用实战开发板制作数字产品 随着单片机技术的兴起，形形色色的学习开发系统便应运而生。这类产品在设计时，看重的往往是单片机知识的全覆盖。备有各类通讯接口及用于高级编程的配置，实验线路及相关硬件应有尽有。初学单片机的人对这门神秘的技术本来就具有恐惧心理，一看这阵势，恐怕更犯晕了。要知道，这些高级功能，连有一定单片机基础的人，都未必能全搞懂或用得上，更不要说初学者了。更重要的是，在这些平台上做了大量实验后，学院仍处在纸上谈兵阶段，对实验而言，考试的高分仍只是花拳绣腿。因为这类开发板基本不设计板外系统和工程实例。 实战开发板与众不同之处在于，不求完备，只求精炼。对初学者而言，少而精，学到手，用得上，才是第一重要的。本产品既不出自教研室，也不是出自实验室，而是出自工程一线的老兵之手。简洁的设计一目了然，足够诸多常用、典型的数字产品开发之用。学习、实验、样机一气呵成。可将开发板直接作为主控板制作出适用产品来。随赠的智能仪表既是参考样板，也是产品模块。遇到机会，两件宝物可立马变为两件超值产品，应用于各种电子工程之中，将经济和技术的血球一起滚大。AK-47步枪出自前苏联老兵之手，设计时就力求拆装便携，保养容易，耐沙土雨水，结果一炮走红。越战中美国兵丢下手中的美国造冲锋枪，而拣起AK-47来用。电子爱好者朋友，不妨试试这把AK-47，打几发试试效果如何？学习单片机也象学射击一样，先从基本知识学起。你只要看懂几页书，弄清几条指令的含义，就可以动手做下面几个实验（产品）了。一． 用开发板制作LED动感广告牌本实验的准入门槛。槛非常低。要求会钻孔、锯割、拼装。有电子常识、会焊接。读懂单片机教材的入门篇。然后就可以按部就班进行制作了。广告牌基板基板用5MM厚的塑料板制成。先在电脑上设计一个字模，再将字模打印，复制到基板上。按照图示的尺寸，外框装饰的LED灯珠，间距为20MM，每3个串联为一组。将外框灯珠数量凑成3的倍数。本例是40组，120颗灯珠。中间的汉字也按此间距排列灯珠。然后按照图样打出￠5的穿心孔，用以安装LED灯珠。基板周边用型材制作一个边框，以便悬挂。发光单元汉字用￠5的LED草帽管制作。广告用LED灯珠常用的有食人鱼管和草帽管两种。它们的发光角度都是120 ，可使产品正面的视野开阔。食人鱼管因外型凸透镜象鱼眼而得名。此产品性能好而制作价格较贵。草帽管外壳象一个小草帽，价格较低，汉字用红色灯珠，通过20MA电流时额定电压约2V。装饰框用绿色灯珠，额定电压约3V。为提高效率，整机电源用DC12V，红色灯珠5只串联，再与限流电阻R1相联成为红色发光单元。绿色灯珠3个一串，接通R2后成为绿色发光单元。在这里R的存在至关重要，它可以大大降低LED明灭的瞬间产生的冲击电流，从而大大延长灯珠的寿命。有了它灯珠在回路的电流约为18MA。广告牌组装这里广告牌是单片机的外设。将红绿色灯珠穿入孔内，每3或5颗灯珠经R串联后，形成正负两个接线端子。同一汉字的显示单元，正极联在一起，负极也联在一起。四个汉字的8个线头，正极接12V正极，这叫做 共阳极 接法。A、B、C、D四个负极端子是受控端，依次接入X1线路接口。装饰框的发光单元，正极全部接电源正极，负极的120根线头，按间隔8位的规律并联，形成8根线头。再依次接入X2的8个接线端。这就是边框发光单元的控制端。在进行串联、并联焊接时，因基板为绝缘体，可不必使用线路板。只须用胶枪将灯珠固定，再将各焊点一一扳倒并注意适当间隔。联好的线路尽量整齐、安全、固定。组装完成的广告牌，共有正极一根线头，汉字四根线头，边框8根线头。控制器简介开发板制作LED广告牌的电路原理图如图2。P3口的四路输出信号经74HC244放大到15MA，激励四路TIP41C。当激励电压为正时，输出管饱和导通，某个汉字发光；当激励信号为0时，输出管截止，该字熄灭。八路P1口输出经UN2803放大，控制8路边框发光单元。