基于51單片機(jī)溫濕度檢測(cè)+電子萬(wàn)年歷的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、.PAGE 1. - - - 可修編-基于51單片機(jī)溫濕度檢測(cè)+電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)摘要：溫濕度檢測(cè)是生活生產(chǎn)中的重要的參數(shù)。本設(shè)計(jì)為基于51單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)，采用模塊化、層次化設(shè)計(jì)。用新型的智能溫濕度傳感器SHT10主要實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度的檢測(cè)，將溫度濕度信號(hào)通過(guò)傳感器進(jìn)展信號(hào)的采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再運(yùn)用單片機(jī)STC89C52RC進(jìn)展數(shù)據(jù)的分析和處理，為顯示提供信號(hào)，顯示局部采用LCD1602液晶顯示所測(cè)溫濕度值。系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單、集成度高、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、檢測(cè)精度高，具有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵字：STC89C52RC SHT10 LCD1602 按鍵 指示燈 蜂鳴器 電子萬(wàn)年歷Bas

2、ed on 51 single chip microputer temperature and humidity detection + electronic calendar design Abstract：Temperature and humidity detection is important parameters in the production of life. This design is based on 51 single chip microputer temperature and humidity detection and control system, adop

3、ting modular, hierarchical design. With new type of intelligent temperature and humidity sensor SHT10 main realization about the detection of temperature, humidity, temperature humidity signal acquisition is converted into digital signals through the sensor signal, using SCM STC89C52RC for data anal

4、ysis and processing, provides the signal for display, display part adopts LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Simple circuit, high integration, work stability, convenient debugging, high detection precision, has certain practical value. Key words：STC89C52RC SHT10 LCD160

5、2 key indicator light buzzer The electronic calendar . - - 可修編-目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc5478 第1章 緒論 PAGEREF _Toc5478 1 HYPERLINK l _Toc5827 第2章 設(shè)計(jì)要求與方案論證 PAGEREF _Toc5827 2 HYPERLINK l _Toc2244 2.1 設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc2244 2 HYPERLINK l _Toc28457 2.1.1根本要求 PAGEREF _Toc28457 2 HYPERLINK l _To

6、c27313 2.1.2擴(kuò)展功能 PAGEREF _Toc27313 22.2 系統(tǒng)根本方案選擇和論證2 2.2.1單片機(jī)芯片2 2.2.2顯示模塊3 2.2.3時(shí)鐘芯片3 2.2.4溫濕度傳感器32.3 電路設(shè)計(jì)最終方案4 HYPERLINK l _Toc33 第3章 硬件設(shè)計(jì)與原理5 HYPERLINK l _Toc11044 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖5 HYPERLINK l _Toc7637 3.2 硬件設(shè)計(jì)分析5 HYPERLINK l _Toc2433 3.2.1 顯示系統(tǒng)5 HYPERLINK l _Toc20415 3.2.2 LCD1602的指令說(shuō)明及時(shí)序7 HYPERLINK

7、 l _Toc620 3.2.3 LCD1602的RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表8 HYPERLINK l _Toc1787 3.2.4 時(shí)鐘電路模塊10 HYPERLINK l _Toc15608 3.2.5 溫濕度采集模塊13 HYPERLINK l _Toc17333 3.2.6 按鍵調(diào)整電路13 HYPERLINK l _Toc6737 3.2.7 按鍵提示音電路14 HYPERLINK l _Toc26420 3.2.8 報(bào)警指示燈電路 PAGEREF _Toc26420 14 HYPERLINK l _Toc6868 第4章 程序設(shè)計(jì)15 HYPERLINK l _Toc19406 4

8、.1 程序設(shè)計(jì)的組成15 HYPERLINK l _Toc17726 4.2 局部程序分析15 HYPERLINK l _Toc5606 4.2.1 檢查L(zhǎng)CD1602液晶忙位子函數(shù)15 HYPERLINK l _Toc1883 4.2.2 LCD1602液晶寫(xiě)指令子函數(shù)15 HYPERLINK l _Toc18577 4.2.3 LCD1602液晶寫(xiě)數(shù)據(jù)子函數(shù)16 HYPERLINK l _Toc17246 4.2.4 LCD1602液晶初始化子函數(shù)16 HYPERLINK l _Toc23070 4.2.5 SHT10寫(xiě)字節(jié)子函數(shù)16 HYPERLINK l _Toc31003 4.2.6

