畢業(yè)設(shè)計(jì)-----八路搶答器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　緒 論</b></p><p>　　眾所周知，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)實(shí)踐，實(shí)踐是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要手段，應(yīng)用起來(lái)更加廣泛，電子系統(tǒng)的功能越來(lái)越強(qiáng)大，電路圖也越來(lái)越復(fù)雜，印刷電路板的走線越來(lái)越復(fù)雜和精密。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使得我們對(duì)各種復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)工作變得簡(jiǎn)單快捷?！翱茖W(xué)實(shí)踐是科學(xué)理論的源泉”?；凇盎A(chǔ)研究，應(yīng)用研究，開(kāi)發(fā)研究，生產(chǎn)研究”四個(gè)方面，如果結(jié)合得好的

2、話，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)定會(huì)興旺發(fā)達(dá)。</p><p>　　驗(yàn)證性實(shí)踐和訓(xùn)練性的實(shí)踐主要是針對(duì)電子技術(shù)本門(mén)學(xué)科范圍內(nèi)的理論驗(yàn)證和實(shí)際技能的培養(yǎng)。</p><p>　　綜合性的實(shí)踐，屬于應(yīng)用型實(shí)踐，目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論的能力和解決比較復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題的能力。</p><p>　　設(shè)計(jì)性實(shí)踐，主要側(cè)重于某些理論知識(shí)的靈活運(yùn)用。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新型電子

3、器件和集成電路應(yīng)用越集中，使得更好更復(fù)雜的電路得以實(shí)現(xiàn)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronics Design Automates,即EDA技術(shù)）工具的集成設(shè)計(jì)環(huán)境，電子設(shè)計(jì)軟件Protel99se軟件等的運(yùn)用使得設(shè)計(jì)電路更加方便。</p><p>　　作為應(yīng)用電子專業(yè)的學(xué)生，更應(yīng)該熟練掌握各種電路編輯軟件，作為專業(yè)必需的技能更要及時(shí)地對(duì)這一類軟件的更新版本進(jìn)行學(xué)習(xí)，其日趨強(qiáng)大的功能是對(duì)我們專業(yè)技能的補(bǔ)充。<

4、/p><p>　　科學(xué)的進(jìn)步要求我們?cè)诓粩嗟膶?shí)踐中熟練各種制板的技術(shù)，并不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)非常重要，這是我第一次獨(dú)立地完成一篇相對(duì)完整的學(xué)科設(shè)計(jì)，好的開(kāi)頭是成功的第一步，我更應(yīng)該加倍努力去完成，盡力做到最好，為將來(lái)的學(xué)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成奠定良好的基礎(chǔ)！</p><p>　　第1章 設(shè)計(jì)要求、構(gòu)思和理論依據(jù)</p><p><b>　　1.1設(shè)

5、計(jì)要求</b></p><p>　　基于單片機(jī)的八路控制搶答器，能夠及時(shí)快速地辨別選手的號(hào)碼并執(zhí)行主持人的命令。八路搶答器功能為： </p><p>　　1、搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S0--S7表示。</p><p>　　2、設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)S，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。</p><p>　　3

6、、搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　4、搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)"開(kāi)始"鍵后，計(jì)數(shù)器進(jìn)行減一計(jì)數(shù)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。</p>

7、<p>　　5、參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，計(jì)數(shù)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　6、如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)構(gòu)思和理論依據(jù)</p><p>　　1.2.1 設(shè)計(jì)思路</p

8、><p>　　整個(gè)搶答器的設(shè)計(jì)主要是按鍵模塊。按鍵模塊可以通過(guò)AT89S51單片機(jī)內(nèi)部適當(dāng)?shù)能浖幊虂?lái)實(shí)現(xiàn)。8051中內(nèi)部ROM是4K，RAM是256B。本次設(shè)計(jì)的8路搶答器，用89S51單片機(jī)控制由主持人控制搶答開(kāi)始和停止按鍵，選手按鍵后顯示選手序號(hào)和點(diǎn)亮相應(yīng)指示燈，之后開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，到相應(yīng)時(shí)間，提醒選手時(shí)間將結(jié)束，啟動(dòng)蜂鳴器，提醒選手要及時(shí)作答從而更好把握作答時(shí)間。</p><p>　　1.

9、2.2 設(shè)計(jì)構(gòu)思的理論依據(jù)</p><p>　　計(jì)時(shí)模塊最主要的是選手的按鍵，其它的都是簡(jiǎn)單的編程問(wèn)題。搶答器的關(guān)鍵在于選手按下鍵所給出的脈沖，由單片機(jī)內(nèi)的程序?qū)︽I盤(pán)進(jìn)行查詢，然后去執(zhí)行相應(yīng)的命令。即大家所看到搶答過(guò)程。</p><p><b>　　第2章 方案論證</b></p><p><b>　　2.1方案的對(duì)比</b&g

10、t;</p><p>　　方案一:系統(tǒng)部分采用中小規(guī)模集成數(shù)字電路,用機(jī)械開(kāi)關(guān)按鈕作為控制開(kāi)關(guān),完成搶答輸入信號(hào)的觸發(fā)。該方案的特點(diǎn)是中小規(guī)模集成電路應(yīng)用技術(shù)成熟,性能可靠,能方便地完成選手搶答的基本功能,但是由于系統(tǒng)功能要求較高,所以電路連接集成電路相對(duì)較多,而且過(guò)于復(fù)雜,并且制作過(guò)程工序比較煩瑣,使用不太方便。</p><p>　　方案二:該系統(tǒng)采用MCS-51系列單片機(jī)AT89S51

11、作為控制核心,該系統(tǒng)可以完成運(yùn)算控制、信號(hào)識(shí)別以及顯示功能的實(shí)現(xiàn)。由于采用了單片機(jī),使其技術(shù)比較成熟,應(yīng)用起來(lái)方便、簡(jiǎn)單,并且單片機(jī)周圍的輔助電路也比較少,便于控制和實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)具有極其靈活的可編程性,能方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)張和更改性。</p><p><b>　　圖2-1 原理框圖</b></p><p>　　以上方案均選用了不同的集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)八路搶答的功能

12、。</p><p>　　方案比較及其選用依據(jù)：</p><p>　　顯然方案二比方案一簡(jiǎn)單的多,不但從性能上優(yōu)于方案一,而且在使用上及其功能的實(shí)現(xiàn)上都較方案一簡(jiǎn)潔,并且由于單片機(jī)具有優(yōu)越的高集成電路性,使其工作速度更快、效率更高。另外AT89S51單片機(jī)采用12MHz的晶振,提高了信號(hào)的測(cè)量精度,并且使該系統(tǒng)可以通過(guò)軟件改進(jìn)來(lái)擴(kuò)張功能。而方案一采用了中小規(guī)模集成電路,有其復(fù)雜的電路性能,從

13、而可能會(huì)使信號(hào)的輸入輸出產(chǎn)生延時(shí)及不必要的誤差。依此依據(jù)選擇方案二比較適合。</p><p><b>　　2.2 原理圖分析</b></p><p>　　原理圖的部分模塊分為六個(gè)部分介紹，分別是單片機(jī)復(fù)位模塊、選手按鍵模塊、按鍵指示電路模塊、顯示電路模塊、倒計(jì)時(shí)最后八秒指示模塊、電源電路模塊。</p><p>　　2.2.1 單片機(jī)復(fù)位模塊&l

