单片机开发板有什么用板

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几十年前的电子爱好者,最喜欢的就是电烙铁、面包板和收音机;十几年前,出现了单片机,于是玩具就成了电烙铁、面包板和单片机;到了2015年,贴片技术的不断普及,让面包板不再那么有用武之地,经济的发展也让现成的板卡价格降到了一个合理的范围,购买现成的电路板,甚至自己打样电路板来使用,已经成为了一个趋势。现在,我们面前的选择就空前的丰富,一方面,是以Arduino和树莓派为首的开源硬件阵营,另一方面,则是以STM32、51和S3C2440为首的传统单片机开发板阵营。笔者根据自己的使用体验,与读者简单谈一谈它们在开发应用上的区别。

分类无论属于哪个阵营,它们用的CPU都得分成MCU(微控制器,或者称为单片机)和MPU(微处理器)两类,它们的本质区别在于MMU(内存管理单元),也就是对于虚拟内存空间的支持。树莓派和S3C2440就属于MPU类的,而Arduino和STM32就属于MCU类的。它们在运算能力上有巨大的差距。

基于上面的分类,如果把它放到一个天梯图内,我们就能得到这样一**源硬件的比较图。
性能天梯图需要注意的是,这张图只比较了它们的纯运算性能,越靠上的,运算性能越强,但是这张图并不是按照比例画的,实际上,树莓派的运算性能可以达到Arduino的100倍。接下来,我就根据上面的两种分类方法来讲讲它们的区别。
性能的差距广大的电子爱好者可能一直有一个疑问,那就是树莓派和单片机或者树莓派和Arduino的选择问题,其实也就是MPU和MCU的选择问题。 这里又得分两种情况讨论,一类是没有学过任何东西,想直接拿树莓派入门的,另一类是在玩过Arduino或者51单片机之后想要玩玩更高端平台发。

先讲讲第一类。对于第一类玩家,如果已经有了编程基础,可以直接试着玩树莓派,如果只是把树莓派当成一个小型PC或者低功耗服务器,完全没有问题。对于编程水平好的,我更推荐CubieBoard CC80或者Jetson TK1,因它们的性能会强大很多,玩起来会更加舒服。如果没有编程基础或者想要玩软硬结合的,还是建议从PC编程或者Arduino、单片机开始学**。 对于第二类,选择就不那么简单了。首先要知道,在过去(其实抛开开源硬件,现在也是一样),MPU是一种很复杂的东西,一般得熟练掌握单片机之后才能去接触MPU。而且MPU通常涉及到Linux内核的修改、Linux驱动的开发、Linux软件的编写这类事情,需要的知识储备很多。对于一般爱好者来说,玩MPU完全就是天方夜谭。但是MPU又是那么吸引人,数百兆的主频,数十兆的存储空间,是MCU根本无法想象的。MPU就像是一台真正的PC,而MCU只能算个玩具。国外的开源硬件大佬自然也看见了这一点,于是就有了树莓派这样的产品。树莓派就是融合了开源硬件易用性和MPU强大功能的产品。现在,对于想要玩高端平台的爱好者,最主要的选择就是树莓派和STM32(虽然它们根本不是一个量级的东西,但是由于2440类的东西开发难度太大,业余爱好者一般较少涉足)。那么我们就来对比下,树莓派和STM32分别能做什么,都能做的东西开发起来有什么区别。
1. 只有树莓派能做的:机器视觉、视频解码、3D游戏等。
2. STM32和树莓派都能做的:飞控、3D打印控制、音频解码、网络监控、物联网传感器等等。
3. 只有STM32能做的:基本没有。
小结STM32能做的,树莓派都能做树莓派能做的,STM32不一定能做
再来看看对于都可以做的东西,两者开发上有什么区别。以网络视频监控为例吧。STM32的开发流程是这样的:硬件选型→设计PCB→焊接→调试硬件→编写DCMI和RMII驱动→移植TCP/IP协议栈→调整摄像头驱动→编写网页服务器程序→完成。其中涉及的代码量非常大,不过好在都比较基础,爱好者还能应付一下。而树莓派的开发流程则完全不一样:买一台树莓派和一个摄像头→把摄像头连接到树莓派上→在树莓派上安装一个监控软件→完成,简直就像玩一样,半个小时就能完成。 对于爱好者来说,树莓派确实是利器,不用很长的时间就能实现很棒的效果,自己写程序也不是太复杂,就参考PC上的Linux程序编写教程就可以,因为网络协议、图形库这些都是现成的,省去了很多麻烦。不过,有利也有弊,树莓派是个高度封装的东西,如果想要借此学**ARM Linux的基础开发,我还是劝你转投2440的怀抱,因为树莓派说是开源硬件,但是实际上它的底层Bootloader和核心数据手册是闭源的,对于应用开发没有影响,但是学**原理就要命了。另一点,就是成本。如果你做的这个东西要量产,那么成本就变得很重要,基于STM32的网络监控方案可以比基于树莓派的方案成本低一半以上,这可是十分吸引人的。当然我只是举个例子,实际上,目前市场上网络监控用的既不是STM32,也不是树莓派,而是专门定制的ARM9。 那么对于爱好者,STM32有什么意义呢?看起来似乎上面提到的两个弊端都没什么关系啊。让我说的话,STM32的优点就是更为基础,这个理由和上面对于51单片机的观点是类似的,玩STM32可以学到更多基础的知识,脚踏实地慢慢来,路上的风景也很精彩啊,从零开始,看着自己的作品一点点完善,难道不是一件很有趣的事情吗?功利地说,如果要从事电子工程师的工作,这些知识和经验将会十分有用,因为工作也是和基础的东西打交道,无论是MCU还是MPU都一样,将要面对的,是**裸的原理图和源代码,而不是apt-get 总结讲了那么多,不知道大家对于这些东西的区别有没有一个大概的了解。我写这篇文章,并不是想告诉你“STM32好”、“树莓派超级棒”这种观点,而是希望大家能根据自己的爱好和需要,选择合适的产品,而不是盲目跟风。最后,祝大家玩得开心!