9、 SHT10讀字節(jié)子函數(shù)17 HYPERLINK l _Toc2507 4.2.7 SHT10溫濕度檢測(cè)子函數(shù)18第5章 Keil C51編譯器19 5.1 C51概述19 5.2 Keil C51編譯器的使用19 5.2.1 創(chuàng)立工程19 5.2.2 新建一個(gè)源文件21 5.2.3 增加和配置啟動(dòng)代碼、設(shè)置工具選項(xiàng)21 5.2.4 Build工程并生成HE*文件24第6章 電路仿真25 6.1 PROTEUS簡(jiǎn)介25 6.2 使用PROTEUS進(jìn)展電路仿真設(shè)計(jì)25 6.2.1 PROTEUS功能特點(diǎn)26 6.2.2 PROTEUS快捷鍵大全26 6.2.3 仿真圖27 HYPERLINK l

10、 _Toc23674 第7章 PCB制圖28 HYPERLINK l _Toc31671 7.1 PROTEL99SE簡(jiǎn)介28 7.2 PCB設(shè)計(jì)的一般原則28 7.3 PCB設(shè)計(jì)30 7.3.1 創(chuàng)立PCB文件307.3.2 元器件布局32 7.3.3 自動(dòng)布局32 7.3.4 輸出光繪文件32 HYPERLINK l _Toc4388 總 結(jié)35 HYPERLINK l _Toc24678 致 36 HYPERLINK l _Toc13262 參考文獻(xiàn)37附 圖38附 表39附程序40. 第1章 緒論隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，對(duì)時(shí)間的要求越來(lái)越高，精準(zhǔn)數(shù)字計(jì)時(shí)的消費(fèi)需求也是越

11、來(lái)越多。二十一世紀(jì)的今天，最具代表性的計(jì)時(shí)產(chǎn)品就是電子萬(wàn)年歷，它是近代世界鐘表業(yè)界的第三次革命。第一次是擺和擺輪游絲的創(chuàng)造，相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)械振蕩頻率源使鐘表的走時(shí)差從分級(jí)縮小到秒級(jí)，代表性的產(chǎn)品就是帶有擺或擺輪游絲的機(jī)械鐘或表。第二次革命是石英晶體振蕩器的應(yīng)用，創(chuàng)造了走時(shí)精度更高的石英電子鐘表，使鐘表的走時(shí)月差從分級(jí)縮小到秒級(jí)。第三次革命就是單片機(jī)數(shù)碼計(jì)時(shí)技術(shù)的應(yīng)用電子萬(wàn)年歷，使計(jì)時(shí)產(chǎn)品的走時(shí)日差從分級(jí)縮小到1/600萬(wàn)秒，從原有傳統(tǒng)指針計(jì)時(shí)的方式開(kāi)展為人們?nèi)粘８鼮槭煜さ囊构鈹?shù)字顯示方式，直觀明了，并增加了全自動(dòng)日期、星期、溫度以及其他日常附屬信息的顯示功能，它更符合消費(fèi)者的生活需求！因此，電子

12、萬(wàn)年歷的出現(xiàn)帶來(lái)了鐘表計(jì)時(shí)業(yè)界跨躍性的進(jìn)步我國(guó)生產(chǎn)的電子萬(wàn)年歷有很多種，總體上來(lái)說(shuō)以研究多功能電子萬(wàn)年歷為主，使萬(wàn)年歷除了原有的顯示時(shí)間，日期等根本功能外，還具有鬧鈴，報(bào)警等功能。商家生產(chǎn)的電子萬(wàn)年歷更從質(zhì)量，價(jià)格，實(shí)用上考慮，不斷的改良電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)，使其更加的具有市場(chǎng)。本設(shè)計(jì)為軟件，硬件相結(jié)合的一組設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)硬件局部有相關(guān)了解，這樣有助于對(duì)設(shè)計(jì)題目的更深了解，有助于軟件設(shè)計(jì)。根本的要了解一些主要器件的根本功能和作用。除了采用集成化的時(shí)鐘芯片外，還有采用MCU的方案，利用STC89C52RC單片微機(jī)制成萬(wàn)年歷電路，采用軟件和硬件結(jié)合的方法，控制LCD1602輸出，分別用來(lái)

