能 要学呢，如果没有地方放元器件了就得外扩电路板再用 排线连接，弄得像蜘蛛精似的。我个人认为
7、A4 纸大小 的万用电路板是最合适的选择，总之要“我选择我喜欢” 。 还有一些东东虽然说出来有点啰嗦但对于一个电子爱好 者是必不可少的，包括焊接用的电烙铁、锡丝、助焊济、导线、镊子、剪线钳、一双勤劳灵巧的手和一颗热情执 着的心。 也许你早就发现这篇文章与其它文章写作方式的不 同，我不知道这会让你眼前一亮还是眼前一黑，不过卓 尔不群之处还不止于此。一张直观而清晰的图片要比书 本上想方设法跳跃起来的文字更容易让人印象深刻，下 面的制作过程你将会发现我在竭尽全力地发挥“图文并 茂”的优势特点。从元器件的集体合影到成品的写真照 片，总是把你从茫然的想象拉回到真实的制作情境，当 你觉得没必要介绍得如此详
8、细时，请想到那些从零开始 又满怀热忱的爱好者朋友。 假设你已经买来了上面的所有元器件和工具，并已 经吃饱喝足准备开始制作了。我也只能这样假设，否则我们的制作是不能向下继续的。其实我是想先制作 ISP 下载线的，可是看到你迫不及待想玩单片机的样子我也 只好改变主意。那我们就先来制作单片机实验板吧！铁锤磨针单片机实验板 DIY 单片机实验板 铁锤磨针 单片机实验板上主要有三部分电路：电源部分、单片机最 小系统部分和功能扩展部分。因为我们只是刚开始实验， 功能扩展部分我们只焊接一个发光二极管和一个按键开 关做一些简单的实验，完成了这些实验之后我们就基本 熟悉了单片机的使用流程，再学习其它功能时只要将
9、此 功能用到的元器件焊在实验板的空地儿上并连接到相应 的单片机引脚就可以了。例如我们要学习 DS1302 时钟 芯片我们就把芯片和相关元器件焊上，通过对应的程序 下载到单片机来实验。按照传统习惯我们先在开发板上 焊接电源部分电路。 电源部分是比较容易的，集成稳压芯片解决了电源 稳压问题。理论上的电源输入是 5V18V，可是实际应 用存在许多理论界想象不到的问题，细心的朋友可以发 现电容的耐压值决定了一个更小的选择范围。建议大家 用 9V 2A 或 12V 2A 的电源适配器 （俗称变压器） 作为 市电的转换，我的实验中暂用 12V 2A 的为例，图 4 是电源部分电路原理图，图 5 是单片机最
10、小系统部分和功 能扩展部分电路原理图。图 3 电源适配器图 4 电源部分图 5 实验板单片机系统部分 还有一些细节问题可能会导致你的恐慌，我也有必 要保证朋友的安全，占用一点纸上疆土逐一列出。 220F 的电解电容正负极千万不要接反， 不然十有八 九会爆炸，我遭遇此事时吓得一个女同事几天没回过神 来。LM7805 稳压芯片是有一个散热片接孔的，我们实验 板的功率不大就不用接散热片了，如果发现此芯片发热 也是正常的，不用怕。如果非常热，发热上百度时就要 检查一下电路是否有短路。晶振、陶瓷电容是不分正负 极的，二极管的焊接时间不要过长，注意电源适配器的输出要是内正外负。不怕人骂我唠叨，如果这里有一
11、条 帮助到你的话我就很欣慰了。 在电路板的走线方面我是用的锡接走线，这样可以 保证电路稳固又美观简洁。在锡接走线之前可以先考虑 好整个电路的布局，电源部分尽量放到一起，单片机最 小系统放在实验板的中间，这样扩展电路方便一些。先 用水笔画出走线图，当确定无误再用锡过线。焊接的时 候单片机不要插在 IC 座上，先焊好 IC 座当电路全部完 成后再上芯片。如果是想用飞线的方法也可以，不过这 单片机 IC 座的下面 么简单的电路用飞线好像没有必要。 是一个不错的楼盘，一些占地方而又很重要的元器件可 以挤一挤放到下面去，外表美观又保护了这些元器件， 如图 6 所示。这是我在长期制作中实践出来的好方法，