 这里介绍一款用单片机开发板完成适合单片机初学者的温度湿度测量试验,理个试验是在单片机开发板基础上完成任务的。这款单片机开发板是一款性价比非常高51单片机开发板,包邮价格38.8元(这个价还送了一片1602液晶显示屏,及一片STC89C52RC单片机)。整块板子体积小,可用于学习51单片机、avr单片机学习,可做智能小车控制主板或者DIY其他电子智能设备,附着的例程丰富。板上设计有一块四位一体共阳数码管,留有1602液晶显示屏接口、128*64液晶显示屏接口,红外线接收二极管,DS18B20温度传感器接口、无线模块接品、用于下载AT89S51/52单片机程序的ISP接口、蜂鸣器电路、板上集成了8个发光二极管。STC单片机程序可以直接通过USB线进行烧写,总之该板功能强大,附送的单片机例程多达50多个。

用这块板完成单片机各种试验,只需要增加少量外围元件即可实现,对于单片机初学者,是不错的选择,花费省,最重要的是省去了焊接板子的工作(焊接板子对初学者来说,是一项困难的工作),可以集中精力学习单片机的编程知识。

下面是单片机开发板完成序列试验之一:温湿度测量

试验是在有开发板基础上进行的,由于开发板上没有DHT11温度、湿度传感器,所以需要自己增加这个传感器,所需要的元件及材料:DHT11温度传感器一只,三根杜邦线,如下图:


     由于温度传感器的管脚较细,不能用杜邦线直接连接,只能通过焊接,焊接好线的传感器如下图:

     由于程序太长,直接贴在博客上,会发生部分程序丢失现象,所以,需要程序的可以自己到百度网盘上自己下载。

实物图连接:温度传感器的1脚接VCC2脚数据端接开发板的P1.0端口,4脚接GND,连接好电路后,把程序编译生成的HEX文件烧写进单片机中,通电即可正常工作,正常工作图如下。

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