13、顯示年、月、日、時(shí)、分、秒，還有溫度和濕度，其最大特點(diǎn)是:硬件電路簡(jiǎn)單，安裝方便易于實(shí)現(xiàn)，軟件設(shè)計(jì)獨(dú)特,可靠。STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51核，但做了很多的改良使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 本文介紹了基于STC89C52RC單片機(jī)設(shè)計(jì)的電子萬(wàn)年歷。第2章設(shè)計(jì)要求與方案論證2.1設(shè)計(jì)要求2.1.1 根本要求具有年、月、日、星期、時(shí)

14、、分、秒等功能；2.1.2 擴(kuò)展功能 具有溫濕度檢測(cè)功能；2.2 系統(tǒng)根本方案選擇和論證2.2.1單片機(jī)芯片PIC單片機(jī)是MICROCHIP公司的產(chǎn)品,其突出的特點(diǎn)是體積小,功耗低,精簡(jiǎn)指令集,抗干擾性好,可靠性高,有較強(qiáng)的模擬接口,代碼性好,大局部芯片有其兼容的FLASH程序存儲(chǔ)器的芯片。 EMC單片機(jī)是義隆公司的產(chǎn)品,有很大一局部與PIC 8位單片機(jī)兼容,且相兼容產(chǎn)品的資源相比照PIC的多,價(jià)格廉價(jià),有很多系列可選,但抗干擾較差。 ATMEL單片機(jī)ATMEl公司的8位單片機(jī)有AT89、AT90兩個(gè)系列,AT89系列是8位Flash單片機(jī),與8051系列單片機(jī)相兼容,靜態(tài)時(shí)鐘模式;AT90系

15、列單片機(jī)是增強(qiáng)RISC構(gòu)造、全靜態(tài)工作方式、載在線可編程Flash的單片機(jī),也叫AVR單片機(jī)。PHLIPIS 51PLC系列單片機(jī)PHILIPS公司的單片機(jī)是基于80C51核的單片機(jī),嵌入了掉電檢測(cè)、模擬以及片RC振蕩器等功能,這使51LPC在高集成度、低本錢(qián)、低功耗的應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿足多方面的性能要求。 HOLTEK單片機(jī)盛揚(yáng)半導(dǎo)體的單片機(jī),價(jià)格廉價(jià),種類較多,但抗干擾較差,適用于消費(fèi)類產(chǎn)品。 TI公司單片機(jī)儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機(jī).TMS370系列單片機(jī)是8位CMOS單片機(jī),具有多種存儲(chǔ)模式、多種外圍接口模式,適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合;MSP430系列單片機(jī)是

16、一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機(jī),特別適用于要求功耗低的場(chǎng)合。方案一 采用89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，部具有4KB ROM 存儲(chǔ)空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備ISP在線編程技術(shù), 當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)展調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的屢次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。方案二采用STC89C52RC,片ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超低壓工作；同時(shí)也與MCS-51系列單片機(jī)完全該芯片部存儲(chǔ)器為8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有89C51的功能，且具有

17、在線編程可擦除技術(shù)。所以選擇采用STC89C52RC作為主控制系統(tǒng)。2.2.2 顯示模塊方案一采用液晶顯示屏(LCD),液晶顯示屏具有輕薄短小、低耗電量、無(wú)輻射危險(xiǎn)，平面直角顯示以及影象穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢(shì)，可視面積大，畫(huà)面效果好，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 方案二采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比擬適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以不用此種作為顯示。所以采用了液晶顯示屏作為顯示。2.2.3時(shí)鐘芯片 方案一 直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約本錢(qián)