UN2803是8路达林顿管集成电路。呈反极性方式工作。即输入端为正时，输出端为零。TIP41C的集电极电流最大值为4A，UN2803每路最大吸入电流为500MA，因二者均不带散热片，最大值应减到40%左右。实验证明，本电路电流分别在1.2A和200MA时，器件温升在安全范围内。本产品的实际电流为：汉字每字300MA，边框每路90MA，双面加倍。编程概要最基本的闪灯程序是用MOVBO#80H MOVB0#08H分四次给P3口赋值，再配以循环延时程序，四个字就可以跳动起来。当你学会数据在累加器中左右旋转时，跳灯编程会更简练。这些方法，都是让汉字和边框要么同时变化，要么一个静止，另一个变化。当你学会了中断编程后，就可以使汉字和饰框各行其事，花样就有了质的变化。这个由浅入深的过程，很象我们启蒙时先学写 人 口 手 ，再学造句和写短文，最终写出宏篇巨著。单片机的神奇之处在于，同样的硬件结构，却可以编制不同的程序，产生大不相同的运行效果。单片机也象电脑一样 博大精深。通过不懈的努力循序渐进，最终达到驾轻就熟的高级境界。产品市场分析这个看似简单的实验，做成的产品前景如何？答曰： 前景光明 。任何商家一个LED动感招牌在门口一挂，既美化门面，又轻而易举地扩大了宣传，价格也在一般人可以接受的范围。每颗灯珠平均不足0.2元，框架基板数十元，外购控制器、电源不足百元。而一个双面电子招牌市场价为700元上下。市场需求用 无限 来描述，相信并不过分。对任何电子爱好者或电子从业者，这都是一个不错的商机。本产品如用于娱乐场所彩灯控制，或用于工程展览模拟流动效果，其潜在价值还要高出许多。二． 用开发板制作综合生产看板现代企业都在引入数字化管理手段，最常见的就是在班组或生产线安装综合生产看板。用实战开发板可以胜任愉快地制作出这类产品。以下详细介绍： 看板结构班组和生产线用的生产看板，其典型结构有一个大家公认的模式。一般是四项考核项目：生产节拍、计划产量、实际产量、产量差异。生产节拍是指某产品每件的平均生产工时，以件为单位；计划产量是指按节拍不间断运行，应产生出多少件产品；实际产量是指已验收合格的产品数量；差异是指两项之间的差额。常规的班、组、线看板外形如图3所示。原理图如图4所示。 运行机理按动调节键，输入节拍数据。开工时按下启动键，节拍进行秒倒计时。全零时计划产量加1。当检验员验收完一件产品时，手动按下K5键，实际产量加1。这两次加1的同时，电脑都会进行运算得出差异值是正是负。是正值，绿灯亮；是负值，红灯亮。有的车间还要求显示设备运行状况，只需在程序中增加一个子程序即可办到。若要清除两项产量值，可以采用复用键功能。按下停止键（D），判断是运行期间还是静止期间（有标志），是运行标志，停机；是静止标志，访问调1（C）、调2（B）键，若调1键为0，清除目标产量；若调2键为0，清除实际产量。如此设置，不仅使控制面板更简洁，而且可杜绝误击清除键造成意外清除。运行标志的设置，使得调1调2键在运行中无效，相当于为节拍值加锁。这样一来，一个完美的生产看板管理程序就生成了。 市场前景在轻工和制造业内，一家企业有几十上百个班组或生产线。对生产看板的需求巨大。目前只有部分企业率先安装到位。而且谙熟此项产品的科技公司不多，企业技改往往到处寻求合作。做为一个电子爱好者，应尽快完成充当从业者的角色转换；作为一个电子从业者应迅速自我升级，抓着机遇，力争大订单大项目，在新时代里创造新的业绩。要知道，即使最基本的生产看板，参考价也是四位数。数字产品的投入产出比，常常是用倍数来衡量的。实战开发板制作生产看板，只须外配若干位3 显示单元，外加一个金属外框。 智能仪表、实战开发板、产品制作要决。。。。。。相关素材本中心将陆续登出，意在鼓励大家都来学习、使用、推广数字技术。如能看到更多的人通过历练，成为自动控制专业人材，那将是笔者所企盼的。相关资料及演示视频，请登陆本中心网站。广告内容见100页。