14、t;/p><p>　　該復(fù)位電路采用手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位組合。所謂手動(dòng)復(fù)位，是指通過(guò)接通一按鈕開(kāi)關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。系統(tǒng)上電后，若需要復(fù)位，一般通過(guò)手動(dòng)復(fù)位來(lái)實(shí)現(xiàn)。上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在通電瞬間，電容C通過(guò)電阻R充電，RST端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。只要電源的上升時(shí)間不超過(guò)10us，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化, 如附錄中硬件電路原理圖。</p>

15、<p>　　2.2.2 選手按鍵模塊</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)置了10個(gè)功能選擇鍵均采用獨(dú)立式按鍵,在P0口作為選手按鍵輸入口,在編程軟件是采用查詢方式。每個(gè)選手都對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管作為指示燈,這樣做的目的旨在提醒選手已經(jīng)按下按鍵開(kāi)始搶答，同時(shí)在搶答的過(guò)程中顯示電路顯示選手的號(hào)碼。如附錄中硬件電路原理圖。</p><p>　　2.2.3 按鍵指示電路模塊</p>

16、<p>　　該系統(tǒng)中當(dāng)每一位選手按下?lián)尨疰I時(shí),同時(shí)該選手的前臺(tái)的指示燈亮,并且按鍵和指示燈共用一個(gè)輸出口。按鍵按下時(shí),低電平觸發(fā),同時(shí)伴有蜂鳴器短促響聲,從而確定該選手已經(jīng)搶答。如附錄中硬件電路原理圖。</p><p>　　2.2.4 顯示電路模塊</p><p>　　該系統(tǒng)利用移位寄存器0模式串行輸出顯示電路,并用74LS164作移位寄存器,該顯示電路具有搶答過(guò)程中所有的顯

17、示輸出。無(wú)論是選手提前搶答,正確搶答,還是搶答者的選號(hào)都由該顯示電路來(lái)完成,并且還兼有選手回答問(wèn)題時(shí)所用的時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示。 如附錄中硬件電路原理圖。</p><p>　　2.2.5 電源電路模塊</p><p>　　該系統(tǒng)的電源電路采用+5v外部電源供電,并且兼單片機(jī)顯示電路、指示燈電路以及所有的外圍輔助電路的供電。 如附錄中硬件電路原理圖。</p><p>　　2

18、.2.6 倒計(jì)時(shí)最后八秒指示模塊</p><p>　　為了增強(qiáng)系統(tǒng)的功能并兼顧娛樂(lè)的需要，在選手進(jìn)行搶答計(jì)時(shí)的最后八秒，由該顯示模塊一一顯示，呈現(xiàn)出一種倒退顯示的模式，以便選手更直觀的掌握搶答的時(shí)間，硬件電路詳見(jiàn)附錄。</p><p>　　第3章 關(guān)鍵器件的介紹</p><p><b>　　3.1 數(shù)碼管簡(jiǎn)介</b></p>&

19、lt;p>　　3.1.1 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)</p><p>　　數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管（以下簡(jiǎn)稱字段）構(gòu)成，通過(guò)不同的組合可用來(lái)顯示數(shù)字0 ～9符號(hào)及小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管的外型結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖3-2和圖3-3所示。</p><p>　　圖3-1 外型結(jié)構(gòu) 圖3-2 共陰極 圖3-3 共陽(yáng)極</p&

20、gt;<p>　　3.1.2 數(shù)碼管工作原理</p><p>　　共陽(yáng)極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極（二極管正端）連接在一起，通常，公共陽(yáng)極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為低電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來(lái)確定相應(yīng)的限流電阻。&

21、lt;/p><p>　　共陰極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起，通常，公共陰極接低電平（一般接地），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端，當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為高電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能提供額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來(lái)確定相應(yīng)的限流電阻。</p><p>　　3.1.3 數(shù)碼管

22、字形選擇</p><p>　　要使數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的數(shù)字或字符必須使段數(shù)據(jù)口輸出相應(yīng)的字形編碼。</p><p>　　表3.1 數(shù)碼管字型編碼表</p><p>　　靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相字型碼各位定義如下：數(shù)據(jù)線D0與a字段對(duì)應(yīng)，D1字段與b字段對(duì)應(yīng)……，依此類推。如使用共陽(yáng)極數(shù)碼管，數(shù)據(jù)為0表示對(duì)應(yīng)字段亮，數(shù)據(jù)為1表示對(duì)應(yīng)字段暗；如使用共陰極數(shù)碼管

23、，數(shù)據(jù)為0表示對(duì)應(yīng)字段暗，數(shù)據(jù)為1表示對(duì)應(yīng)字段亮。依此類推可求得數(shù)碼管字形編碼如表3.1所示。</p><p>　　編程時(shí)將需要顯示的字形碼存放在程序存儲(chǔ)器的固定區(qū)域中，構(gòu)成顯示字形碼表。當(dāng)要顯示某字符時(shí)，通過(guò)查表指令獲取該字符所對(duì)應(yīng)的字形碼。</p><p>　　LED七段數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，下面分別加以敘述。</p><p><b>　

24、　1、靜態(tài)顯示概念</b></p><p>　　對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。這種顯示方式的各位數(shù)碼管相互獨(dú)立，公共端恒定接地（共陰極）或接正電源（共陽(yáng)極）。每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)字段分別與一個(gè)8位I/O口地址相連，I/O口只要有段碼輸出，相應(yīng)字符即顯示出來(lái)，并保持不變，直到I/O口輸出新的段碼。采用靜態(tài)顯示方式，較小的電流即可獲得較高的亮度，且占用CPU時(shí)間少，編程簡(jiǎn)單，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制，但其占用

25、的口線多，硬件電路復(fù)雜，成本高，只適合于顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。</p><p><b>　　2、動(dòng)態(tài)顯示概念</b></p><p>　　動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，這種逐位點(diǎn)亮顯示器的方式稱為位掃描。通常，各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位的I/O口控制；各位的位選線（公共陰極或陽(yáng)極）由另外的I/O口線控制。動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí)，各數(shù)碼管分時(shí)輪流選通，

26、要使其穩(wěn)定顯示必須采用掃描方式，即在某一時(shí)刻只選通一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，在另一時(shí)刻選通另一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同的時(shí)刻分別顯示，但由于人眼存在視覺(jué)暫留效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人同時(shí)顯示的感覺(jué)。</p><p>　　采用動(dòng)態(tài)顯示方式比較節(jié)省I/O口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡(jiǎn)單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較

27、多時(shí)，CPU要依次掃描，占用CPU較多的時(shí)間。</p><p>　　3.2 AT89S51單片機(jī)</p><p>　　3.2.1 AT89S51單片機(jī)引腳</p><p>　　MCS-51系列單片機(jī)的引腳如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 MCS-51系列單片機(jī)引腳圖</p><p>　　以下是對(duì)引腳的說(shuō)

28、明:</p><p>　　VCC：AT89S51 電源正極輸入，接+5V 電壓。</p><p>　　GND：電源接地端。</p><p>　　XTAL1:接外部晶振的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一反相放大器輸入端， 這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。它采用外部振蕩器時(shí)，些引腳應(yīng)接地。</p><p>　　XTAL2:接外部晶振的一個(gè)引腳。在片內(nèi)接

29、至振蕩器的反相放大器輸出端和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，則此引腳接外部振蕩信號(hào)的輸入。</p><p>　　RST：AT89C51 的復(fù)位信號(hào)輸入引腳，高電位工作，當(dāng)要對(duì)芯片又時(shí)，只要將此引腳電位提升到高電位，并持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89C51 便能完成系統(tǒng)復(fù)位的各項(xiàng)工作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)。</p><p>　　ALE/PROG：ALE