18、，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。 方案二 采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，DS1302芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)展計(jì)數(shù)，而且精度高,位的RAM做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2.5V5.5V圍，2.5V時(shí)耗電小于300nA。 所以采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘。2.2.4溫濕度傳感器方案一 使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個(gè)相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換。此設(shè)計(jì)方案需用A/D轉(zhuǎn)換電路，增加硬件本錢(qián)而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會(huì)產(chǎn)生較

19、大的測(cè)量誤差。方案二 采用SHT10作為溫度和濕度的檢測(cè)，該儀器具有測(cè)量精度較高、硬件電路簡(jiǎn)單、并能很好的進(jìn)展顯示，可測(cè)試不同環(huán)境溫濕度的特點(diǎn)。另外和控制電路相連，可以進(jìn)展加濕電路和除濕電路的控制，使溫度和濕度參數(shù)在預(yù)先設(shè)定的圍，不需要人的直接參與。所以采用SHT10溫濕度傳感器。2.3 電路設(shè)計(jì)最終方案綜上各方案所述,對(duì)此次作品的方案選定: 采用STC89C52RC作為主控制系統(tǒng); DS1302提供時(shí)鐘; 溫濕度傳感器SHT10檢測(cè)溫濕度;LCD液晶顯示屏作為顯示。第3章 硬件設(shè)計(jì)與原理 以STC89C52RC單片機(jī)為核心，起著控制作用。系統(tǒng)包括LCD1602液晶顯示電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路

20、、溫濕度采集電路、按鍵調(diào)整子函數(shù)、按鍵提示音電路、報(bào)警指示燈電路和時(shí)鐘芯片電路。設(shè)計(jì)思路分為九個(gè)模塊：復(fù)位電路、晶振電路模塊、STC89C52RC、LCD1602液晶顯示電路、溫濕度采集電路、按鍵調(diào)整子函數(shù)、按鍵提示音電路、報(bào)警指示燈電路和時(shí)鐘芯片電路這九個(gè)模塊。3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖3.2 硬件設(shè)計(jì)分析3.2.1 顯示系統(tǒng) LCD1602分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大局部為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無(wú)差異，兩者尺寸差異如以下圖3-2-1所示：圖3-2-1 LCD1602尺寸圖LCD1602的主要技術(shù)參數(shù)： 1、顯示容量:162個(gè)字符2、芯片工作電壓:4

21、.55.5V3、工作電流:2.0mA(5.0V)4、模塊最正確工作電壓:5.0V5、字符尺寸:2.954.35(WH)mm引腳功能說(shuō)明LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳無(wú)背光或16腳帶背光接口，各引腳接口說(shuō)明如圖3-2-2所示:符號(hào)引腳說(shuō)明符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫(xiě)選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極圖3-2-2引腳接口說(shuō)明 第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器比照度調(diào)整端，接正電源

22、時(shí)比照度最弱，接地時(shí)比照度最高，比照度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整比照度。第4腳：RS為存放器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)存放器、低電平時(shí)選擇指令存放器。第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)展讀操作，低電平時(shí)進(jìn)展寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。3.2.2 LCD1602的指令說(shuō)明及時(shí)序序號(hào)指令RSR/WD

23、7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開(kāi)/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫(xiě)數(shù)到CGRAM或DDRAM10要寫(xiě)的數(shù)據(jù)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)容圖3-2-3控制命令表1602液晶模塊部的控制器共有11條控制指令，如圖3-2-3所示：1602液晶模塊的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)

24、實(shí)現(xiàn)的。說(shuō)明：1為高電平、0為低電平指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo)B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電

25、平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示F: 低電平時(shí)顯示5*7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5*10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫(xiě)數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。3.2.3 LCD1602的RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖3-2-4是1602的部顯示地址。圖3-2-4 LCD1602

