第十二節 電路識圖 從Arduino開始講起
前言：
專欄的名字是電子入門到工程師，那麼我們的最基本目標是硬體設計工程師。
實際導致初學者電路學習不入門的主要原因可能如下：
電路識圖講解不夠細緻形象，或者是該細緻的時候不夠細緻，又或是只鑽研某項細節而不看整體。
嚮導工作室的講解風格是：
先整體講解，然後事無巨細，為了形象生動無所不用其極！
因為只有複合型人才才有競爭力，所以我們講解會是軟硬體+管理常識。
本節開始，見證奇蹟的時刻到了，跟隨學習，大家會有脫胎換骨的感覺：）
Arduino 是一個軟體、硬體開源的平台，它的資料都是開放的，並且目前應用也比較多，作為初學者學習軟硬體知識，從這裡開始是比較好的起點。
假設Arduino 是嚮導這個人的話，
軟體：嚮導的思考、想法就是軟體；
硬體：嚮導的身體就是硬體；
開源：嚮導把想法告訴你，作為裸體模特上台溜一圈，展覽下，就是開源。
我們經常看到一個物體、名詞先從認知上覺得極其複雜，實際上目前看沒有比人更複雜的東西了。假設你對它不了解，你把它想成你，用你自己做類比，你會看到另一個世界。
12.1 獲取Arduino 軟體
下面是Arduino 軟體的開發平台
下載網址是：
Arduino - Software
12.2 獲取硬體原理圖和PCB圖
12.2.1 因為我們用Altium 講解，所以需要支持Altium 軟體的文件，到下面鏈接下載：
https://pan.baidu.com/s/1dG62nnYqF-YJUqtAr9Vu3Q?errno=0&errmsg=Auth%20Login%20Sucess&&bduss=&ssnerror=0&traceid=12.2.2 另外EasyEDA 軟體可以直接導入打開 Arduino的文件，到這裡下載EAGLE格式的pcb文件。
大家可以嘗試下EasyEDA這個在線（直接可以用網頁方式打開編輯，現在也有了客戶端直接安裝）的PCB開發軟體。（需要註冊下）
https://lceda.cn/這裡是EasyEDA （被立創收購，所以也叫立創EDA）中文教程：
立創EDA使用教程
從下面鏈接下載 EAGLE 格式的 pcb文件。Arduino Uno Rev3
然後到這裡打開既可以使用和觀察
我已經導入並分享到這裡，也可以直接從先鏈接打開
https://lceda.cn/pharos/arduino_uno_rev3-02-thEasyEDA 用的不熟，所以後續講解Altium 為主，EasyEDA為輔。
嘗試了下，EasyEDA 有了windows安裝版本（客戶端），比較好用
從下面這裡下載
https://lceda.cn/page/download
12.3 我們還需要Altium 軟體，我們用AD10版本足夠，自行百度。
Altium 前身是protel ，後面改了名字是DXP，最後才定名為Altium Desigener，是一個常用的開發PCB的軟體。
百度一下，你就知道
12.4 打開Arduino原理圖、pcb看看
可以先下載pdf 文件看看原理圖
鏈接: https://pan.baidu.com/s/1a6HGWpm2XGBFlzmXgGqvQg 提取碼: k3fh
12.5 作為硬體工程師，最基本的技能
你無法到達一個新的位置，主要原因是你不知道更高層次需要掌握的知識是什麼，那麼我們提前推演，研發工程師需要做什麼？
查詢相關資料-->繪製原理圖-->繪製PCB-->輸出料表（BOM）-->發PCB板廠打樣-->跟進試製樣品（pcb板上裝元件變成PCBA）-->調試排除問題-->跟進小批量-->跟進量產（主要工作轉至PE）
從這個流程我們發現，假設你正在上大學或者有志於向硬體開發工程師發展
那麼需要儘快掌握3項技能：
1、利用一款PCB繪製軟體繪製原理圖和PCB（常用的是AD PADS cadence等）
軟體不重要，但是你必須熟練掌握一個。
2、電路分析與調試維修，維修技巧在這個專欄有詳細講解，大家可以回溯學習，電路識圖分析，就是我們接下來的教程。
3、可以提前學習項目開發流程，明確自身定位，知道你需要獲取那些文件作為工作的參考，你需要出那些文件，作為後續部門的指導文件。（項目管理中專業術語，輸入輸出文件）
也就是你的任何工作實際上必須有章可循，有記錄可查。從支持部門或者自行搜索相關設計參考文件，例如數據表（datasheet）、行業標準、客戶需求文件，然後你的工作展開，需要為後續測試生產部門提供作業指導、硬體說明、原理圖、物料表、gerber等。
涉及的一些項目管理知識，在後續課程中，我們也會予以講解。為從工程師到技術型主管做鋪墊（技術總監、項目經理、產品經理、工程部經理、研發組長等等），這些知識都是實踐中所需的，如果有志向向更高層面拓展，就是你立足的本錢。
