我的單片機DIY制作詳細(xì)過程(WIFI轉(zhuǎn)紅外)

ID:398237 · 發(fā)表于 2018-9-19 19:41

實物照片

聲明一點，寫這個文章的目的主要在于分享我自己在實現(xiàn)一個電子設(shè)計想法的詳細(xì)過程，和大家進行學(xué)習(xí)交流
下面將介紹一下制作這個物品的詳細(xì)過程，我將制作過程劃分為以下幾個部分：

1、功能定位，這一部分我們主要是考慮好我們要做這個東西要完成哪些功能，我的預(yù)想是想通過手機控制家電，這里需要將常見家電進行分類，比如紅外控制類（電視機頂盒空調(diào)等），老式家電（無任何控制接口），以及新型智能開關(guān)（無線開關(guān)燈等），針對紅外類家電，比較簡單，我只需要將板子加上紅外輸出功能即可，針對老式家電，比如熱水壺，電飯鍋等，這類家電無法直接控制，我的想法是加一個可控插座即可，這個插座我將下一步完成，最后針對無線開關(guān)，這類設(shè)備作用是替代老實的開關(guān)面板，無需布線即可遠程操作，這個用起來確實比較方便，但我還想更方便一點想完成通過手機開關(guān)家里面的燈等，我研究了一些目前外面的無線開關(guān)面板用315M模塊的比較多，針對這一點，我決定在自己的模塊上加上315M模塊，包括接收與發(fā)送，至此功能定位完成，總結(jié)一下，板子功能需要包括，無線WIFI ESP8266接口，紅外發(fā)射接口，紅外接收（因為不同的家電編碼不同，加上接收接口以備板子支持學(xué)習(xí)功能），315接收接口，315發(fā)射接口，下一步，我們將開始制作我們的板子。

2、電路設(shè)計，針對上面所考慮到的功能，接下來我們將考慮如何設(shè)計一個能滿足要求的電路，這里我們主要是考慮功能上，性能上的話題暫時不提，我在設(shè)計電路上的第一點是選型單片機，單片機在選擇上主要是考慮需要有串口，存儲功能，以及引腳滿足即可，雖然89C51滿足這些，但是考慮到面積太大，就沒有用到，之前有用過STC15，看了看選型手冊，定位在15的8腳芯片，最初的時候認(rèn)為STC單片機應(yīng)該都有串口，于是沒有想那么多，選擇了STC15F104W，后面做好之后才發(fā)現(xiàn)原來這個芯片沒有串口功能，還好他的引腳與另一款15單片機（STC15W204S）兼容，這才使得電路板沒有報廢，因此，這里告誡大家一點，在選擇單片機之前，請務(wù)必弄清楚這款單片機是否滿足你的所有功能，到這里，單片機型號定好了，下面開始考慮外圍，針對ESP8266 WIFI模塊，這里只需要將對應(yīng)的引腳引出即可，這塊比較簡單，無需任何器件，然后是紅外發(fā)射功能，網(wǎng)上查了下紅外發(fā)射電路，我們知道，只需要一個紅外發(fā)射管與對應(yīng)的驅(qū)動電路即可，紅外發(fā)射管應(yīng)該直接接單片機引腳就可以，可能發(fā)射距離會近一點，這一點沒有實際驗證，考慮到這一點我給發(fā)射管配一個三極管用以驅(qū)動，這里選擇了8550 PNP三極管，到這里紅外發(fā)射部分也完成，再往下，紅外接收也比較簡單，將單片機
中斷引腳引出即可（做過紅外接收的應(yīng)該知道為什么選擇中斷引腳），接著是315發(fā)射也接收，這里需要分別用到兩個引腳，這里我們可以計算一下，我們用到了紅外發(fā)射、接收、315發(fā)射、315接收加上串口，一共6個引腳，后面還需要用到一共外部按鍵、引出一個引腳，這樣算下來一個就用到了8個引腳，如果每一個功能都單獨用一個引腳那就不夠了，我們選擇的這個型號的單片機，除去電源和地，剩下只有六個引腳，因此我們需要將引腳進行復(fù)用考慮到紅外接收只是一個臨時功能，后面我將按鍵紅外接收和315接收合并到一個引腳功能上，這樣我們的要求就滿足了，至此，電路已經(jīng)確定好，接下來我們要開始畫電路圖，另外，再說明一點，選擇單片機的時候，還要看兩個比較重要的參數(shù)，一個是FLASH存儲器大�。ㄟ@個決定了你的代碼大�。�，另一個是SRAM大小，如果你的程序里面需要用到很多的中間變量，這個也需要考慮一下，這些參數(shù)你都可以從單片機手冊上的芯片選型一欄了解到，這里也可以看到該芯片的其他外圍接口，比較常用。接下來我們要開始畫原理圖了，再次之前一兩個月，其實我都還沒怎么接觸過畫圖軟件，后面有一點空閑時間了便接觸了一些，正好拿來練練手，考慮到電路比較簡單，這里我們就直接入手Protel99se,開始下面的電路圖，先談?wù)勈褂眠@個軟件的一點感受，對于不算很復(fù)雜的電路，這個軟件用起來還是比較得心應(yīng)手，網(wǎng)上資料也很多，入門級還是比較推薦的，當(dāng)然如果你開始就用的AD之類的軟件，當(dāng)然就沒必要倒過來學(xué)習(xí)這個軟件了，除非有需要，畢竟99se出來比較早，有的功能還是有些缺陷，比如過孔沒有方形的，還需要自己利用一些特殊方法畫出來，雖然能最終畫出來，做出來的成品也沒有問題，但是在錯誤檢查的時候會報錯，還好只是小問題，其他的問題我目前還沒怎么遇到，下面我們就開始我們的原理圖制作，我也是一邊摸索，一邊學(xué)習(xí)，見諒，呵呵...