26、內(nèi)部顯示地址例如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，則是否直接寫(xiě)入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷?xiě)入顯示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1所以實(shí)際寫(xiě)入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B40H+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無(wú)需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602液晶模塊部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器CGROM已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，

27、比方大寫(xiě)的英文字母“A的代碼是01000001B41H，顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“A。圖3-2-5 液晶顯示電路3.2.4 時(shí)鐘電路模塊(1) 時(shí)鐘芯片DS1302的工作原理DS1302在每次進(jìn)展讀、寫(xiě)程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0，接著把RST端置“1，最后才給予SCLK脈沖；讀/寫(xiě)時(shí)序如以下圖4所示。圖5為DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，假設(shè)為0則不能把對(duì)DS1302進(jìn)展讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。對(duì)于位6，假設(shè)對(duì)程序進(jìn)展讀/寫(xiě)時(shí)RAM=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)展讀/寫(xiě)時(shí)，CK=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫(xiě)操作位，進(jìn)展讀操作時(shí)，該位為1；

28、該位為0則表示進(jìn)展的是寫(xiě)操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開(kāi)場(chǎng)輸入/輸出的。表6為DS1302的日歷、時(shí)間存放器容：“CH是時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停頓，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)場(chǎng)運(yùn)行?！癢P是寫(xiě)保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和RAM的寫(xiě)操作之前，WP必須為0。當(dāng)“WP為1時(shí)，寫(xiě)保護(hù)位防止對(duì)任一存放器的寫(xiě)操作。圖3-2-6時(shí)鐘芯片DS1302電路圖(2) DS1302的控制字節(jié)DS1302的控制字如表3-2-7所示?？刂谱止?jié)的高有效位位7必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入DS1302中，位6如果0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5至位1指示操

29、作單元的地址；最低有效位位0如為0表示要進(jìn)展寫(xiě)操作，為1表示進(jìn)展讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)場(chǎng)輸出 RAM RD 1 A4 A3 A2 A1 A0 / CK /WR圖3-2-7 DS1302的控制字格式(3) 數(shù)據(jù)輸入輸出I/O在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)場(chǎng)。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。如以下圖3-2-8所示圖3-2-8DS1302讀/寫(xiě)時(shí)序圖(4) DS1302的存放器DS1302有12個(gè)存放器，其中有7個(gè)存放器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)

30、位為BCD碼形式,其日歷、時(shí)間存放器及其控制字見(jiàn)圖3-2-9。圖3-2-9 DS1302的日歷、時(shí)間存放器此外，DS1302 還有年份存放器、控制存放器、充電存放器、時(shí)鐘突發(fā)存放器及與RAM相關(guān)的存放器等。時(shí)鐘突發(fā)存放器可一次性順序讀寫(xiě)除充電存放器外的所有存放器容。 DS1302與RAM相關(guān)的存放器分為兩類：一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM存放器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫(xiě))、FFH(讀)。 圖 2-3示出DS1302的引腳排列，其中Vc

31、c1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。*1和*2是振蕩源，外接32.KHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位存放器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)展操作。如果在傳送過(guò)程中RSTS置為低電

32、平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電動(dòng)行時(shí)，在Vcc大于等于2.5V之前，RST必須保持低電平。中有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平，I/O為串行數(shù)據(jù)輸入端雙向。SCLK始終是輸入端。3.2.5 溫濕度采集模塊圖3-2-10 溫濕度采集系統(tǒng)3.2.6 按鍵調(diào)整電路圖3-2-11 按鍵調(diào)整電路3.2.7 按鍵提示音電路圖3-2-12 按鍵提示音電路3.2.8 報(bào)警指示燈電路圖3-2-13 報(bào)警指示燈電路第4章 程序設(shè)計(jì)4.1 程序設(shè)計(jì)的組成該系統(tǒng)由延時(shí)子函數(shù)、檢查L(zhǎng)CD1602液晶忙位子函數(shù)、LCD1602液晶寫(xiě)指令子函數(shù)、LCD1602液晶寫(xiě)數(shù)據(jù)子函數(shù)、LCD16