30、是英文"ADDRESS LATCH ENABLE" 的縮寫(xiě)， 表示允許地址鎖存允許信號(hào)。當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 信號(hào)負(fù)跳變來(lái)觸發(fā)外部的8 位鎖存器 (如74LS373) ，將端口P0 的地址總線(A0-A7)鎖存進(jìn)入鎖存器中。在非訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器期間，ALE 引腳的輸出頻率是系統(tǒng)工作頻率的 1/16 ，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他外圍芯片的時(shí)鐘輸入。當(dāng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器期間，將以1/12 振蕩頻率輸出。</p>&

31、lt;p>　　EA/VPP：該引腳為低電平時(shí)，則讀取外部的程序代碼 (存于外部EPROM 中)來(lái)執(zhí)行程序。因此在8031 中，EA 引腳必須接低電位，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用AT89C51或其它內(nèi)部有程序空間的單片機(jī)時(shí)，此引腳接成高電平使程序運(yùn)行時(shí)訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，當(dāng)程序指針PC 值超過(guò)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址(如8051/8751/89C51 的PC 超過(guò)0FFFH)時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器繼續(xù)運(yùn)行。此外，在將程序

32、代碼燒錄至8751 內(nèi)部EPROM 、89C51 內(nèi)部FALSH 時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入提供編程電壓（8751 為2lV 、AT89C51 為12V、8051 是由生產(chǎn)廠方一次性加工好)。</p><p>　　PSEN：此為"Program Store Enable" 的縮寫(xiě)。訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器讀取指令碼時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生二次PSEN 信號(hào)。在執(zhí)行

33、片內(nèi)程序存儲(chǔ)器指令時(shí)，不產(chǎn)生PSEN 信號(hào)，在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)時(shí)，亦不產(chǎn)生PSEN 信號(hào)。</p><p>　　P0：P0口(P0.0-P0.7) 是一個(gè)8 位漏極開(kāi)路雙向輸入輸出端口，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)時(shí)，它是地址總線（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用。外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí)，則作一般雙向I／O 口用。P0口每一個(gè)引腳可以推動(dòng)8 個(gè)LSTTL 負(fù)載。</p><p>　　P2：P2口(P2.0-P2.7

34、) 口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0 端口(準(zhǔn)雙向并行I/O 口)，當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，它是高8 位地址。外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí)，則作一般雙向I／O 口用。每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4 個(gè)LSTL 負(fù)載。</p><p>　　P1：P1口(P1.0-P1.7) 口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0 端口(準(zhǔn)雙向并行I/O 口)， 其輸出可以推動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。僅供用戶作為輸入輸出用的端口。</p>&l

35、t;p>　　P3：P3口(P3.0-P3.7) 口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0 端口(準(zhǔn)雙向并行I/O 口)，它還提供特殊功能,包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其特殊功能引腳分配如下： </p><p>　　P3.0 RXD 串行通信輸入。</p><p>　　P3.1 TXD 串行通信輸出。</p><p

36、>　　P3.2 INT0 外部中斷0 輸入，低電平有效。</p><p>　　P3.3 INT1 外部中斷1 輸入，低電平有效。</p><p>　　P3.4 T0 計(jì)數(shù)器0 外部事件計(jì)數(shù)輸入端。</p><p>　　P3.5 T1 計(jì)數(shù)器1 外部事件計(jì)數(shù)輸入端。</p><p>　　P3.6 WR 外部隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫(xiě)選通，

37、低電平有效。</p><p>　　P3.7 RD 外部隨機(jī)存儲(chǔ)器的讀選通，低電平有效。</p><p>　　3.2.2 AT89S51單片機(jī)的基本組成</p><p>　　1、一個(gè)8位微處理器CPU。</p><p>　　2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和特殊功能寄存器SFR。</p><p>　　3、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器ROM。&

38、lt;/p><p>　　4、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可用作定時(shí)器。</p><p>　　5、四個(gè)8位可編程的I/O(輸入/輸出)并行端口，每個(gè)端口既可做輸入，也可做輸出。</p><p>　　6、一個(gè)串行端口，用于數(shù)據(jù)的串行通信。</p><p><b>　　7、中斷控制系統(tǒng)。</b></p>

39、<p><b>　　8、內(nèi)部時(shí)鐘電路。</b></p><p>　　3.2.3 AT89S51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　1、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器(ROM)和內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)容量。</p><p>　　2、輸入/輸出(I/O)端口。</p><p>　　3、外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空

40、間。</p><p><b>　　4、中斷與堆棧。</b></p><p>　　5、定時(shí)/計(jì)數(shù)器與寄存器區(qū)。</p><p>　　3.2.4 AT89S51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　1、運(yùn)算器：運(yùn)算器由8位算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位累加器ACC（Accumula

41、tor）、8位寄存器B、程序狀態(tài)字寄存器PSW（Program Status Word）、8位暫存寄存器TMP1和TMP2等組成。</p><p>　　2、控制器：主要由程序計(jì)數(shù)器PC、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、堆棧指針SP、數(shù)據(jù)指針DPTR、時(shí)鐘發(fā)生器及定時(shí)控制邏輯等組成。</p><p>　　3、輸入/輸出端口結(jié)構(gòu): AT89S51單片機(jī)有4個(gè)雙向并行的8位I/O口P0～P3，P

42、0口為三態(tài)雙向口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL電路，P1、P2、P3口為準(zhǔn)雙向口（作為輸入時(shí)，口線被拉成高電平，故稱為準(zhǔn)雙向口），其負(fù)載能力為4個(gè)TTL電路。</p><p>　　表3.2 P3口的第二功能表</p><p>　　第4章 電路板的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1對(duì)電子元件的檢測(cè)與篩選</p><p>　　4.1.1 外觀質(zhì)量檢查<

43、;/p><p>　　在電子整機(jī)時(shí),對(duì)元件外觀質(zhì)量的一般檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下</p><p>　　1、 外觀尺寸,電極引線的位置及直徑應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)外形圖的規(guī)定。</p><p>　　2 、外向型應(yīng)完全無(wú)損,表面無(wú)凹陷,華痕,裂口,污垢或銹斑,外部涂層不能有氣泡。無(wú)脫落或擦傷現(xiàn)象,除光學(xué)器件以外,凡是由玻璃或塑料封裝的,一般應(yīng)不透光。</p><p>　　

44、3 、電極引出線上映無(wú)壓折或扭曲,沒(méi)有影響焊接的氯化涂層。</p><p>　　4 、各種型號(hào),規(guī)格,標(biāo)志,應(yīng)該清晰,牢固。特別是有關(guān)的參數(shù),標(biāo)志和極性標(biāo)志的器件,其標(biāo)志符號(hào)不能模糊不清或脫落。</p><p>　　4.1.2電氣性能使用篩選</p><p>　　通常對(duì)要求不是很嚴(yán)格的產(chǎn)品,一般采用隨機(jī)抽樣的方法檢測(cè)篩選元器件。而對(duì)那些要求較嚴(yán),工作環(huán)境嚴(yán)格的產(chǎn)品,

45、必須采用更加嚴(yán)格的老化篩選方法來(lái)逐個(gè)檢驗(yàn)元器件。</p><p>　　4.1.2.1 測(cè)試時(shí)的注意事項(xiàng)</p><p>　　（1）決不能因?yàn)樵骷菑纳痰昀镔?gòu)買的,而忽略測(cè)試。</p><p>　　（2）正確使用測(cè)量?jī)x器儀表的方法。</p><p>　　4.1.2.2 元件的檢測(cè)</p><p><b>　

