经常有小伙伴会私底下问核桃,到底该怎么入门硬件?
先整理一下大多数初学者的困惑:
你是否还在经历着无论看多少篇的《模拟电子知识基础》,真正项目来的时候,还是不知道如何下手?
你是否在复刻其他大佬的项目的时候,对原理还是一头雾水?
你是否在板子出现问题的时候,不知道怎么去排查问题?解决问题?
你是否觉得PCB只要线连通了就万事大吉了?甚至还想着直接软件自动布线!
总之就一句话:似懂非懂!
其实呢,想学硬件无非就是下面这两个原因:
第一,兴趣爱好
第二,工作需要
无论出于什么原因,最终还是要做出东西,硬件不能只是纸上谈兵!
相信很多小伙伴都是这样做的,直接啃经典的“模电书”和“数电书”
首先,不得不承认,这两本是非常经典的,全面,细致,理论严谨,但是你会发现你很难坚持看完,即使看完了,也总觉得抓不到重点,到了实际的项目还是傻眼,无从下手!
或者有的小伙伴更狠,直接把每一样器件从头开始学起,如电阻啊,电容啊,电感啊,三极管啊,MOS管啊等等!
的确,如果你能坚持下去,这也不失是一种方法,毕竟电路的基础就是靠这些电阻电容电感三极管搭建起来的,但是过程会非常的枯燥,就拿电容来说吧。
电容的分类有电解电容,陶瓷电容,安规电容,钽电容,固态电容,云母电容,涤纶电容等等,种类繁多,而且每一种电容的材质参数都不一样,你要去学完这些,就像是填了一个坑,发现还要更大的坑去填,总感觉只学了点皮毛!
比如,为什么104的电容有些地方能用,有些地方不能用,你要考虑电容的等效电阻等效电感,还有频率特性等等,估计等你学完就到了放弃的边缘了!
那我们应该如何快速入门呢?以下是个人的一些建议,仅供参考,不一定适合每一个人。
找一个中心点,滚雪球似的的学
其中我个人认为最好的中心点就是——单片机
你可能会觉得,都没有基础怎么就开始学单片机了?
没事,我们要做就是买块现成的单片机开发板(推荐先51单片机开发板,后面再进阶STM32)
现在市面上的51单片机开发板比比皆是,可选择的太多了,比如下面的:
一般的开发板都会开源开发板的原理图,那这个原理图就比较适合初学者入门了,为什么这样讲?
因为整个单片机板卡就是各种各样的外围电路围绕着单片机来展开的,如下面的电路:
按键电路,LED灯电路,数码管电路,电源电路,蜂鸣器电路,继电器电路,步进电机和直流电机电路等等太多太多了,那我们就可以借助开发板的课程来初步的认识这些基础电路了,很多课程中都会讲这些基础电路的基本逻辑,这些基本逻辑对于入门硬件就完全足够了。
总之,中心思想就是:先会用,后面再回过头去搞懂其中的原理,不然很容易疲惫。
那很多小伙伴就会问了:买开发板那不就得学编程了吗?
你也许这样想过:反正我以后走硬件,干嘛还要花时间去学代码呀!
那你这样想的话,就大错特错了,为什么?
因为在以后的工作中,你如果不会代码,你会吃很多暗亏!
核桃是亲身经历的!明明是代码问题,而你不懂代码,可能就被软件的甩锅了!
所以,不是要你学多深,而是基本的要知道!
基本的工具得有
如果真的想学硬件,最起码电烙铁,万用表,这两个工具是少不了的,这个钱是省不了的,先不说示波器和电子负载这些了,这些后面再慢慢添加也是可以的!但是万用表和电烙铁必须得有!
照葫芦画瓢
开发板学完基本的功能后,就可以自己动手去设计电路了,第一直接复制开发板的原理图(当然不是全部复制,只是摘抄其中一部分),比如,开发板一般都是5V供电的,51单片机运行的最小系统包含的复位电路和晶振电路,其余的数码管电路,继电器电路,按键电路等一些稍微简单点的电路。
一开始我们尽量不要去选择难度大的电路,比如下载电路(USB-TTL),我们可以先用现成的模块给单片机下载程序,还有显示屏电路(主要是排线焊接上),新手很容易焊坏显示屏的排线,当然如果是用现成的显示屏模块也是可以的!
大体的意思就是:一定要动手做自己的第一块板子
那在这期间你就会不知不觉的想去了解这些外围电路,包括为什么用三极管,什么情况下能让数码管亮起来,原理是什么,单片机的复位电路,晶振电路的原理,EDA软件的使用,如AD或者国内的立创EDA这些都是你在设计第一块板子时都会非常顺利的去接触的,就像滚雪球一样,而且不会觉得枯燥,当第一块板子顺利完成时,有的更多是成就感!这是支持我们继续学下去的动力!
有了第一块板子的信心加持之后,千万不要停下来,这个时候我们就可以有选择性的看一些通俗易懂的书籍看了,比如下面这两本:
总结:
想要快速入门硬件,一定要多动手,只有动手做实物出来才能更好去验证你的理论计算是否是正确的!
以51单片机和STM32为核心不断的去积累外围电路的设计技巧
基础器件,不用刻意去看,可以在实际项目碰到时再去针对性的看,比如单片机的复位电路电阻和电容的大小怎么算?这个时候我们再去看相应的知识,印象会更加深刻。
多逛开源论坛,看看人家设计的电路和PCB。总结人家是怎么做的?为什么能实现这个功能?带去疑问去看别人的项目,会成长的更快。
不能一直沉迷在单片机的系统中,过程中要穿插别的知识点,如DC-DC电源设计,器件的选型计算和PCB布局走线等等!
最后说一点,兴趣才是最好的老师,如果你在学的过程中感觉很压抑,是强迫着自己学的,那核桃建议你还是另选赛道吧!
好了,今天就先写到这吧!