第161章 那么复位电路谁来画

随着社会的发展，电子集成技术在飞速进步，在20世纪末期，人们把中央处理器、输入输出接口、功能模块以及存储器集成在一块电路板上，就成了一个微型计算机，简称单片机。它自诞生以来，不断发展改善，从一开始的4位单片机，仅被用来作为小型电子产品的核心部件，功能简单。

随着应用需求的增长，可以使用8位单片机，这种单片机具有强大的寻址能力和大量存储容量，它广泛应用于家用电器，工业控制，仪器仪表等领域，使得单片机的发展进入了一个新的阶段。第三次阶段性进步是20世纪80年代初，16位单片机的面世，使单片机具有更多的现代化功能，能被运用在高速复杂控制系统内。人们不断探索研究单片机，而32位单片机已经成为现实。

张琪琪想要选择PIC系列单片机。

她不由分说地介绍起来，“由美国Microchip公司推出的PIC系列微控制器价格低廉，尺寸小，能耗低，并且能够驱动负载。它的操作空间比较大，自由性更大。为了减低程序员负担与初学者学习的难度，方便程序设计者编写各种程序以及对程序的调试，有专门的指令系统。”

PIC系列单片机拥有极大的自由度，程序员可操作的空间较大，可以进行各种复杂化的指令程序。PIC系列的开发上限比其他系列高，运算能力强大，所以单条指令的执行速度较快，在高端的单片机系列中有很高的性价比。

由于经费不足，付至善打消她的这个念头，“选择STM32F103C8T6单片机是便宜又好用，而且又是基本上符合要求的其中一种单片机。何必在这上面的价格上面费神呢？”

傅凉薄也是这么认为的，至少他认为在这一点上面是和付至善统一路线。

“这次实验对于单片机的选用，我们需要足够能完善的引脚，并且满足本次系统设计的要求，由于我们是初次设计，单片机的结构不能太复杂，考虑到成本问题，该设计使用STM32F103C8T6微控制器作为该设计的核心模块。”

他们为了敲定这个设计思路，总共讨论了整整一天，为此还牺牲了晚修时间，继续探讨研究方向。

接下来的一个月的时间里，探讨了STM32F103C8T6单片机作为设计的作用。

“采用单片机STM32F103C8T6，它所使用的指令和引脚本能与传统的51系列MCU完全兼容，并且首次进行了许多修改。使它拥有许多传统51系列MCU力所不能得优势。它具有良好的32位CPU和FLASH，可在线编程，单片机STM32F103C8T6刚刚诞生，并击败了市场上许多相同类型的微控制器。”从某方面来决定它的优势是市场优势，在价格方面，广受初学者喜爱。傅凉薄从这一点考虑出发是好的，只是张琪琪对于单片机STM32F103C8T6总是有不同的见解。

“就算不选择PIC系列的单片机，选择AVR系列的单片机也不是不可以。AVR系列是由ATML在20世纪末开发的自主开发的MCU，加上ATML公司是电子产业的领头公司之一，设计出的AVR系列是高速8位单片机，有较高的指令集，代码齐全，优化性能好且易执行。”

付至善啃了这么多年的书，可不是白肯的。

“你也说了，什么都是比较齐全，其大部分的性价比都比较高，供货稳定，但是占有率低于PIC与MSC系列，你可不能忘了这一点。”

张琪琪的思路是没有什么大问题，主要还是被付至善看穿了，在这个设计主题中，老何会选择他们参加，肯定是他的道理。

谁都不是省油的灯。

傅凉薄把STM32F103C8T6单片机的系统设计一一和他们几个说了一下，：“首先我们需要完善的STM32F103C8T6单片机内核与指令系统，STM32F103C8T6单片机的系统有32个编程双向IO引脚，工作电压是4.75到5.25V，有可编程式串行通信口，32位CPU，片内震荡器，64字节内部RAM……嗯，大概就这么多，有什么疑问，可以提出来。”

“震荡电路你打算怎么弄？”张琪琪对选用的单片机了解还是处于在课本上。

振荡电路是可以产生时钟脉冲的电路，因此它也可以称为时钟电路。而单片机的周期是由时钟频率决定的，所以说，震荡电路所输出的频率越高，那么单片机就会有越快的运行速度。

“你等一下，我给你大概画一下震荡电路的电路图，你看了之后会明白的。”说完，傅凉薄从桌面抽出一张A3纸，拿起铅笔就开始画起电路图了。

画了不到三分钟，傅凉薄想起还有事情没说，“振荡电路根据振荡开始的方式，内部振荡和外部振荡分为两种模式。在本选题中，采用的是内震荡它由两个33pF电容与一个12Hz的晶振构成。”说完他的思路，对坐在桌子对面的付至善吩咐道：“这个电路图交给你了。”

付至善爽快地答应，“好嘞！”转头又对张琪琪说道：“你看好了，我给你画出电路图，要是还看不明白，那就真的为你智商着急！”

张琪琪被他俩你一言我一语给惹恼了，正想回一句，谁知武单曳却开口了。

“震荡电路由两个电容与一个晶振组成，晶振取12兆赫兹的频率，电容选33pF，是不是忘了加上去。”

傅凉薄看了看他写好的设计方案，来回看了两次，最终承认道：“是的，你说的没错，确实是少了告诉付至善。”主要还是没有完整的思路，加以细致化，就不会出现这个问题，武单曳只不过在细节方面，比他们仔细很多。