46、　1、電阻:</b></p><p>　　（1）按電阻上的色標(biāo)讀出電阻的阻值。</p><p>　　（2）用萬(wàn)用表測(cè)量電阻的"阻值",并與讀數(shù)加以比較，檢測(cè)其是否符合要求。</p><p><b>　　2 、電容: </b></p><p>　?。?）用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電容電阻。其中,磁片

47、電容的電阻必須為無(wú)窮大。電解電容的電阻要求在兆歐以上。</p><p>　?。?）電解電容管腳較短的一端是負(fù)極。</p><p>　　3、二極管: </p><p>　　（1）用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量單向?qū)妷?硅管:0.7V,鍺管:0.2V)</p><p>　?。?）看二極管是光標(biāo)有彩色圓圈(藍(lán)/白/黑)的一端是負(fù)極。&

48、lt;/p><p><b>　　4、三級(jí)管:</b></p><p>　　（1）用萬(wàn)用表Hfe檔測(cè)量電壓放大系數(shù)。</p><p>　?。?）管腳順時(shí)針?lè)较蛞来螢?EBC/BCE。</p><p>　　5 、LED發(fā)光二極管: 用萬(wàn)用表測(cè)量到地電壓(1.6V),而且二極管亮燈。</p><p>　　6

49、 、集成電路IC: 用專門(mén)的儀器進(jìn)行測(cè)量。</p><p>　　4.1.3 有關(guān)色標(biāo)法的識(shí)</p><p>　　1、色環(huán):通常用于標(biāo)注電阻的阻值。</p><p>　　2、背景顏色:通常用背景顏色來(lái)區(qū)別種類。</p><p>　　（1）淺色(淺綠色,淺藍(lán)色,淺棕色)表示碳膜電阻。</p><p>　?。?）紅色.表示金

50、屬膜或使金屬氧化膜電阻。色標(biāo)識(shí)別對(duì)招標(biāo)。</p><p>　　4.2 Protel布線設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　1、單面焊盤(pán):不要用填充塊來(lái)充當(dāng)表面貼裝元件的焊盤(pán)，應(yīng)該用單面焊盤(pán)，通常情況下單面焊盤(pán)不鉆孔，所以應(yīng)將孔徑設(shè)置為0。</p><p>　　2、過(guò)孔與焊盤(pán):過(guò)孔不要用焊盤(pán)代替，反之亦然。</p><p>　　3、文字要求:字符標(biāo)

51、注等應(yīng)盡量避免上焊盤(pán)，尤其是表面貼裝元件的焊盤(pán)和在Bottom層上的焊盤(pán)，更不應(yīng)印有字符和標(biāo)注。如果實(shí)在空間太小放不了字符而需放在焊盤(pán)上的，又無(wú)特殊聲明是否保留字符，我們?cè)谧霭鍟r(shí)將切除Bottom層上任何上焊盤(pán)的字符部分(不是整個(gè)字符切除)和切除TOP層上表貼元件焊盤(pán)上的字符部分，以保證焊接的可靠性。大銅皮上印字符的，先噴錫后印字符，字符不作切削。板外字符一律做刪除處理。</p><p><b>　　4

52、、阻焊綠油要求</b></p><p>　　（1）凡是按規(guī)范設(shè)計(jì)，元件的焊接點(diǎn)用焊盤(pán)來(lái)表示，這些焊盤(pán)（包括過(guò)孔）均會(huì)自動(dòng)不上阻焊，但是若用填充塊當(dāng)表貼焊盤(pán)，而又不作特別處理，阻焊油將掩蓋這些焊盤(pán)，容易造成誤解性錯(cuò)誤。</p><p>　　（2）電路板上除焊盤(pán)外，如果需要某些區(qū)域不上阻焊油墨（即特殊阻焊），應(yīng)該在相應(yīng)的圖層上（頂層的畫(huà)在Top Solder Mark層，底層的則畫(huà)

53、在Bottom  Solder  Mask 層上）用實(shí)心圖形來(lái)表達(dá)不要上阻焊油墨的區(qū)域。比如要在Top層一大銅面上露出一個(gè)矩形區(qū)域上鉛錫，可以直接在Top  Solder  Mask層上畫(huà)出這個(gè)實(shí)心的矩形，而無(wú)須編輯一個(gè)單面焊盤(pán)來(lái)表達(dá)不上阻焊油墨。</p><p>　?。?）對(duì)于有BGA的板，BGA焊盤(pán)旁的過(guò)孔焊盤(pán)在元件面均須蓋綠油。

54、</p><p>　　5、鋪銅區(qū)要求:大面積鋪銅無(wú)論是做成網(wǎng)格或是鋪實(shí)銅，要求距離板邊大于0.5mm.對(duì)網(wǎng)格的無(wú)銅格點(diǎn)尺寸要求大于15mil×15mil，即網(wǎng)格參數(shù)設(shè)定窗口中Width值≥10,如果網(wǎng)格無(wú)銅格點(diǎn)小于15mil×15mil在生產(chǎn)中容易造成線路板其它部位開(kāi)路Plane  Settings中的(Grid  Size值)-(Track 

55、 Width值)≥15mil，Track，此時(shí)應(yīng)鋪實(shí)銅，設(shè)定:(Grid  Size值)-(Track  Width值)≤-1mil。</p><p>　　6、焊盤(pán)上開(kāi)長(zhǎng)孔的表達(dá)方式:應(yīng)該將焊盤(pán)鉆孔孔徑設(shè)為長(zhǎng)孔的寬度，并在Mech1層上畫(huà)出長(zhǎng)孔的輪廓，注意兩頭是圓弧，考慮好安裝尺寸。</p><p>　　7、元件腳是正方形時(shí)如何設(shè)置孔尺寸:

56、一般正方形插腳的邊長(zhǎng)小于3mm時(shí)，可以用圓孔裝配，孔徑應(yīng)設(shè)為稍大于（考慮動(dòng)配合）正方形的對(duì)角線值，千萬(wàn)不要大意設(shè)為邊長(zhǎng)值，否則無(wú)法裝配。對(duì)較大的方形腳應(yīng)在Mech1繪出方孔的輪廓線。</p><p>　　8、鉆孔孔徑的設(shè)置與焊盤(pán)最小值的關(guān)系:一般布線的前期放置元件時(shí)就應(yīng)考慮元件腳徑、焊盤(pán)直徑、過(guò)孔孔徑及過(guò)孔盤(pán)徑，以免布完線再修改帶來(lái)的不便。如果將元件的焊盤(pán)成品孔直徑設(shè)定為X mil，則焊盤(pán)直徑應(yīng)設(shè)定為≥X+18m

57、il。        </p><p>　　4.3 電路板的繪制步驟</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，八路搶答器電路的具體繪一般而言，繪制電路板基本過(guò)程分為三大步驟。其步驟為：</p><p>　　1、電路原理圖的設(shè)計(jì):電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是Protel99se的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)繪制一張電

58、路原理圖。在這一過(guò)程中，要充分的利用Protel99se所提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的目的，即得到一張正確、精美的電路原理圖。</p><p>　　2、產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表:網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)（SCH）與印制電路板設(shè)計(jì)(PCB)之間的一座橋梁，它是電路半自動(dòng)的靈魂。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，也可以印制電路板中提取出來(lái)。</p><p>　　3、印制電路板的設(shè)計(jì):印制電