總結(jié)一下原理圖制作時的大體步驟，制作元件庫》放置元件，原理圖模塊化（功能一致的元件放一起）》連線》ERC檢查

A、制作元件庫。我這人還是比較喜歡拿來主義，如果人家做了，為啥不用，何必自己會花功夫，于是有現(xiàn)成的庫文件我一般會直接下載別人的來用，最初的一些電路部分我就完成在一個新人的情況下，拿現(xiàn)成的完成的，到后面，遇到一些元件，網(wǎng)上找不到現(xiàn)成的庫的情況下，這里我們就需要自己動手了，如果都能找到現(xiàn)成的，我可能也不會畫一個元件，這里我想告訴大家，我們要去學(xué)習(xí)某個東西，不是因為要學(xué)而學(xué)，而是因為需要而學(xué)，這種情況對于學(xué)生而言可能眼光需要放遠一點，因為大學(xué)階段，很多的時候，你學(xué)習(xí)的東西可能看不到其作用，這個時候還沒有條件，比如你不知道電路理論的電容充放電部分用來做什么，當(dāng)你遇到單片機的阻容式復(fù)位的時候不清楚它為什么電路是那樣子的時候才會感覺到，原來我之前學(xué)習(xí)的東西還是有一點用，這只是一個很小的例子，明白一點就好，現(xiàn)在沒用到的并不是代表這個知識沒有用處，學(xué)校里面規(guī)劃學(xué)習(xí)的，很多還是有一定意義的，那個時候能學(xué)盡量學(xué)，到真正工作做事的時候，學(xué)習(xí)方法又會不太一樣，那時會是因為需要，所有會自主的去學(xué)習(xí)，而這個時候你之前打下的一些基礎(chǔ)就會開始起作用。說的有點遠了，下面還是繼續(xù)講解我們的元件庫制作，制作原理圖元件庫，主要就是畫引腳，其實原理圖里面只需要引腳就可以工作了，每個引腳有個唯一編號，這個用來和PCB對應(yīng)，但為了看起來直觀易懂，我們還需要給引腳取個名稱，一般跟著芯片手冊寫就行了，形狀可以跟著手冊上畫，也可以自己定義，方便連線，最好新手還是按照手冊上畫就好，有心得之后再去改。至于PCB元件庫，這個就比較重要了，如果畫的不對以后的元件可能會焊接不上去的，或者焊上去無法使用，比如你引腳大小不對，對于插件，你就可能插不進去，或者貼片芯片，如果你引腳和原理圖沒對應(yīng)上，做出來之后，元件焊接上去，各個引腳連線就會和原理圖對應(yīng)不上，生產(chǎn)上就會出現(xiàn)問題，PCB元件的每個引腳也有這個編號，這個編號必須和原理圖上進行對應(yīng)，基本這樣下來，就可以正式畫圖了

B、畫原理圖。首先我們將所需要用到的電路元件放到圖中，最好一開始就按照功能劃分開，比如我的是這樣，先把單片機最小系統(tǒng)的部分放好，你可以選擇把這一部分放到一起，這個時候你可以連線，也可以后面連線，我習(xí)慣與一塊一塊的來，放好最小系統(tǒng)的東西，然后就開始連線了，然后把各個外圍模塊一個個加上，比如紅外發(fā)射的，放一起，這樣一個個加上，然后連線連好，在肉眼初步檢查過一遍原理圖之后，覺得和預(yù)想的一致時，這個時候，電路圖就基本完成了。接著我們就將對我們的電路進行錯誤檢查。

C、ERC檢查。做這一步，主要是防止有的連線未連接上，以及短路等。一般來說，新人在畫原理圖的時候多少會犯一些錯誤，等熟悉之后，對于簡單的電路，一般不會怎么出錯，只有稍微復(fù)雜一點的電路，這個可能會因為工作量的緣故，可能會有一些由于粗心照成一些錯誤，這些原因顯得ERC就還是比較重要了。注意的是，就算你的ERC沒有任何錯誤，也不能說明你的電路沒有問題，因為ERC僅僅是做一些電氣連接方面的檢測，如果你原理圖設(shè)計的就有問題，或者設(shè)計好了在畫原理圖的時候多了或者少了一下部分，也會使得你的電路無法使用，因此，在制作過程中，細(xì)心還是顯得十分重要。至此，我們的原理圖大致已經(jīng)完成，先弄好原理圖然后在根據(jù)圖寫程序.

ID:112693 · 發(fā)表于 2018-9-20 18:48

程序在哪里？？？？

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