經常有小伙伴會私底下問核桃,到底該怎么入門硬件?
先整理一下大多數初學者的困惑:
你是否還在經歷著無論看多少篇的《模擬電子知識基礎》,真正項目來的時候,還是不知道如何下手?
你是否在復刻其他大佬的項目的時候,對原理還是一頭霧水?
你是否在板子出現問題的時候,不知道怎么去排查問題?解決問題?
你是否覺得PCB只要線連通了就萬事大吉了?甚至還想著直接軟件自動布線!
總之就一句話:似懂非懂!
其實呢,想學硬件無非就是下面這兩個原因:
第一,興趣愛好
第二,工作需要
無論出于什么原因,最終還是要做出東西,硬件不能只是紙上談兵!
相信很多小伙伴都是這樣做的,直接啃經典的“模電書”和“數電書”
首先,不得不承認,這兩本是非常經典的,全面,細致,理論嚴謹,但是你會發現你很難堅持看完,即使看完了,也總覺得抓不到重點,到了實際的項目還是傻眼,無從下手!
或者有的小伙伴更狠,直接把每一樣器件從頭開始學起,如電阻啊,電容啊,電感啊,三極管啊,MOS管啊等等!
的確,如果你能堅持下去,這也不失是一種方法,畢竟電路的基礎就是靠這些電阻電容電感三極管搭建起來的,但是過程會非常的枯燥,就拿電容來說吧。
電容的分類有電解電容,陶瓷電容,安規電容,鉭電容,固態電容,云母電容,滌綸電容等等,種類繁多,而且每一種電容的材質參數都不一樣,你要去學完這些,就像是填了一個坑,發現還要更大的坑去填,總感覺只學了點皮毛!
比如,為什么104的電容有些地方能用,有些地方不能用,你要考慮電容的等效電阻等效電感,還有頻率特性等等,估計等你學完就到了放棄的邊緣了!
那我們應該如何快速入門呢?以下是個人的一些建議,僅供參考,不一定適合每一個人。
找一個中心點,滾雪球似的的學
其中我個人認為最好的中心點就是——單片機
你可能會覺得,都沒有基礎怎么就開始學單片機了?
沒事,我們要做就是買塊現成的單片機開發板(推薦先51單片機開發板,后面再進階STM32)
現在市面上的51單片機開發板比比皆是,可選擇的太多了,比如下面的:
一般的開發板都會開源開發板的原理圖,那這個原理圖就比較適合初學者入門了,為什么這樣講?
因為整個單片機板卡就是各種各樣的外圍電路圍繞著單片機來展開的,如下面的電路:
按鍵電路,LED燈電路,數碼管電路,電源電路,蜂鳴器電路,繼電器電路,步進電機和直流電機電路等等太多太多了,那我們就可以借助開發板的課程來初步的認識這些基礎電路了,很多課程中都會講這些基礎電路的基本邏輯,這些基本邏輯對于入門硬件就完全足夠了。
總之,中心思想就是:先會用,后面再回過頭去搞懂其中的原理,不然很容易疲憊。
那很多小伙伴就會問了:買開發板那不就得學編程了嗎?
你也許這樣想過:反正我以后走硬件,干嘛還要花時間去學代碼呀!
那你這樣想的話,就大錯特錯了,為什么?
因為在以后的工作中,你如果不會代碼,你會吃很多暗虧!
核桃是親身經歷的!明明是代碼問題,而你不懂代碼,可能就被軟件的甩鍋了!
所以,不是要你學多深,而是基本的要知道!
基本的工具得有
如果真的想學硬件,最起碼電烙鐵,萬用表,這兩個工具是少不了的,這個錢是省不了的,先不說示波器和電子負載這些了,這些后面再慢慢添加也是可以的!但是萬用表和電烙鐵必須得有!
照葫蘆畫瓢
開發板學完基本的功能后,就可以自己動手去設計電路了,第一直接復制開發板的原理圖(當然不是全部復制,只是摘抄其中一部分),比如,開發板一般都是5V供電的,51單片機運行的最小系統包含的復位電路和晶振電路,其余的數碼管電路,繼電器電路,按鍵電路等一些稍微簡單點的電路。
一開始我們盡量不要去選擇難度大的電路,比如下載電路(USB-TTL),我們可以先用現成的模塊給單片機下載程序,還有顯示屏電路(主要是排線焊接上),新手很容易焊壞顯示屏的排線,當然如果是用現成的顯示屏模塊也是可以的!
大體的意思就是:一定要動手做自己的第一塊板子
那在這期間你就會不知不覺的想去了解這些外圍電路,包括為什么用三極管,什么情況下能讓數碼管亮起來,原理是什么,單片機的復位電路,晶振電路的原理,EDA軟件的使用,如AD或者國內的立創EDA這些都是你在設計第一塊板子時都會非常順利的去接觸的,就像滾雪球一樣,而且不會覺得枯燥,當第一塊板子順利完成時,有的更多是成就感!這是支持我們繼續學下去的動力!
有了第一塊板子的信心加持之后,千萬不要停下來,這個時候我們就可以有選擇性的看一些通俗易懂的書籍看了,比如下面這兩本:
總結:
想要快速入門硬件,一定要多動手,只有動手做實物出來才能更好去驗證你的理論計算是否是正確的!
以51單片機和STM32為核心不斷的去積累外圍電路的設計技巧
基礎器件,不用刻意去看,可以在實際項目碰到時再去針對性的看,比如單片機的復位電路電阻和電容的大小怎么算?這個時候我們再去看相應的知識,印象會更加深刻。
多逛開源論壇,看看人家設計的電路和PCB。總結人家是怎么做的?為什么能實現這個功能?帶去疑問去看別人的項目,會成長的更快。
不能一直沉迷在單片機的系統中,過程中要穿插別的知識點,如DC-DC電源設計,器件的選型計算和PCB布局走線等等!
最后說一點,興趣才是最好的老師,如果你在學的過程中感覺很壓抑,是強迫著自己學的,那核桃建議你還是另選賽道吧!
好了,今天就先寫到這吧!