59、路板的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)Protel99se的另一個(gè)重要的部分PCB而言的，在這個(gè)過(guò)程中，我們借助Protel99se提供的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)電路板的版面設(shè)計(jì)，完成高難度的工作。</p><p>　　4.3.1 自定義元件的制作</p><p>　　由于AT89S51在元件庫(kù)中找不到，所以采用自定義的方法。步驟如下：</p><p>　　1、新建一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，在工作窗口

60、右擊Documents圖標(biāo)，選擇Del，刪除文件夾。</p><p>　　2、選擇File>New菜單，打開(kāi)New Document對(duì)話框。在中間的文檔類型列表區(qū)單擊Schematic Library Document，然后單擊按鈕，創(chuàng)建一個(gè)名為zhang.Lib的原理圖庫(kù)文件。</p><p>　　3、雙擊新建的原理圖符號(hào)庫(kù)文件，啟動(dòng)原理圖符號(hào)編輯器，打開(kāi)Browse Sch Li

61、b畫(huà)板。</p><p>　　4、在Browse Sch Lib畫(huà)板的Group設(shè)置區(qū)單擊Del按鈕，刪除Component-1元件，單擊Add按鈕，創(chuàng)建一個(gè)名為AT89S51的文件</p><p>　　5、單擊工具欄中的畫(huà)矩形工具，繪制寬度為8格，高度為22格的矩形。</p><p>　　6、單擊Sch Lib Drawing Tools工具欄中的繪制引腳工具，按

62、Tab鍵，打開(kāi)引腳屬性設(shè)置對(duì)話框。設(shè)置引腳名稱，引腳號(hào)，引腳方向，引腳的電氣特性。單擊 OK，放置引腳即可。</p><p>　　7、依據(jù)類似方法，在元件中放置其它引腳。</p><p>　　4.3.2 整體原理圖的繪制</p><p>　　1、啟動(dòng)Protel99SE，選擇File>New菜單，新建一個(gè)名為MyDesign1.ddb的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，并為其設(shè)

63、置合適的存放文件夾。</p><p>　　2、在工作窗口雙擊Documents文件夾，再次選擇File>New菜單，打開(kāi)New Document對(duì)話框。雙擊其中的Schematic Document圖標(biāo)，新建一個(gè)名為MySheet1.sch的原理圖文件。 </p><p>　　3、雙擊創(chuàng)建的原理圖文件，啟動(dòng)原理圖編輯器。選擇Design>Options菜單，打開(kāi)Docum

64、ent Options對(duì)話框。在Standard Style設(shè)置區(qū)打開(kāi)下拉列表，選擇“A4”規(guī)格的圖紙，然后單擊OK即可。</p><p>　　4、單擊工具欄中的連線工具欄。打開(kāi)元件管理面板，在元件列表區(qū)單擊PNP，然后單擊Place按鈕。按Tab鍵，打開(kāi)元件屬性對(duì)話框，設(shè)置元件編號(hào)Designator為8550，設(shè)置元件封裝為T(mén)O-126。</p><p>　　5、單擊 OK按鈕，關(guān)閉元

65、件屬性對(duì)話框，在圖紙的合適位置單擊放置元件8550，然后單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束操作。選擇View>Area菜單，拖出一個(gè)縮放框，放大元件所在的區(qū)域。</p><p>　　6、在Browse Sch面板中的元件列表區(qū)單擊Res2，單擊Place按鈕。按Tab鍵，打開(kāi)元件屬性對(duì)話框，設(shè)置元件編號(hào)，封裝模型，元件類型。單擊OK按鈕，按空格鍵旋轉(zhuǎn)元件，合理放置元件即可。</p><p>　　7、再

66、次按Tab鍵，設(shè)置其它電阻元件的類型 。 </p><p>　　8、其它元件的放置均采用類似的方法，所不同的是在元件編號(hào)，封裝模型，元件類型上有區(qū)別。在此不再敘述其它元件的放置。</p><p>　　9、原件放置完畢以后，單擊Writing Tools工具欄中的電源端口工具，按Tab鍵，設(shè)置元件類型為Power Ground（電源地），單擊OK按鈕，在圖紙的下方單擊放置電源地。再次Tab

67、按鍵，設(shè)置元件類型為Bar，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)名為Vcc，單擊OK按鈕，在圖紙的 右下角放置Vcc。</p><p>　　10 、單擊主工具欄中的繪圖工具DrawingTools,單擊繪圖工具欄中的放置注釋按鈕，按 Tab鍵，在Annotation對(duì)話框中的第一欄中輸入說(shuō)明性文字。單擊OK按鈕，移動(dòng)光標(biāo)到標(biāo)題欄中的區(qū)，單擊鼠標(biāo)左鍵放置注釋，單擊右鍵結(jié)束操作。</p><p>　　11、選擇Tools

68、>ERC菜單，打開(kāi)Setup Electrical Rule Check對(duì)話框。所有設(shè)置采用默認(rèn)值，單擊OK按鈕，得到ERC報(bào)表。</p><p>　　12、 在文件管理面板中雙擊MySheet1.sch原理圖，重新啟動(dòng)原理圖編輯器。選擇Reports>Bill of Material菜單，打開(kāi)向?qū)?。全部設(shè)置采用默認(rèn)值，依次單擊Next和Finish按鈕。</p><p>　　

69、4.4 有關(guān)PCB工藝的條目介紹</p><p>　　一般而言，印板有單面、雙面和多層板之分。單面印板的工藝過(guò)程較簡(jiǎn)單，通常是下料 → 絲網(wǎng)漏印 → 腐蝕 → 去除印料 → 孔加工 → 印標(biāo)記 → 涂助焊劑 → 成品。</p><p>　　1、 層“Layer”的概念與字處理或其它許多軟件中為實(shí)現(xiàn)圖、文、色彩等的嵌套與合成而引入的“層”的概念有所不同，Protel 中的“層”不是虛擬的，而

70、是印刷板材料本身實(shí)實(shí)在在的各銅箔層?，F(xiàn)今，由于電子線路的元件密集安裝、 防干擾和布線等特殊要求，一些較新的電子產(chǎn)品中所用的印刷板不僅有上下兩面供走線，在板的中間還設(shè)有能被特殊加工的夾層銅箔，例如現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)主板所用的印板材料多在 4 層以上。這些層因加工相對(duì)較難而大多用于設(shè)置走線較為簡(jiǎn)單的電源布線層(如軟件中的Ground Layer和Power Layer)，并常用大面積填充的辦法來(lái)布線(如軟件中的External Plane和Fil

71、l)，上下位置的表面層與中間各層需要連通的地方用軟件中提到的所謂“過(guò)孔(Via)”來(lái)溝通。</p><p>　　2、過(guò)孔（Via）為連通各層之間的線路，在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個(gè)公共孔，這就是過(guò)孔。工藝上在過(guò)孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方法鍍上一層金屬，用以連通中間各層需要連通的銅箔，而過(guò)孔的上下兩面做成普通的焊盤(pán)形狀，可直接與上下兩面的線路相通，也可不連。一般而言，設(shè)計(jì)線路時(shí)對(duì)過(guò)孔的處理有以下原則：&

72、lt;/p><p>　　（1）盡量少用過(guò)孔，一旦選用了過(guò)孔，務(wù)必處理好它與周邊各實(shí)體的間隙，特別是容易被忽視的中間各層與過(guò)孔不相連的線與過(guò)孔的間隙。如果是自動(dòng)布線 可在，過(guò)孔數(shù)量最小化“Via Minimization”子菜單里選擇“on”項(xiàng)來(lái)自動(dòng)解決。 </p><p>　?。?）需要的載流量越大，所需的過(guò)孔尺寸越大，如電源層和地層與其它層聯(lián)接所用的過(guò)孔就要大一些。</p>