作為維修員你碰到問題可以向產品工程師（PE）、研發工程師（RD）求助，但是當你做到研發工程師位置時，就需要獨立解決問題，那麼不是你把pcb畫出來，做出板子完事，而是碰到任何問題都要想辦法處理解決。很多人做基層員工或者維修員時，因為對產品加工維修熟練，很多人就瞧不起PE、RD，但是位置決定接觸層面，他們可能維修不熟練，但是掌握的很多知識也是其他人不具備，我們目標向前，永遠記得你的向上發展，首先得認知就是要學到上層主管、技術的基本技能，而不是故步自封，僅在舒適區做簡單機械性的工作。學習掌握大量的新知識是有用的，哪怕不熟練，也可能獲取機會。
12.6 回溯，繼續講解arduino uno Rev3 原理圖
任何事物都有個核心，核心知識了解了，那麼其他的可以順序推演，事半功倍。
arduino 是一系列的產品，包括主控板（很多種）和許多外圍模塊。所以拿它來講解我們能夠學到大部分基礎硬體知識。
Arduino Uno Rev3 是其中的一款產品。上面的原理圖、實物圖都是這個。
前面說過，當對一件事物不了解時，把它比喻成人就可以了。
這位的大腦的名字是ATMEGA328P-PU，嘴是ATMEGA16U2-MU
一個負責思考控制，一個負責與其他人交流，這個其他人是一台電腦。
研發工程師與數據表（datasheet）打交道比較多，也就是這些晶元的說明書。
幾個渠道獲取它：
1、生產這款晶元官方網站，這個最準確
2、代理售賣這款晶元的公司
3、你的前輩工程師或者從網站、論壇自行搜索找到的
我主要通過兩個渠道獲取，一個是官網，一個是立創商城
第一步，到搜索引擎搜索（谷歌、必應、百度等等）
例如
點進第一個後到了下面鏈接
ATmega328P - 8-bit AVR Microcontrollers
另一個立創商城最近做的不錯，幫工程師整理了大量的資料，推薦下（價格有點貴，但是對做樣品的工程師來說是合算的，他代理的渠道較為正規，產品品質較好）
立創商城官網_電子元器件採購網_自營現貨電子元器件網上商城_立創電子商城【嘉立創】
其他元器件搜索方式類似。
有了說明書，我們就可以研究其底層的知識（使用方式、適用範圍、工作條件等等），這份說明書非常重要。
那麼我們先從簡單的開始了解下這個大腦，ATMEGA328P-PU
它是一種單片機，這個名詞可以先不求甚解，我們先看怎麼利用它完成一些事情。
單片機很像一隻蜈蚣，它的每條腿都有個獨立的名字，並且每個名字還有功能外號。
PB5、PC1 是兩個引腳的名字，他們還有外號，PB5 有個功能外號是SCK，PC1是ADC1代表這兩個引腳可以實現的功能。ADC就是可以把模擬信號接入進行處理，SCK是一個通訊用的時鐘信號（SPI的一個引腳）上一節我們提到了SPI，這個晶元就有SPI通訊的功能，實際就是其他晶元支持spi通訊功能就可以這個和支持的晶元連接起來通訊，具體怎麼通訊的，可以用示波器看下，再底層的就是嵌入式工程師的活。當我們講到spi連接時再細講。
12.7 電路原理圖的線路連接
我們了解了晶元引腳的命名，也找到他的說明書，我們先不看細節，看他怎樣與外部設備（晶元連接）這一節暫時主要是資源與工具的準備，下一節正式開始分析電路。其中前面曾經多次說過proteus這個軟體，在這裡繼續強烈推薦，一定要把它學會。具體安裝使用方式自行搜索。
總結：
這一節主要是為後續分析設計電路進行準備，了解Arduino資源獲取方式，了解幾個常用的電路工具。準備差不多了，可以進入下一節學習。
附錄：
如果碰到不明確的名詞例如 PCB PCBA 等等 建議直接到瀏覽器搜索，多方對比學習。
1、PCB
2、PCBA
PCBA 是PCB 組裝品的意思，A就是組裝英文單詞的首字母。
3、RD
PM、RD、QA、OP英文縮寫是什麼意思？_百度知道
4、PE
RD、PE、PM、技術員、維修員等，電子技術入門之後，很多人從事的工作可能是這幾項，提前予以了解。
如果貼近硬體的軟體也入門了，那麼嵌入式工程師、測試工程師或許也是你的用武之地。
5、單片機
6、SPI
參考：
前期寫了幾篇介紹Arduino（一個開源的軟硬體平台）都不完整，作為參考
嚮導：電子技術進階一 電路識圖與分析
嚮導：電子技術進階五 Proteus繪製一個Arduino電路圖嚮導：電子技術進階六 Altium繪製一個Arduino電路圖
電子入門更新後的目錄（難度遞進式學習）：
嚮導：第一節 電 電流 電壓 電路 基本電子元件
嚮導：第二節 交流電 直流電 交流變直流
嚮導：第三節 基本電路之交流電路與變壓器
嚮導：第四節 電路心法 基爾霍夫電壓定律與電流定律
嚮導：第五節 電阻分壓 驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處。
嚮導：第六節 電路搭建 我們何嘗不是基建狂魔
嚮導：第七節 設計電路與學書法學繪畫並沒有差別
嚮導：第八節 照葫蘆畫瓢，常式、模板很重要
嚮導：第九節 電子設備維修心法
電子入門進階系列（硬體研發入門）：
嚮導：第十節 直流變直流電路（DCDC）晶元選型
電子維修實戰技術三篇（順序閱讀，維修絕招，壓箱底的技藝：）
嚮導：二極體檔測量法--視頻說明
嚮導：第六節 電子學習 二極體檔測量法 細講
嚮導：第四節（4.4） 維修技巧 電路圖識圖
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