12、不到一分钟就转让给你了。图 6 部分元器件隐藏于芯片座内 建议在制作好电源部分后在不插入单片机时就通电 一次，并用万用表测一下输出电压是不是 5V，电源部分 的一点失误导致的后果相当不小。本文中的设计是将电 源部分制作到实验板上， 下载线是通过一条排线插到 ISP 实验板上留出的端口上，用实验板的电源给 ISP 下载线 供电，整个设计只用到一个电源部分。 别以为我是只说不练的家伙，我可是按照文章先制作了 一遍的，这样我才有资本指手划脚。图 2 所示是制作实 验板和 ISP 下载线用到的所有元器件，我们要做的就是 把它们组装起来，我仅用了两个小时就完成了制作，而且其间我还要拍照片和考虑怎么写下面
13、的内容，现在可 以想象你的任务并不复杂了吧！准备好了吗，开始行动 吧！ 图 7、图 8 是制作好的实验板，你制作好了吗？我 只能再一次假设你的制作是成功的。也许你还有一些问 题没有解决，而我在文章里却没有提到，也许是我忽略 了什么或是答案故意躲了起来，那就在仔细看看电路图 和实物照片吧，它们是最佳的制作参考系，这样一个简 单的电路并没有比双稳态的声控开关电路复杂，它是深 藏于内、厚积薄发的。OK，现在一切完成可以通电了， 按下电源开关，电源指示灯亮了，看看接到 P1.0 接口上 的 LED 是什么状态呢？是不是每隔一秒钟闪烁一次 呢？是这样的现象吗？不是？哦，不是就对了，因为我 们还没有给单片
14、机写程序呢，它现在还不知道你要让它 干什么呢，只能呆呆地等在那里。虽然我们希望尽快让 LED 闪烁起来，可是面对科学还是要理智一些才行。一 根 ISP 下载线可以帮我们实现程序的下载，前面我讲 IS P 下载线的好话已经够多了， 你的耳朵都快磨破皮了吧？ 现在我们就来一起制作，趁着制作实验板的喜悦之情还 没有冷却。图 7 完成后的实验板正面图 8 完成后的实验板背面铁锤磨线 ISP 下载线 DIYISP 下载线的电路如图 9 所示，简单得真叫人没法 活了，制作它可以很容易找到成功的感觉，可是要注意 许多老水手都是在阴沟里翻的船。我曾听说一位朋友不 屑一顾制作完成的下载线就是不能用，虽然检查了
15、N 遍 电路，芯片也换了几个。其实解决这个问题的方法很简 单，再重新制作一个就行了，一条道跑到黑对提高效率 没有什么帮助。还有一些事情要提醒一下，因为有一些 贵族级别的爱好者用的是先进的笔记本电脑，除了 USB 之外什么接口都没有了，这样的朋友是比较麻烦了，买 USB 转并口的转换器还不如干脆参考其它资料制作串口 ISP 下载线，或是直接制作 USB 接口的 ISP 下载线， 但不论如何都要亲手制作才过瘾哦。 10 所示是制作好 图 的下载线。图 9图 10 ISP 下载线写真照 有一件重要的小事害得我不浅，两次挫败才让我吸取教 训，也可以说失败是好事，是不继积累经验的过程，我 前面叮嘱大家注
16、意的地方都是挫败之后才能写出来的， 希望大家少走一些崎岖路。不论是实验板、ISP 下载线还 是其它的单片机电路都要考虑抗干扰问题，我这里想说 的主要是来自电源的干扰。在靠近芯片和电源的地方，5 V 和 GND 之间加焊几片 0.1 F 的滤波电容（即系统电 源部分电路原理图中的 C3） ，不然会有数据错误甚至不 能下载的问题。ISP 下载线的引线不要太长，不然抗干扰 能力差，一般小于 20 厘米。如果想延长距离可以买一条 公对母的并口延长线，在电脑的一端将并口扩展出来。在 ATMEL 官方是推出了 10PIN 接口的延长线标准的， 这种接口线具有良好稳定性，但我们这帮玩单片机的爱 好者没有必要多花这笔银两。我则采用最节省的 6PIN 连 接线，接线方法可以自由定义，只要有电源和 4 条数据 线就可以了。你完全可以参考我的实物照片来制作或是 异想天开，这是表现你思想力与行动力的机会。 实验板和 ISP 下载线都制作好了吗？图 11 所示就 是它们俩连接在一起的样子。真是佩服你的认真和耐心， 这种优秀习惯会帮助你很快进步的。如果不拿真枪实弹 操