73、;<p>　　3、絲印層（Overlay）為方便電路的安裝和維修等，在印刷板的上下兩表面印刷上所需要的標(biāo)志圖案和文字代號(hào)等，例如元件標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱值、元件外廓、形狀和廠家標(biāo)志、生產(chǎn)日期等等。不少初學(xué)者設(shè)計(jì)絲印層的有關(guān)內(nèi)容時(shí)，只注意文字符號(hào)放置得整齊美觀，忽略了實(shí)際制出的PCB效果，他們?cè)O(shè)計(jì)的印板上字符等不是被元件擋住就是侵入了助焊區(qū)域被抹除，還有的把元件標(biāo)號(hào)打在相鄰元件上。</p><p>　　4、SM

74、D 的特殊性 Proel 封裝庫(kù)內(nèi)有大量 SMD 封裝，即表面焊裝器件。這類器件除體積小巧之外的最大特點(diǎn)是單面分布無(wú)引腳孔。因此，選用這類器件要定義好器件所在面，以免“丟失引腳 Missing Pins”。另外，這類元件的有關(guān)文字標(biāo)往只能隨元件所在面放置。</p><p>　　5、網(wǎng)格狀填充區(qū)（External Plane）和填充區(qū) (Fill)正如兩者的名字那樣網(wǎng)絡(luò)狀填充區(qū)是把大面積的銅箔處理成網(wǎng)狀的。填充區(qū)僅

75、是完整保留銅箔，初學(xué)者設(shè)計(jì)過(guò)程中在計(jì)算機(jī)上往往看不到二者的區(qū)別。實(shí)質(zhì)上，只要你把圖面放正是由于平常不容易看出二者的區(qū)別，所以使用時(shí)更不大注意了。正是由于不容易看出二者的區(qū)分，要強(qiáng)調(diào)的是，前者在電路特性上有較強(qiáng)的抑制高頻干擾的作用，適用于需做大面積填充的地方，特別是把某些區(qū)域當(dāng)做屏蔽區(qū)、分割區(qū)或大電流的電源線時(shí)尤為合適。后者多用于一般的線端部或轉(zhuǎn)折區(qū)等需要小面積填充的地方。</p><p>　　6、焊盤(pán)（Pad）是

76、（PCB）設(shè)計(jì)中最常接觸也是最重要的概念，但初學(xué)者卻容易忽視它的選擇和修正。在設(shè)計(jì)中千篇一律地使用圓形焊盤(pán)，選擇元件的焊盤(pán)類型要綜合考慮該元件的形狀、大小、布置形式、振動(dòng)和受熱情況、受力方向等因素。Protel在封裝庫(kù)中給出了一系列不同大小和形狀的焊盤(pán)。如圓、方、八角、圓方和定位用焊盤(pán)等。但有時(shí)這還不夠用，需要自己編輯。例如：對(duì)發(fā)熱且受力較大，電流較大的焊盤(pán)，可自行設(shè)計(jì)成“淚滴狀”在大家熟悉的彩電PCB的行輸出變壓器引腳焊盤(pán)的設(shè)計(jì)中，不

77、少人正是采用的這種形式。</p><p>　　一般而言，自行編輯焊盤(pán)時(shí)除了以上所講的以外，還要考慮以下原則：</p><p>　?。?）形狀上長(zhǎng)短不一致時(shí)要考慮連線寬度與焊盤(pán)特定邊長(zhǎng)的大小差異不能過(guò)大。</p><p>　?。?）需要在元件引角之間走線時(shí)選用長(zhǎng)短不對(duì)稱的焊盤(pán)往往事半功倍。</p><p>　?。?）各元件焊盤(pán)孔的大小要按元件引

78、腳粗細(xì)分別編輯確定，原則是孔的尺寸比引腳直徑大0.2--0.4毫米。</p><p>　　7、各類膜（Mask）這些膜不僅是 PCB 制作工藝過(guò)程中必不可少的，而且更是元件焊裝的必要條件，按“膜”所處的位置及其作用“膜”可分為元件面或焊接面，助焊膜（Top or Bottom SolderMask）和元件面（或焊接面）阻焊膜（Top or BottomPaste Mask）兩類。顧名思義，助焊膜是涂于焊盤(pán)上，提高

79、可焊性能的一層膜，也就是在綠色板子上比焊盤(pán)略大的各淺色圓斑。阻焊膜的情況正好相反，為了使制成的板子適應(yīng)電烙鐵、波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盤(pán)處的銅箔不能粘錫。因此在焊盤(pán)以外的各部位都要涂覆一層涂料，用于阻止這些部位上踢。可見(jiàn)，這兩種膜是一種互補(bǔ)關(guān)系。由此討論，就不難確定菜單中類似“Solder Mask Enlargement”等項(xiàng)目的設(shè)置了。</p><p>　　8、飛線有兩重含義：一是自動(dòng)布線時(shí)供觀察用的

80、類似橡皮筋的網(wǎng)絡(luò)連線，在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表調(diào)入元件并做了初步布局后，用 Show 命令就可以看到該布局下的網(wǎng)絡(luò)連線的交叉狀況。不斷調(diào)整元件的位置使這種交叉最少，以獲得最大的自動(dòng)布線的布通率。這一步很重要，可以說(shuō)是磨刀不誤砍柴功，多花些時(shí)間是值得的。另外，自動(dòng)布線結(jié)束，還有哪些網(wǎng)絡(luò)尚未布通，也可通過(guò)該功能來(lái)查找。找出未布通網(wǎng)絡(luò)之后， 可用手工補(bǔ)償。 實(shí)在補(bǔ)償不了就要用到飛線的第二層含義，就是在將來(lái)的印板上用導(dǎo)線連通這些網(wǎng)絡(luò)要交待的是：如果該電路板

81、是大批量自動(dòng)線生產(chǎn)，可將這種飛線視為 0 歐阻值，具有統(tǒng)一焊盤(pán)間距的電阻元件來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.5 電路板焊接工藝的要求介紹</p><p>　　焊接在整個(gè)實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)中占有了很重要的部分，焊接的好與壞可能直接影響著設(shè)計(jì)成品的外觀質(zhì)量，以及可能還會(huì)影響設(shè)計(jì)成品的性能，所以我在本次設(shè)計(jì)焊接方面作了嚴(yán)格的要求。</p><p>　　4.5.1焊接必須具備的

82、條件 </p><p>　　1、焊件必須具有良好的可焊性。不是所有的金屬都就有良好的可焊性。焊接時(shí),由于高溫是焊件的表面產(chǎn)生氧化膜,影響焊件的可焊性。為了提高焊件的可焊性,一般采用表面鍍錫,鍍銀等措施來(lái)防御表面的氧化。</p><p>　　2、為了使焊件和焊錫之間有良好的接觸,焊件表面必須保持清潔。在焊接前</p><p>　　必須把氧化膜清除干凈（可用細(xì)紗布進(jìn)行打

83、磨）,否則將無(wú)法保證焊接質(zhì)量。</p><p>　　3、要使用合適的助焊劑。不同的焊接工藝應(yīng)使用不同的助焊劑。在焊接電子線路板等精密電子產(chǎn)品的時(shí)候,為了使焊接可靠穩(wěn)定,通常采用松香作為助焊劑。一般使用酒精將松香溶解成松香水使用。</p><p>　　4、焊件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?。需要?qiáng)調(diào)的是,不但焊錫要加熱到熔化,而且應(yīng)當(dāng)同時(shí)將焊件加熱到能夠熔化焊錫的溫度。</p><p