老何找上武单曳，相信是在座各位意料之中的事情，相反地，武单曳认为是意料之外的事情。

本身在学校他经常有很多课余时间外的繁忙业务，除了参加校内外比赛，另外一些学校班级的活动管理，基本都有他参与的份，老何不可能不知道他很忙这件事。

所以，老何说这次小型电动汽车的系统设计，让他一起参加。

他是犹豫了好一会儿。

老何游说了他好半天，最终才松口答应了。

他在物理方面的天赋没有在座各位好，按道理说，除了比综合能力，单科优势在物理这块，他明显不占优势。

付至善、傅凉薄和张琪琪，在教过他们的物理老师中，各个对他们几个的天赋表示认可，多多少少在物理知识上面，会过多给他们解释和演示。

好的老师不会止步于所学的范围，超出所学的范围再教育，是一个好的老师为学生指引正确的方向。

一个学生有了正确的目标和方向，才会意志坚定地走下去。

当老何问他：“你想过老师为什么要选你吗？”

武单曳猜测道：“因为我成绩好？”

老何摇头。

武单曳继续猜，“是不是因为我在物理方面还有天赋？”

老何还是摇头。

武单曳不想猜下去，直接问老何要答案。

老何说：“你比他们都能沉得住气，这一点是他们缺少的，也是我为什么要找你，同时你的作用相当于催化剂，放对了，那就是往好的方向发展，放错了……那就是失败了。”

武单曳沉默，认真思考了老何的话。

张琪琪一句话打破了这个僵局。

“既然武单曳把震荡电路的收尾说了出来，那么复位电路谁来画？”

是啊，复位电路还得画电路图。

MCU系统需要复位电路，这是系统的最终安全保障。在系统开始通电的瞬间时刻，系统电路的各个部件出现不能正常分配电压时，就会导致单片机出现运行错误，复位信号是一个清零的过程，从开始到结束，稳住电压，最后还是回归原位。断开复位信号，这样系统就能继续正常运行了。比如我们的手机遇到卡屏时，长按开机键就可以强制重启手机，这就是复位的作用。本课题选取按键复位的方式，设计复位电路，长按复位键时开始复位，松开后系统正常工作。

“这个我来画，不难。”付至善把复位电路图揽下来了，他对画电路图还算拿手，只不过需要多花一点时间去准备。

傅凉薄皱眉看他，“真的可以吗？”

付至善拍拍胸脯说道：“你别太小看我，这个能行的。”

凭空想象去画电路图，是很画出来，得有思路设计，后面才能够画出来。

所以他们讨论这么长时间，了解思路设计是很重要的事情。

“对了，软件系统设计你们打算怎么弄。”武单曳手头上的事情不算很多，想把这个设计的收尾弄一弄。

在设计完硬件电路值后，自然需要设计相应的软件才能使系统得以完整实现其功能。硬件电路设计的合理规范化与软件设计的完善整体化是决定着整个系统安全可靠运行的重要条件。运行过程中没有对应的匹配的软件，就好比陷入危机的硬件电路，在这一块设计上面，哪一个都不能少。

张琪琪说道：“既然弄了这个，系统测试也要弄吧。”

付至善肯定地说道：“这是自然的，系统测试的思路，是从电路图中的硬件电路完成的，编写程序以后，进行对实验设计的测试，并且对实验测试的结果进行检验，硬件电路测试过程中需要完成监测，最后的测试大概就是设计过程中，需要准备的系统正常运行和使用。通过对比实物来进行测试，将画好的电路图与其他模块进行衔接，之后相结合其他程序系统的设计进行测试，另外测试的结果得是准确无误，减少实验误差，保持实验的准确性和可靠性。我们这次实验的要求比较高，因此在电焊工这方面比较需要好的工具，另外要求动手能力较强，进行本次实验的过程中，需要准备的是对系统设计的熟悉程度，理解系统知识并正确使用。”

“另一种是利用编译软件，在计算机上绘图并仿真，模拟出实物并运行系统。模拟出来的结果，并不是真实的，所以并不是特别可靠。有实物的话，再进行试验，那么的出来的实验结果，是具有真实可靠性。严谨和逻辑是在编译过程中需要的思路，一旦出现了不一样的错误，通过大脑可以得出比较准确的信息，以至于大脑第一时间给予一个准确的理解，把这个理解套入这个系统测试过程中，无疑是对实验的随意性，就是在何时何地都能够进行实验。由于我们不是专业人员，对于实操性的过程并不是特别专业，但是学习过程中，还是希望本次的编译软件能够成功运行，并且确保系统测试顺利进行。”傅凉薄在后头补充道。

“仿真那里，谁弄？”武单曳提出这个才是让全场鸦雀无声。

最难的一关。

本次小型电动汽车车内温度测量与自动调节设计的仿真软件选用英国知名公司所推出的Proteus软件。Proteus仿真软件虽然才在中国发行不久，但其卓越的性能与良好的仿真环境，深受国内电子领域的工作者们青睐。真正把这些与现实相结合的过程通过程序设计以编程来完成，走过一段编程代码的过程，是真正意义上完成了从无到有的电子系统设计，是从概念转化为成品的完善设计。Proteus仿真软件中有两万七千多种元器件，全面的电子器件可以让设计者放心完整的设计任何想要完成的电子类系统设计。在市面上优良仿真软件真正让入门的初学者得到了好的推广。

“无论谁弄都好，我们把前面完成就把仿真一起弄出了，仿真比较难，留到最后再弄。”傅凉薄把最难的放在最后，不是不想先把仿真先弄，而是按实际情况来说，把仿真留在最后是最明智的选择。

张琪琪还是难得意见一致，“我也认为仿真放在最后。”

付至善没有疑问，表示赞同，“我没意见。”

最后，剩下武单曳，他在考虑这个问题。

如果把最难的克服了，那么……

“虽然我也很想说我们把仿真放最后，可是我们只有一个月的时间，其中还有申请上传等等审核时间，你们要考虑时间不多了，如果送去检测失败，我们是否还有时间可以修改。”