33、02液晶初始化子函數(shù)、SHT10寫(xiě)字節(jié)子函數(shù)、SHT10讀字節(jié)子函數(shù)、SHT10啟動(dòng)傳輸子函數(shù)、SHT10連接復(fù)位子函數(shù)、SHT10溫濕度檢測(cè)子函數(shù)、SHT10溫濕度值標(biāo)度變換及溫度補(bǔ)償子函數(shù)、溫濕度顯示子函數(shù)、LCD1602液晶寫(xiě)參數(shù)子函數(shù)、按鍵提示音子函數(shù)、按鍵掃描子函數(shù)、主函數(shù)和數(shù)據(jù)定義這幾局部組成。4.2 局部程序分析4.2.1 檢查L(zhǎng)CD1602液晶忙位子函數(shù)/檢查L(zhǎng)CD1602液晶忙位子函數(shù)void LCD1602_busy() uchar i=0;RS=0; RW=1; E=1; P0=0*ff;i=0; while(P0&0*80)=0*80)&i150)i+; E=0; 4.

34、2.2 LCD1602液晶寫(xiě)指令子函數(shù)/LCD1602液晶寫(xiě)指令子函數(shù)void write_(uchar )LCD1602_busy();RS=0;RW=0;P0=;E=1;E=0;4.2.3 LCD1602液晶寫(xiě)數(shù)據(jù)子函數(shù)/LCD1602液晶寫(xiě)數(shù)據(jù)子函數(shù)void write_date(uchar date)LCD1602_busy();RS=1;RW=0;P0=date; E=1;E=0;4.2.4 LCD1602液晶初始化子函數(shù)/LCD1602液晶初始化子函數(shù)void LCD1602_init()/初始化設(shè)置uchar i;write_(0*38);write_(0*0c);write_(

35、0*06);write_(0*01);write_(0*80);for(i=0;i16;i+)write_date(table1i);delay(500);write_(0*c0);for(i=0;i0;i=1) /高位為1，循環(huán)右移 if(i&value) DATA=1;/和要發(fā)送的數(shù)相與，結(jié)果為發(fā)送的位 else DATA=0; SCK=1; _nop_();_nop_();_nop_();/延時(shí)3us SCK=0;DATA=1; /釋放數(shù)據(jù)線SCK=1; error=DATA; /檢查應(yīng)答信號(hào)，確認(rèn)通訊正常_nop_();_nop_();_nop_();SCK=0; DATA=1;ret

36、urn error; /error=1 通訊錯(cuò)誤4.2.6 SHT10讀字節(jié)子函數(shù)/SHT10讀字節(jié)子函數(shù)char s_read_byte(uchar ack) uchar i,val=0;DATA=1; /釋放數(shù)據(jù)線for(i=0*80;i0;i=1) /高位為1，循環(huán)右移 SCK=1; if(DATA) val=(val|i); /讀一位數(shù)據(jù)線的值 SCK=0; DATA=!ack; /如果是校驗(yàn)，讀取完后完畢通訊；SCK=1; _nop_();_nop_();_nop_();/延時(shí)3us SCK=0; _nop_();_nop_();_nop_(); DATA=1; /釋放數(shù)據(jù)線retu

37、rn val;4.2.7 SHT10溫濕度檢測(cè)子函數(shù)/SHT10溫濕度檢測(cè)子函數(shù)char s_measure(uchar *p_value,uchar *p_checksum,uchar mode) unsigned error=0;uint i;s_transstart(); /啟動(dòng)傳輸switch(mode) /選擇發(fā)送命令 case TEMP: error+=s_write_byte(0*03); break; /測(cè)量溫度 case HUMI:error+=s_write_byte(0*05); break; /測(cè)量濕度 default: break; for(i=0;i65535;i+

