熟悉基本电路图

三极管驱动,上拉电阻,去耦电容等等基本的元电路图应该知道,并且知道单片机的IO口无法做功率驱动。

电焊手工能力

一般都是焊接2.x mm的间距,抽风买了1.x mm的,没这个手艺去焊接,来一块毁一块。

单片机接口协议

GPIO是最基本的,但是还需要了解IIC,UART,SPI,PWM,ADC等等电路接口协议。如果单片机没有包含相关协议的硬件实现,还要能用GPIO实现,或者买相关的协议硬件模块。

模块手册

光有单片机也就能玩玩灯,真要做点有用途的事情,其他模块是不能省的,比如温度、湿度、RF和电机等等。单片机和其他模块命令和数据通信,是基于上节所说的接口协议进行。

每个模块有自己的特性和命令,还有自己的模式,操作起来就要找手册读一读。

通信方法一般是命令字 + 设置值,目前硬件方面的操控还是通过读写寄存器进行的,属于逻辑电路范畴。

开发调试

好了,现在基本的知识都有了,画画电路草图,买些面包线和面包板,连接单片机、模块和相关元件。然后在不怎么样的IDE上写程序,烧录到IC,运行。

呵呵,板子怎么不按套路出牌。这时候有几种可能:

  1. 代码问题,可能协议信号不太对啊。怎么办,可能要来个逻辑分析仪。
  2. 模块问题,可能被静电烧了。怎么办?可能得多买几个换着测吧。如果是RF的模块,估计还要抓信号来看吧。
  3. 代码运行过程怎么查?打日志呗,通过串口看,另外别买裸板,买开发板带一堆灯和LCD也能展示个过程。

PCB产品

终于电路也通了,程序也通了,想产品化做小点。如果少量的话可能手工做更便宜点,买来洞洞板和原件,然后焊锡一个个焊好。

如果想再小点,就要设计PCB了,这个我还没学,因为已经对整个流程很烦躁了。设计好了PCB,淘宝找商家打板就好了。

你感兴趣你搞定了,成本高,能做什么呢?

你有想法,要做点实用的东西,而不仅仅是点个灯测个PM2.5m,比如像我那样打算做个水阀控制,屋顶的水位电路好做,怎么开关电机呢?买个wifi插座也能应付过去,wifi插座的怎么获得信号呢?还有水阀的开关电子阀门,拆装也是有工程量的。

算一算下来,真实施一套完善的系统,硬件成本就是许多,虽然STC、STM便宜,但是具备基本通信功能的NodeMCU售价20¥。另外设计上还要考虑停电、停网等预案。玩具是没有意义的,但是做得完善又各种成本太高。

也就是工厂搞无人车间,电气自动化,做单片机有价值,还有所谓的无线通信领域,这也是偏硬多一些。

至于现在的家庭智能硬件,只会搞搞万能遥控器,wifi开关。真正的家庭智能电器环境,应该是有大主机检测各个传感器状态,并根据客户的作息习惯,自动进行舒适、安全等方面的控制。现在这种什么硬件都wifi到云,通过手机操作和简单定时的方式真是太玩具了。并且各家都极其封闭,根本没有API方便第三方进行大主机的开发。