慕司板(IAP15L2K61S2)，将开源进行到底

微风 · 发表于 2014-10-25 21:18:57

本帖最后由微风于 2014-10-25 22:08 编辑

演示视频如下：
http://v.youku.com/v_show/id_XODExMjY3ODY0.html
这是我本科毕业前的一个作品，工作快4个月了，虽然手里焊过调试过的板子没有一千，也有八百了，但，还是自己的看着亲啊！正如歌手少司命所说：
如果不再满意别人为你建造的越来越嘈杂的世界，那么自己动手建一个吧，虽然简陋，却足够承载自己的那些白日梦！
现在拿出来开源到底，包括PCB、元件库，大家可以随意引用或更改文档、代码、PCB，只需新浪微博@weifengdq即可，不必等待作者同意。
目前完成的资料（希望至少有点STC89C52的基础看看，当然但愿对于所有的电子爱好者来说，有点参考价值）有：

手册基本编写完成，目录如下：

IAP15F2K61S2是STC目前主推的单片机，老姚STC官网截图为证：

虽然早就耍过STM32了，但心中总有一个想法：做一块自己的开发板，又恰逢大四下带学弟学妹学单片机，不想索然无味的教，去年电赛的时候了解过STC新推出的IAP15，看中了可仿真、自带复位电路、33.1776MHz的内部时钟，索性就拿来直接教了，虽然我也是第一次用。这样，直到我大学毕业，期间一共画了5版IAP15的板子：

可以看出，从第3版（学校的航模大赛期间画的）开始才基本定型，第5版是修复了第4版的Bug后的定型版。
板上放了500mA.h的聚合物锂电池(自带过充、过放保护电路)，使用海绵胶粘到了电路板上，板子上有TP4057锂电池充电管理芯片和CE8301升压电路（输出5V）：

两个摇杆，10个独立按键（仿照天地飞和游戏手柄），可以做什么，你懂的！
程序自适应主时钟：使用内部时钟，可以在下载软件中使用5.5296、6、11.0592、12、18.432、20、22.1184、24、27、30、33.1776MHz的任意频率，默认所有程序运行在最高频率33.1776MHz，但程序是可以自适应主时钟的。
关于IAP15的仿真，2013年8月刚拿到IAP15这个片子时，我死活仿真不到33.1776MHz，还以为是芯片Bug，当时在博客上妄下结论，但到了2014年，一个偶然的机会我才发现，原来使用PL2303只能到6M，使用CH340却是可以仿真到33.1776MHz！困扰了我一年的问题也解决了，后来又发现仿真时串口1切换到P36/P37还可以照常使用！看来永远没有终点，也永远没有完美吧！完美不大会让人体会到喜悦，追求完美会让人很累。

程序编写的基本思想如下图解释，实现1s闪灯一次，一看便知：

程序中大量使用全局变量标志位，每一个任务给一个标志位，在定时器中断中进行调度，在while中执行任务。如演示程序的代码如下：

这样，初始化后的主程序完全没有了ms级的Delay，大大提高了CPU的效率，有人问按键的代码呢？使用了静态变量，通过定时器中断消抖，基本不占用CPU。

关于打游戏那段，是我的大学舍友毕业前用Python花了一个下午写的，包括上下位机的协议制定，都是他完成的！是用串口虚拟按键。

千言万语说不尽，一切尽在代码中！

关于编码器的专题：
其实是很久就有的一些想法，只不过未实践过，应该可行：

采样周期Tc可以用一个定时器中断来实现，单片机对外唯一需要做的是捕获脉冲，而捕获脉冲的方法大体有：

（1）定时器的计数器模式，来一个脉冲计一个数（传统的51单片机都有Timer0、Timer1，STC89C52和IAP15F2K61S2均有Timer2，STC12系列没有Timer2。STM32的定时器有一大堆，不过可以直接配置为正交编码模式）。
（2）外部中断（一般都有INT0、INT1，有的有INT2、INT3等），如STC89C52有INT0、INT1，支持下降沿触发和低电平触发。IAPF2K61S2有INT0~4共5路外部中断，其中INT0和INT1支持上升沿或下降沿均可触发方式和仅下降沿触发方式、INT2、INT3和INT4仅支持下降沿触发模式。
（3）PCA (可编程计数器阵列Programmable Counter Array)脉冲捕获（STC12C5A有2路、STC12C56有4路、STC15F2K有3路。STM32的普通定时器即可实现脉冲捕获）。