38、) if(DATA=0) break; /等待測(cè)量完畢if(DATA) error+=1; / 如果長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)線沒(méi)有拉低，說(shuō)明測(cè)量錯(cuò)誤 *(p_value)=s_read_byte(1); /讀第一個(gè)字節(jié)，高字節(jié) (MSB)*(p_value+1)=s_read_byte(1); /讀第二個(gè)字節(jié)，低字節(jié) (LSB)*p_checksum=s_read_byte(0);/read CRC校驗(yàn)碼return error;/ error=1 通訊錯(cuò)誤第5章 Keil C51編譯器5.1 C51概述Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相

39、比，C語(yǔ)言在功能上、構(gòu)造性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境uVision將這些局部組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WIN*P等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，則Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。5.2 Keil C51編譯器的使用uVision4包括一個(gè)工程管理器，他可以使用戶的8051單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單。要?jiǎng)?chuàng)立一個(gè)應(yīng)用，需要按以

40、下步驟進(jìn)展操作：(1) 啟動(dòng)uVision4，新建一個(gè)工程文件，并從器件庫(kù)選擇一個(gè)器件。(2) 新建一個(gè)源文件，并把它參加到工程中。(3) 增加并配置選擇的器件的啟動(dòng)代碼和針對(duì)目標(biāo)硬件設(shè)置工具選項(xiàng)。(4) 編譯工程并生成可以編譯PROM的HE*文件。5.2.1 創(chuàng)立工程啟動(dòng)uVision4如圖5-2-1所示并創(chuàng)立一個(gè)工程，uVision4是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Windows應(yīng)用程序，直接點(diǎn)擊程序圖標(biāo)就可以啟動(dòng)它。要?jiǎng)?chuàng)立一個(gè)工程文件，從uVision4的Project菜單中選擇New Project，這將翻開(kāi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Windows對(duì)話框(圖5-2-2)，此對(duì)話框要求輸入工程文件名。圖5-2-1 uVisi

41、on4啟動(dòng)畫(huà)面圖5-2-2 創(chuàng)立工程文件對(duì)話框選擇所要的單片機(jī)，這里我們選擇常用的Ateml公司的AT89C52。此時(shí)屏幕如圖5-2-3所示。圖中右邊簡(jiǎn)單的介紹了Ateml的功能。完成上面步驟后，就可以進(jìn)展程序的編寫(xiě)了。圖5-2-3 選擇器對(duì)話框5.2.2新建一個(gè)源文件單擊菜單項(xiàng)選擇項(xiàng)FileNew新建一個(gè)源文件，這將翻開(kāi)一個(gè)空的編輯窗口，要求輸入源代碼。當(dāng)把此文件另存為*.c的文件后，uVision4將高亮顯示C語(yǔ)言語(yǔ)法字符。一旦創(chuàng)立了源文件，如e*ample.c，就可以把它參加到創(chuàng)立的工程中。uVision4提供了幾種手段把源文件參加到工程中。例如，可以鼠標(biāo)右鍵單擊Project窗口下Fi

42、les頁(yè)中的文件組(Source group)，彈出快捷菜單，菜單中的Add Files to Groups選項(xiàng)翻開(kāi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的文件對(duì)話框，從對(duì)話框中選擇剛剛生成的文件。參加后的結(jié)果如圖5-2-4所示圖5-2-4 參加源文件后的工程管理窗5.2.3增加和配置啟動(dòng)代碼、設(shè)置工具選項(xiàng)文件STARTUP.A51是大多數(shù)不同的8051CPU準(zhǔn)備的啟動(dòng)代碼。啟動(dòng)代碼去除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并初始化硬件和再人函數(shù)堆棧指針。另外，一些8051系列單片機(jī)派生產(chǎn)品要求初始化CPU來(lái)符合設(shè)計(jì)中的相應(yīng)的硬件。假設(shè)需要修改啟動(dòng)文件來(lái)符合目標(biāo)硬件，應(yīng)該把文件STARTUP.A51復(fù)制一份到目標(biāo)文件夾中。為選擇的CPU的配置文件創(chuàng)立

