电子基础知识总结（三）

26、将电子产品抽象成一个硬件模型，大约有以下组成：

（1） 输入

（2） 处理核心

（3） 输出

输入基本上有以下的可能：

1）   键盘

2）   串行接口（RS232/485/CAN  BUS/以太网/USB）

3）   开关量（TTL,电流环路，干接点）

4）   模拟量（4~20ma、0~10ma、0~5V（平衡和非平衡信号））

输出基本有以下组成：

（1） 串行接口（RS232/485/CAN  BUS/以太网/USB）

（2） 开关量（TTL,电流环路，干接点，功率驱动）

（3） 模拟量（4~20ma、0~10ma、0~5V（平衡和非平衡信号））

（4） LED显示：发光管、八字

（5） 液晶显示器

（6） 蜂鸣器

处理器核心主要有：

（1）8位单片机，主要是51系列

（2）32位arm单片机，主要有Atmel和三星系列。

27、  在51上面去做复杂的并行扩展是没有必要的，比如，扩展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接买带有A/D、D/A的单片机；或者直接使用ARM，它的I/O口线口多。可以使用I2C接口的芯片，扩展I/O口和A/D、D/A，以及SPI接口扩展LED显示，例如：MAX7219等芯片。

28、  第一课   51单片机最小系统

        实际上，51单片机核心外围电路是很简单的，一个单片机＋一个看门狗＋一个晶振＋2个磁片电容；

        1、单片机：

        Atmel的89C51系列、Winbond的78E52系列，还有Philips的系列，都差不多；现在有一些有ISP（在线下载的），就更好用了；

        2、看门狗：

        种类很多，我常用的有max691/ca1161和DS1832等，具体看个人习惯、芯片工作电压、封装等。Max系列和DS系列，还有IMP公司的，种类很多，一般只需要有最基本的功能就可以了；原来我使用max691，但是max691比较贵，因为它有电池切换功能，后来新设计电路板，就都采用ca1161了。

        很早以前的电路设计中，现在可能还有人使用，使用一个电阻和一个电容达成的上电复位电路；但是，这样的复位电路一个是不可靠，为什么不可靠，网络上能找得到专门论述复位电路的文章；更重要的是，51系列的单片机比较容易受到干扰；没有看门狗电路是不行的，当程序跑飞时，回不来了，死在那里。

        常规的做法是买一个专门的看门狗电路，完成复位电路和看门狗电路的功能。

        单片机的输入输出口线是最容易引进干扰的地方；在严重干扰的情况下，需要将所有的口线光电隔离。

        3、晶振：

        一般选用11.0592M，因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率；也可以使用36.864M，这个频率是1.8432M的20倍，看别人的电路板上用过，我也没有用到。这2种晶振很容易买到，价钱跟12M的一样。书上说，12M的晶振也能得到9600的波特率，但是，实际用的时候，会每隔一段时间就出错一次，好像累积误差一样，比较奇怪。即使你的单片机系统不使用RS232接口，也可以做一个RS232，留着做测试，或者预留等等，没有坏处。除非你的单片机系统的口线不够用了。

        4、磁片电容：

        22pf～30pf，可以在有些书上找到什么晶振频率对应什么容量的磁片电容，但是，我都是随便拿来使用，反正在11.0592M下，都没有问题；如果你用到了更高的频率，最好还是找找资料看看。

        如果你的单片机系统没有工作，检查步骤如下：

        1、查看门狗的复位输出，可能的话在电路板上加一个LED，下拉，这样看起来就更方便；要是看门狗复位信号有，往下；

        2、查单片机，看看管脚有没有问题；一般编程器能够将程序写入，说明单片机是好的；最好手头上准备一个验证过的单片机，内部有一个简单的程序，比如，在某个口线上输出1个1秒占空比的方波等，可以使用万用表测量。加一句：设计产品时，要在关键的地方：电源、串口、看门狗的输出和输入、I/O口等加不同颜色的LED指示，便于调试；作为批量大的产品，可以去掉部分LED，一方面是降低成本、一方面是流程保密；

        3、再查磁片电容，有些瓷片电容质量不行，干脆换了；顺便说一下，换器件最好使用吸锡带，将焊盘内的锡吸干净，再将器件拔出，这样不会损伤焊盘内的过孔；再将新的瓷片电容焊接上去的时候，用万用表量量是好的再焊；

        4、最后只有换晶振了；切记要买好的晶振，有些品牌质量比较好。

        5、以上按照以上步骤检测时，将无关的外围芯片去掉；因为有一些是外围器件的故障导致单片机最小系统没有工作