84、>　　4.5.2 焊接前的準(zhǔn)備</p><p>　　1、為了提高焊接的質(zhì)量和速度,避免虛焊等缺陷,應(yīng)在焊接以前對(duì)焊接表面進(jìn)行可焊性處理一一鍍錫。在電子元器件的焊接面(引線或其他需要焊接的地方)鍍上焊錫,是焊接前一道十分重要的工序。鍍錫,實(shí)際就是液態(tài)焊錫對(duì)被焊金屬表面的浸潤(rùn),形成一層既不同于被焊金屬又不同焊錫的結(jié)合層。由結(jié)合層將焊劑與待焊金屬這兩種性能成分都不相同的材料牢固連接起來(lái)。</p>&

85、lt;p><b>　　2、鍍錫的工藝:</b></p><p>　?。?）待焊面應(yīng)該清潔。對(duì)清潔后的元件引線涂抹助焊劑(酒精松香水)。對(duì)容易氧化的引線還要進(jìn)行鍍錫。</p><p>　?。?）溫度要夠。被焊金屬表面的溫度,應(yīng)該接近焊錫熔化時(shí)的溫度,才能于焊錫形成良好的結(jié)合層。要根據(jù)焊件的大小,使用相應(yīng)的焊接工具,供給足夠的熱量。由于元器件所承受的溫度不能太高,所

86、以必須掌握恰到好處的加熱時(shí)間。</p><p>　?。?）使用有效的助焊劑。考慮到實(shí)際操作的需要采用松香作助焊劑。</p><p>　　4.5.3 焊接操作的基本步驟</p><p>　　1、準(zhǔn)備焊接:左手拿焊絲,右手握烙鐵。要求烙鐵頭保持清潔,無(wú)焊渣等氧化物,并在烙鐵頭表面鍍一層焊錫。</p><p>　　2、加熱焊件:將烙鐵頭靠在兩焊件的

87、連接處,加熱整個(gè)焊件全體,時(shí)間大約1-2秒鐘。要注意烙鐵頭同時(shí)接觸焊盤(pán)和元件的引線。</p><p>　　3、送入焊絲:待焊件表面加熱到一定溫度時(shí)焊錫絲從烙鐵對(duì)面接觸焊。</p><p>　　4、移開(kāi)焊絲:當(dāng)焊絲熔化一定量后,向左上四十五度方向移開(kāi)焊絲，在移出烙鐵。</p><p>　　4.5.4 焊接手法的具體實(shí)施</p><p>　　1、

88、保持烙鐵頭的清潔。</p><p>　　2、靠增加接觸面積來(lái)加快傳熱。</p><p>　　3、加熱要靠焊錫膏。</p><p>　　4、烙鐵的撤離要及時(shí)而且撤離時(shí)的角度和方向與焊點(diǎn)的形成有關(guān)。</p><p>　　5、焊錫、焊劑用量要適當(dāng)。</p><p>　　6、不要把烙鐵頭作為運(yùn)載焊劑的工具。</p>

89、<p>　　4.5.5 對(duì)焊接焊盤(pán)的要求</p><p>　　1、可靠的電氣連接。</p><p>　　2、足夠的機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　3、光潔整齊的外觀。</p><p>　　（1）形狀為近似圓錐而且表面微微凹陷。</p><p>　　（2）焊件的連接面呈半弓形凹面。焊件與焊料交界處平滑,接觸

90、腳盡可能小。</p><p>　?。?）表面光澤且平滑。</p><p>　?。?）無(wú)裂紋,針孔。</p><p>　　4.5.6具體焊接中出現(xiàn)的問(wèn)題</p><p>　　1、加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成焊點(diǎn)外觀變差，焊盤(pán)脫落。</p><p>　　2、加熱時(shí)間不過(guò)造成焊錫沒(méi)有完全熔化。</p><p>

91、　　3、焊錫過(guò)多造成焊點(diǎn)不美觀，焊接質(zhì)量不好。</p><p>　　4、焊錫過(guò)少，造成虛焊。</p><p>　　第5章?lián)尨鹌鞒绦蛘{(diào)試</p><p>　　5.1 WAVE6000軟件使用介紹 </p><p>　　1、選擇菜單[文件|新建文件]，如圖5-1所示</p><p><b>　　圖5-1 新建文件

92、</b></p><p>　　2、在出現(xiàn)的源程序窗口中輸入所需編寫(xiě)的程序，如圖5-2所示</p><p><b>　　圖5-2 輸入程序</b></p><p>　　3、保存程序，選擇菜單[文件|保存文件]，保存時(shí)文件名稱必須帶上后綴名“.ASM”，如圖5-3所示</p><p><b>　　圖5-

93、3 保存文件</b></p><p>　　4、建立新項(xiàng)目，選擇菜單[文件|新建項(xiàng)目]，如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4 在文件下新建項(xiàng)目</p><p>　　5、在彈出的窗口中，加入模塊文件，選擇剛才保存的文件YEGANG.ASM，如圖5-5所示。</p><p>　　圖5-5 加入模塊并保存</p>

94、<p>　　6、 加入包含文件，若沒(méi)有包含文件，則可按取消鍵，此處按取消鍵。如圖5-6所示。</p><p>　　圖5-6 加入包含文件</p><p>　　7、 保存項(xiàng)目。在保存項(xiàng)目對(duì)話框中輸入項(xiàng)目名稱，注意此處無(wú)須添加后綴名，軟件會(huì)自動(dòng)將后綴名設(shè)成“.PRJ”。按保存鍵將項(xiàng)目存在與你的源程序相同的文件夾下。如圖5-7所示。</p><p><b&

95、gt;　　圖5-7 保存項(xiàng)目</b></p><p>　　8、 仿真器設(shè)置，選擇菜單[設(shè)置|仿真器設(shè)置]，在彈出的“仿真器設(shè)置”對(duì)話框中，按圖5-8設(shè)置，選擇“使用偉福軟件模擬器”。</p><p>　　圖5-8 仿真器設(shè)置</p><p>　　9、 雙擊項(xiàng)目中YEGANG.ASM文件，在所需設(shè)置斷點(diǎn)的指令上右鍵設(shè)置斷點(diǎn)，如圖5-9所示。</p&g

96、t;<p><b>　　圖5-9 設(shè)置斷點(diǎn)</b></p><p>　　10 、選擇菜單[項(xiàng)目|編譯]，進(jìn)行編譯程序，如圖5-10所示，若無(wú)錯(cuò)，則進(jìn)入下一步，若有錯(cuò)，則先修改程序，然后再進(jìn)行編譯程序。</p><p>　　圖5-10 程序編譯</p><p>　　11、 查看結(jié)果，選擇菜單[窗口|數(shù)據(jù)窗口|DATA]，如圖5-11

97、、5-12所示。</p><p>　　圖5-11 數(shù)據(jù)檢測(cè) 圖5-12查看結(jié)果</p><p>　　注意：DATA——片內(nèi)RAM區(qū)域CODE——ROM區(qū)域</p><p>　　XDATA——片外RAM區(qū)域PDATA——分頁(yè)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，51中無(wú)用</p><p>　　B

