千呼万唤始出来——uFUN开发板2.0开箱评测

前言

今年3月，我参与了面包板社区组织的第一批uFUN开发板评测活动，并有幸能获得试用机会，那是我第一次了解到uFUN这个项目及背后的故事，4月份，uFUN 2.0版本来了，收到了张工送的一块样板，后来又收到一块量产板，非常感谢。其实开发板很早就收到了，也玩了一段时间，早就计划着写一篇开箱评测，正好最近面包板正在开展新版uFUN的评测活动，我也来参与一下，写写停停，终于写完了，以下内容仅仅是我个人的观点，有错误的地方欢迎各位朋友指正、互相交流学习！

uFun是什么

uFun是由@张进东 张工组织发起的一个开源的学习板，设计初衷是为了帮助学生更好的理解电子知识和开发技巧，同时又能对学生毕业找工作有很明显的帮助。张工于2014年10月提出这个想法，并发到了博客上，不久就得到了全国各地几十位小伙伴的支持和响应，大家天南海北，筹钱献力，多位在职工程师，利用业余时间共同设计了这块学习板，经过几次的设计验证，还有一些厂商的支持，400套学习板诞生了。

uFUN不是一本死板的“教科书”，虽然只有4*6cm大小，但却包含SD卡槽、三轴加速度计、触摸按键、蜂鸣器、RGB LED、串口芯片、低通滤波电路、双T陷波滤波器等，方便携带，开发简单，只需要一根普通的安卓MicroUSB数据线即可完成你的设计。

板载资源简介

和1.0版本一样，2.0版本同样采用四层板设计，沉金工艺，蓝色油墨，由于取消了Mini-PCIE座，所以整体厚度小了不少，大小还是保持4*6cm不变。

大点的芯片座子主要放在了正面，阻容主要分布在了背面，各元器件的封装也都是选了小封装，如大部分0402封装的阻容，贴片的超级电容等。别看板子只有小小的4*6cm，但是板子资源还是相当丰富的，下面我们一起来看一下吧！

• 主控MCU：主控MCU还是采用的STM32F103RCT6，LQFP64封装，STM32系列大容量产品，256KB Flash + 48kB SRAM，内存空间足够使用了，主频72MHz，外设丰富，51个可用IO，8个16位定时器，3路SPI，2路串口，1路SDIO等等。对于新手入门32位ARM单片机是一个很好的选择，学习资料非常多，学习过程中遇到的问题基本都能在网上找到答案。

• 串口芯片：CH340，板子自带了USB-TTL转换芯片，对于没有调试器的朋友，可以方便的通过串口1来下载程序，同时，也是程序调试的好帮手。
• 传感器：LIS3DH，ST公司的MEMS传感器，三轴加速度计，支持IIC或者SPI协议，本板子采用的是IIC协议接口。
• 触摸按键：TTP224N，4通道触摸芯片，上下左右4个触摸按键直接画在了板子上，可以做出很多好玩的东西，和上位机通信，可以作为游戏手柄，来玩贪吃蛇、俄罗斯方块、2048、FlappyBird等小游戏，也可以结合显示屏直接使用触摸按键来控制。
• TF卡座：采用的是自弹式TF卡槽，内部直接连接了STM32的SDIO接口，可以直接通过官方固件库来驱动。
• RGB灯：通过控制3路PWM波，从而调出各种颜色，RGB驱动电路由原来的低电平点亮改为了高电平点亮。实际使用发现Green和Blue LED的控制引脚反了
• 光敏电阻：取消了反贴的LED，而改为了贴片光敏电阻，配合AD采集，可以作为心率传感器来使用。
• 蜂鸣器：相比于第一版的蜂鸣器，采用了更小了封装，有着更小的体积。
• RTC电池：使用的是贴片超级电容，相比于贴片电池座+纽扣电池的方式，体积要小的多。
• Micro-USB接口：USB使用了和普通安卓手机一样的USB接口，而不是Mini-USB，之前看有朋友在试用过程中，不小心把座子直接从板子上拔掉了，所以大家在拔USB线的时候，温柔一点，如果焊盘被拔掉了，那就真玩不了。
• 外部IO：通过2.0mm间距40P排针，引出未使用的GPIO，并不是常见的2.54mm间距的，所以如果想连接一些外部模块，还需要2mm转2.54mm的排线才行。