使用IAP15F2K61S2的一个定时器做时基定时器测速，剩余的2个定时器计数器+5路外部中断+3路PCA=10路编码器测速，再占用10个IO口可以判断编码器旋转方向。其中INT0、INT1和3路PCA是可以上升沿下降沿均捕获，是可以编码器2倍频的。
那么问题来了：
这样，给10个编码器测速，合适么？小伙伴们可以自由讨论，演示程序使用了定时器1的计数器模式来计数，只记数不中断，这样，基本避免了CPU频繁中断，另一方面，在定时器0的中断中速度也能测出来了！
上传手册：

视频教程、演示程序及其他文档放在度盘：http://pan.baidu.com/s/1sjPTMMh
最新的视频、例程、BUG修复会第一时间在我的新浪微博：weifengdq 中更新，不过也会贴在此贴中，希望小伙伴们直接到此贴提供意见和反馈问题！

90初后，小时候我们的理想是什么？多半是科学家吧！但愿，我们都还没有长大！(以此作结)

编辑原因：文字错误修改，上传错误修改

gujiamao_love · 发表于 2014-10-25 21:29:20

不错，帮顶，不过好久不用stc了。

rgb0 · 发表于 2014-10-25 21:32:47

售板

微风 · 发表于 2014-10-25 21:51:16

rgb0 发表于 2014-10-25 21:32
售板

目前仅有手工焊接的十套样板，我的微博（@weifengdq）里有，PCB都开源了，暂时没准备生产

登云钓月 · 发表于 2014-10-25 21:52:13

不知道是怎么仿真的。很高级的样子。

微风 · 发表于 2014-10-25 22:02:54

登云钓月发表于 2014-10-25 21:52
不知道是怎么仿真的。很高级的样子。

IAP15仿真很简单的，是串口仿真，安装好驱动后，只需要USB转串口(CH340，一个小板不过3块钱)，连接到P30/P31引脚，把下载软件的下载程序下载进单片机中，就可以在keil中仿真了：

单步、断点、全速，所有仿真都支持的

soos · 发表于 2014-10-25 22:05:39

支持楼主精神

Vampireyifeng · 发表于 2014-10-25 22:07:32

河南老乡，顶一下

微风 · 发表于 2014-10-25 22:11:37

Vampireyifeng 发表于 2014-10-25 22:07
河南老乡，顶一下

谢谢老乡啦，不希望一辈子做电工，但希望一同进步

lichaoming520 · 发表于 2014-10-25 22:15:00

示例程序无法读取

qs6361036 · 发表于 2014-10-25 22:20:20

这个片子见的好少啊，现在还有市场吗

liuruoshui · 发表于 2014-10-25 22:28:49

楼主不错！！支持一下！

v灰尘 · 发表于 2014-10-25 22:35:18

”焊过调试过的板子没有一千，也有八百了“

v灰尘 · 发表于 2014-10-25 22:35:55

差距好大

微风 · 发表于 2014-10-25 22:40:46

lichaoming520 发表于 2014-10-25 22:15
示例程序无法读取

今天上传的附件到最大限制，上传不了了，aaa........可以到我的新浪微博（@weifengdq）中找链接下载

zichongde · 发表于 2014-10-25 22:45:18

正打算研究一下这单片机，可以的话，推荐给学弟～

微风 · 发表于 2014-10-25 22:48:37

qs6361036 发表于 2014-10-25 22:20
这个片子见的好少啊，现在还有市场吗

STC去年新推出的STC15系列的一个，对应STC15F2K60S2的可仿真单片机，比STC12系列好用太多了，单片机就是最小系统，STC今年的单片机大赛指定使用IAP15F2K61S2，以后应该会越来越多，毕竟STM说我功能强大，STC说我有直插！

zhangchaoying · 发表于 2014-10-25 22:52:51

求板子！

微风 · 发表于 2014-10-25 22:56:45

v灰尘发表于 2014-10-25 22:35
”焊过调试过的板子没有一千，也有八百了“

主要是目前的工作是这样的，说是电路设计，工作了更感觉像测试，工作四个月，各种直插贴片的板子焊啊焊的，其实现在看来，无非也就那么几种PCB，焊完拿着各种仪表调试，调试好环境试验，不过，再测试。。。如此一来，也差不多了好几百块PCB了。。。文档的整理都是下班后抽时间整的，只是为了完成大学时的一个白日梦！

syflash · 发表于 2014-10-25 23:55:14

mark

quzhanguang3 · 发表于 2014-10-25 23:57:50

楼主演示清晰，表述有条理，吐字清楚，看来口才不错，基本可以摆脱技术谋生之路了。

zhutao7589 · 发表于 2014-10-26 05:27:53

楼主很强大，资料先收下，谢谢你的分享。

微风 · 发表于 2014-10-26 08:52:57

zhangchaoying 发表于 2014-10-25 22:52
求板子！

目前仅有手工焊接的几套样板，我的新浪微博（@weifengdq）里有，你可以去看看

微风 · 发表于 2014-10-26 08:54:47

quzhanguang3 发表于 2014-10-25 23:57
楼主演示清晰，表述有条理，吐字清楚，看来口才不错，基本可以摆脱技术谋生之路了。 ...