98、IT——位尋址區(qū)域</p><p><b>　　5.2 調(diào)試過(guò)程</b></p><p>　　在印制好電路板后，依照原理圖和PCB圖焊接好電路板。在焊接的時(shí)候，一不小心就可能將板焊接錯(cuò)，所以特別的小心。由于單片機(jī)需要燒錄程序，為了保護(hù)芯片所有的芯片都加了集成塊座。在調(diào)試的過(guò)程中，理論上是沒(méi)有問(wèn)題的。但是軟件調(diào)試方面由于顯示筆段的初始設(shè)置不合理，數(shù)碼管顯示不是很正確，為

99、了解決這個(gè)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次調(diào)試使之顯示相應(yīng)的數(shù)字。單片機(jī)電路對(duì)電源的要求比較高，既要防止電壓過(guò)高又要防止電壓太低。我采用了7805集成塊以更好的達(dá)到其工作所需的電壓。</p><p><b>　　結(jié)論/展望</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)三個(gè)星期的不懈努力，以及在老師和同學(xué)們的大力幫助下，我終于按時(shí)、按質(zhì)、按量的完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)會(huì)了許多電子

100、制作的知識(shí)，首先，使我對(duì)電子方面的知識(shí)又有了進(jìn)一步的了解，對(duì)許多元件的識(shí)別、功能以及萬(wàn)用表使用方法有了更進(jìn)一步的熟悉，如：色碼電阻的識(shí)別、三極管各管腳的檢測(cè)，電解電容質(zhì)量好壞的判斷；其次，對(duì)電路板的制作方法和工藝流程也有了更深的了解，再次，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我熟練地掌握了Protel99se軟件的使用。還有，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己在自己的專業(yè)方面還有很多欠缺和不足，例如，對(duì)原理圖的PCB布局還不是很熟練，這些都是在今后值得注意和需要改

101、進(jìn)的。</p><p>　　實(shí)踐過(guò)程中，我深刻體會(huì)到在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要反復(fù)實(shí)踐，其過(guò)程很可能相當(dāng)煩瑣，有時(shí)花很長(zhǎng)時(shí)間設(shè)計(jì)出來(lái)的電路還是需要重做，那時(shí)心中未免有點(diǎn)灰心，還特別想放棄，此時(shí)更加需要靜下心，查找原因?？傮w來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)我受益匪淺。在摸索該如何設(shè)計(jì)電路使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過(guò)程中特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增加了實(shí)際操作能力。在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)電路的艱辛的同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，更進(jìn)

102、一步加強(qiáng)了我對(duì)電路設(shè)計(jì)的能力，其中無(wú)論從資料收集整理還是電路制板裝配都較以前更加熟練，并且在知識(shí)運(yùn)用方面掌握了運(yùn)用數(shù)字邏輯和模擬電子的知識(shí)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)電路的動(dòng)手能力。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，不僅加深了對(duì)課堂上學(xué)到的知識(shí)的理解消化，同時(shí)通過(guò)實(shí)踐，提高了自身的理論向?qū)嵺`成果轉(zhuǎn)化的能力。不僅如此，在這一過(guò)程中，我真正學(xué)會(huì)了用Protel99se這一強(qiáng)大電路設(shè)計(jì)軟件的使用，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　同

103、時(shí)我對(duì)單片機(jī)的知識(shí)也有了初步的學(xué)習(xí)和掌握。雖然這次的設(shè)計(jì)任務(wù)較簡(jiǎn)單，真正做一個(gè)板子不是想象中的那么簡(jiǎn)單，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮很多的因素。由于要求的知識(shí)非常豐富，查找了許多的參考文獻(xiàn)，清楚地明白本設(shè)計(jì)的工作過(guò)程以及各個(gè)電器元件在本電路的作用，讓理論和實(shí)際真正地結(jié)合到了一起，同時(shí)進(jìn)一步使我們體會(huì)到電子電路在實(shí)踐中的工程技術(shù)特點(diǎn)，提高了我們的科學(xué)素質(zhì)，樹(shù)立了我們工程和技術(shù)的觀點(diǎn)。</p><p>　　作為一個(gè)即將就將

104、步入社會(huì)的大學(xué)生來(lái)說(shuō)，提高自己的動(dòng)手能力是很重要的，相信在走進(jìn)社會(huì)以后，經(jīng)過(guò)我的不斷努力，一定會(huì)使得自己的能力更加充實(shí)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先要謝謝***老師的耐心指導(dǎo)并且給了我很大的創(chuàng)造空間，給了我自由設(shè)定題目、取材、組織論文，使我的各方面能力得到了提高。最后我選定了一種較合適的設(shè)計(jì)方案，并且就論文的格式和其他注意事

105、項(xiàng)提出建議，讓我避免了完成論文過(guò)程中的許多錯(cuò)誤。其次，要感謝我電路設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中遇到困難時(shí)周圍同學(xué)給予的我真誠(chéng)幫助，為我解決了不少問(wèn)題。還要感謝參考文獻(xiàn)中作者對(duì)著作的傾心編著，正是有了他們的著作，我的論文及電路制作才按時(shí)完成。本次設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中遇到了很多困難，我借鑒了一些網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)秀資源，在此一并表示感謝。另外，我的實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師*老師能在繁忙的工作中，騰出時(shí)間來(lái)對(duì)我們所制作的電路板進(jìn)行指導(dǎo)和評(píng)定，耐心地對(duì)我制作的產(chǎn)品存在的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)

106、有效的指導(dǎo)，使我少走了好多彎路，也使我養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，這些都將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和生活有著重要的指導(dǎo)意義。</p><p>　　最后，我要再次感謝*老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 付家才.電子實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐.高等教育出版社.2003，130-150頁(yè)</p>

107、;<p>　　[2] 盧結(jié)成編.電子電路實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用課題設(shè)計(jì).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002.100-200頁(yè)</p><p>　　[3] 揚(yáng)剛主編.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐.電子工業(yè)出版社.2004，144-177頁(yè)</p><p>　　[4] 李群芳、張士軍、黃建.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社，2005.59-140頁(yè)</p><p>　　

108、[5] 李東生、許四毛. Protel 99SE電路設(shè)計(jì)技術(shù)入門(mén)與應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，2002.231-300頁(yè)</p><p>　　[6] 劉廣弟等.單片機(jī)原理基礎(chǔ).北京航空航天大學(xué)出版社.1999，0-200頁(yè)</p><p>　　[7] 江國(guó)強(qiáng)編著.現(xiàn)代數(shù)字邏輯電路.電子工業(yè)出版社.2002</p><p>　　[8] 耿長(zhǎng)清主著.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和流

109、程單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng).化學(xué)工業(yè)出版社.2004，173-177頁(yè)</p><p>　　[9] 朱宇光編 .單片機(jī)應(yīng)用新技術(shù)教程.電子工業(yè)出版社.2004，157-159頁(yè)[10] 西安交通大學(xué)編.漢英電工電子技術(shù)詞典. 機(jī)械工業(yè)出版社.2005，1-824頁(yè)[11] 張齊等編.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù). 電子工業(yè)出版社.2004，284-285頁(yè)</p>

110、<p>　　[12].Soft-Switching Converters.IEEE Trans.power electron,Current Switching</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　附錄1、系統(tǒng)原理圖</b></p><p>　　附圖1 系統(tǒng)原理圖&l

111、t;/p><p>　　附錄2：PCB布線圖</p><p>　　附圖2 PCB布線圖</p><p><b>　　附錄3、程序框圖</b></p><p><b>　　附圖3 程序框圖</b></p><p><b>　　附錄4：程序清單</b></p

112、><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　START:CLR A</p><p>　　MOV A,#0FFH</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　LOP:JNB P3.2,LP</p><p&g