新版本更新的地方

1.0版本的评测文章可以参考之前发的一篇文章：小巧而不失精致，简单而不失内涵——uFun开发板开箱爆照

相比于第一版，uFUN的改动不算太大，不过优化了很多细节：

• 扩展接口的修改。和上一版相比，最大的一个修改就是修改扩展接口Mini-PCIe为2.0mm间距双排排针插座，受板子面积影响，并不是标准2.54mm间距的，当然如果手里没2.0mm间距的排线可能不是很方便，我也是当时又从淘宝买了一些。当然也可以方便的和扩展板进行连接，uFUN配套的扩展板已经设计完成了。
• 拨码开关和电源开关。针对第一版中发现拨码开关接触不良，去掉拨码开关选择BOOT的功能，而改为排针跳线方式，去掉了电源开关。
• 晶振飞线问题。CH340和STM32的时钟信号12M晶振，由原来的无源晶体改为有源晶体，更正了1.0版本的时钟飞线问题。
• 光敏电阻。去掉了原来触摸按键中间背面的反贴红色光LED灯，替换为贴片的光敏电阻，配合AD电压采集，可以用于实现心率传感器的功能。
• 触摸按键对地静态电容的调整。由原来的50pF改为了22pF，提高了一定的灵敏度。

• 蜂鸣器封装改为更小的。由原来的HY-8540无源蜂鸣器改为MLT-5020 5*5*2mm超小超薄封装的无源蜂鸣器。

  

• B10和B11网络标号反了的问题。旧版本原理图中PB10和PB11的网络标号反了，导致UART3_TX和UART3_RX也反了，所以当时我画的扩展板也不得不进行割线+飞线补救，不过好在影响不大。

• 布局优化。新规划了布局并进行了许多细节优化，让UFUN更漂亮、更好用，背面4个大件整齐竖着排列。

第一批的5块样板中，使用的是2.0mm间距的双排排针，而量产时采用的是2.0mm的牛角插座，相比于裸露的排针，母座多了外面的胶壳保护，在使用过程中可以避免排针划伤皮肤，这一点细节考虑的还是很周到的。

官网上线啦

uFUN项目不仅在硬件上进行了更新，而且最近上线了官方网站，地址：www.myufun.com，支持手机和PC访问，方便开发者交流，目前只有主页的资料下载是有效的，其他功能还有待完善。

RT-Thread板级支持包

网友lhxzui已经为uFUN开发板制作了支持RT-Thread的BSP包，大家在下载RT-Thread官方仓库之后可以在rt-thread\bsp\stm32\stm32f103-yf-ufun目录下找到，目前RT-Thread官方还没有把这个两个BSP包合并到master分支，所以现在clone下来的RT-Thread仓库还只有stm32f103-yf-ufun这一个BSP包，大家可以到的个人Github进行下载：

• RT-Thread仓库：https://github.com/RT-Thread/rt-thread
• uFUN开发板1.0板级支持包：https://github.com/lhxzui/rt-thread/tree/lhxzui_rtt/bsp/stm32/stm32f103-yf-ufunvera
• uFUN开发板2.0板级支持包：https://github.com/lhxzui/rt-thread/tree/lhxzui_rtt/bsp/stm32/stm32f103-yf-ufunverb
  BSP包括MDK4、MDK5、IAR工程，并且支持GCC开发环境，目前对外设的支持还只有串口1，RGB-B LED，部分GPIO的支持，板载传感器等支持还有待完善。

配套的扩展板

据官方透露，目前已经设计完成两种扩展板：

• Arduino转接板：配合uFUN，通过下载STM32duino-bootloader固件，可以把uFUN作为Arduino来使用。
• 简易标量网络分析扩展板：基于DDS芯片 AD9850，和对数放大器芯片AD8307，可以用来做信号发生器 和 简易标量网络分析。

以上两块扩展板都会在10月底前完成。

Arduino扩展板图片：

一些好玩的项目

基于1.0版本的小项目：

• uFUN作为游戏手柄来玩贪吃蛇游戏：用uFun开发板做游戏手柄
• uFUN移植FreeRTOS：移植FreeRTOS到uFun
• uFUN和扩展板的联网时钟：基于uFUN开发板和扩展板的联网校准时钟
• uFUN实现RGB调色器：基于uFUN开发板的RGB调色器实现
• uFUN实现心率采集：基于uFUN开发板的心率计

基于2.0版本的小项目：

• uFUN作为Arduino来使用：千呼万唤始出来--ufun学习板秒变arduino板教程出炉
• uFUN加载卷积神经网络模型：ufun 上加载一个 Keras 训练导出的卷积神经网络模型，模型小巧，但是用来跑经典的手写体识别也有 90+% 的精度。实在是膜拜

总结

总的来看，这次uFUN的更新，修正了一些瑕疵，设计了配套的扩展板，上线了官方网站，可以说，uFUN又走了一大步，希望大家能多多支持。

资料下载

• uFUN 开发板2.0 配套资料

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历史精选文章：

• 基于uFUN开发板和扩展板的联网校准时钟
• 基于uFUN开发板的RGB调色板
• 基于uFUN开发板的心率计（一）DMA方式获取传感器数据
• 基于uFUN开发板的心率计（二）动态阈值算法获取心率值
• 基于uFUN开发板的心率计（三）Qt上位机的实现
• 【UFUN开发板评测】小巧而不失精致，简单而不失内涵——uFun开发板开箱爆照
• 如何使用串口来给STM32下载程序
• STM32串口打印输出乱码的解决办法

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