嘿嘿，真的啊？这是我录了4遍才录好的，都快把我的舍友小伙伴的耐心耗光了！

xwkm · 发表于 2014-10-26 08:57:47

最近STC不是主推STC15W4K系列吗。。。其实我觉得STC性价比还是低了点。STM32这价格RAM FLASH和外设都比STC强大多了

微风 · 发表于 2014-10-26 09:41:14

xwkm 发表于 2014-10-26 08:57
最近STC不是主推STC15W4K系列吗。。。其实我觉得STC性价比还是低了点。STM32这价格RAM FLASH和外设都比STC ...

片子不是还没大规模销售么买不到啊啊啊！

EngKing · 发表于 2014-10-26 09:51:42

好多年不用STC了

xwkm · 发表于 2014-10-26 10:55:09

微风发表于 2014-10-26 09:41
片子不是还没大规模销售么买不到啊啊啊！

用M3呗~M3好用很多嘛

wh9602 · 发表于 2014-10-26 16:18:34

不明觉里哦，干什么用的

小行星 · 发表于 2014-10-26 16:28:15

楼主厉害，关键思路清晰

jerry840922 · 发表于 2014-10-26 16:50:49

厉害，多谢分享

ouzw · 发表于 2014-10-26 18:46:27

谢谢楼主分享！推荐的软件不错

zml322 · 发表于 2014-10-26 19:21:06

顶楼主一下

salahading · 发表于 2014-10-26 19:26:37

不错，帮顶

gsq19920418 · 发表于 2014-10-26 19:31:47

好好呀！

whf199191 · 发表于 2014-10-26 19:35:19

战略mark~

rongade2008 · 发表于 2014-10-26 19:58:31

不错帮顶，正在学习STC当中！

wxdjack · 发表于 2014-10-27 17:21:01

tuy0326 · 发表于 2014-10-27 17:28:44

用STC的人真能忍啊

微风 · 发表于 2014-10-27 19:58:38

tuy0326 发表于 2014-10-27 17:28
用STC的人真能忍啊

仅仅是学习还是够的带学弟学妹入门单片机的资源还算丰富。。。

jesseh · 发表于 2014-10-27 20:02:28

呵呵，LZ资料的风格倒是和STC蛮像。

dswybs · 发表于 2014-10-27 20:16:06

我的STC版的arduino都用到IAP15W4K58S4了，USB直接下载程序，哈哈，6路15位死区可设的PWM才碉堡啊，做PID数字电源没问题！

baoya1 · 发表于 2014-10-27 20:28:05

帮顶！让更多人学到好知识，这是个攒人品的好事情！

jack12345 · 发表于 2014-10-28 06:33:50

帮顶，不过好久不用stc了

浮云残雪 · 发表于 2014-10-28 08:09:47

mark一下

a249637628 · 发表于 2014-10-29 16:21:33

厉害，兄弟前途无限呀。。
回想我刚毕业的时候。。哎，什么也不会。。

carney · 发表于 2014-10-30 13:35:19

高大上的开发板啊，真不错

乌托青年 · 发表于 2014-11-4 16:58:56

好东西，不错

bgod1986414 · 发表于 2014-11-16 06:46:43

不錯，學習中

yuzhongbing121 · 发表于 2014-11-17 09:14:13

进来学习，谢谢分享~

LiuCA · 发表于 2014-11-17 09:33:56

谢谢分享

weare · 发表于 2014-11-17 11:09:37

嘿嘿！IAP15前段时间也玩过，谢谢楼主分享！

wkman · 发表于 2014-11-17 11:25:03

串口仿真，想起了快20年前流行的所谓 “ mon51 仿真器 ”类玩意，，，

livekoko · 发表于 2014-11-17 16:00:18

最近也在玩STC的单片机，参考下，谢谢

hellohaitong · 发表于 2014-11-18 15:46:39

向楼主学习

shi_90 · 发表于 2014-11-19 16:45:53

不错！标记一下！！

知识阅览者 · 发表于 2015-8-23 11:13:37

我一直在玩儿STC的单片机，感觉很好用，虽然在某些方面有瑕疵，但是总体的性能还是不错的。学校也是一直支持STC，所以钟爱，我的同学都在玩儿STM32了我还是一直玩STC的和MSP的单片机！

drxxz · 发表于 2015-8-24 21:16:05

一直在用stc，谢谢lz分享

nsj21n · 发表于 2015-8-27 08:46:40

还是你比较会玩，我上大学白上了。

慕司板(IAP15L2K61S2)，将开源进行到底

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