43、一個(gè)文件組是一個(gè)良好的習(xí)慣。通過(guò)ProjectTargets，Groups，F(xiàn)iles翻開(kāi)對(duì)話框來(lái)添加一個(gè)名為System Files的文件組到目標(biāo)中。也在此對(duì)話框中，單擊【Add Files to Group】按鈕把文件STARTUP.A51添加到工程中。在工程窗口中雙擊文件名STARTUP.A51，就可以在編輯器中翻開(kāi)它，配置啟動(dòng)代碼。如果使用所選擇器件的片上RAM，在啟動(dòng)代碼中的設(shè)置必須匹配Options-Target對(duì)話框中的設(shè)置。其設(shè)置方法如下：uVision4允許為目標(biāo)硬件設(shè)置選項(xiàng)。Options for Target對(duì)話框可以通過(guò)工具條圖標(biāo)翻開(kāi)。在目標(biāo)的各個(gè)選項(xiàng)卡中，可以定義和目

44、標(biāo)硬件及所選器件的片上元件相關(guān)的所有參數(shù)，如圖5-2-5、5-2-6、5-2-7所示。根據(jù)選擇的器件的不同，目標(biāo)對(duì)話框的容也會(huì)有所不同。圖5-2-5 目標(biāo)對(duì)話框的target選項(xiàng)卡圖5-2-6 目標(biāo)對(duì)話框的C51選項(xiàng)卡圖5-2-7 目標(biāo)對(duì)話框的Output選項(xiàng)卡5.2.4Build工程并生成HE*文件通常情況下，在Options-Target對(duì)話框中的設(shè)置已經(jīng)足夠一個(gè)新的應(yīng)用。選擇菜單ProjectBuild target，對(duì)當(dāng)前工程進(jìn)展連接，如果當(dāng)前文件已修改，軟件就會(huì)先對(duì)該文件進(jìn)展編譯，然后連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼；如果選擇菜單ProjectRebuilt All target files，獎(jiǎng)會(huì)

45、對(duì)當(dāng)前工程的所有文件重新進(jìn)展編譯，然后再連接，確保最終產(chǎn)生的目標(biāo)代碼是最新的，而Translate.項(xiàng)則僅對(duì)該文件進(jìn)展編譯，不進(jìn)展連接。以上操作可以通過(guò)工具按鈕直接進(jìn)展。圖5-2-8是有關(guān)編譯、連接、工程設(shè)置的工具按鈕，從左到右分別是編譯、編譯連接、全部重建、停頓編譯和對(duì)工程進(jìn)展設(shè)置。圖5-2-8 有關(guān)編譯、連接、工程設(shè)置的工具條 編譯過(guò)程中的信息將出現(xiàn)在輸出窗口中的Build選項(xiàng)卡中，如果源程序中有語(yǔ)法錯(cuò)誤，會(huì)有錯(cuò)誤報(bào)告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定位到出錯(cuò)的位置，對(duì)源程序反復(fù)修改之后，最終會(huì)得到如圖5-2-9所示的結(jié)果，提示獲得了he*文件，該文件即可被編譯器讀入并寫(xiě)入芯片中，同時(shí)產(chǎn)生了一些相關(guān)文

46、件，可被Keil仿真與調(diào)試。圖5-2-9 正確編譯、連接后的結(jié)果第6章 電路仿真6.1 PROTEUS簡(jiǎn)介Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Corte*和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和

47、MPLAB等多種編譯器。6.2 使用PROTEUS進(jìn)展電路仿真設(shè)計(jì)在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HE*，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。PROTEUS 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。PROTEUS不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以到達(dá)的效果。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生

48、走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于PROTEUS提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)隨著科技的開(kāi)展，“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為許多設(shè)計(jì)部門(mén)重要的前期設(shè)計(jì)手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程的統(tǒng)一的特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。相信在單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用中PROTEUS也能茯得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。使用Proteus 軟件進(jìn)展單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，是虛擬仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力及仿真軟件的操作能力；在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

49、和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我們使用 Proteus 開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)展培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)更容易承受，更容易提高。實(shí)踐證明，在使用 Proteus 進(jìn)展系統(tǒng)仿真開(kāi)發(fā)成功之后再進(jìn)展實(shí)際制作，能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。因此，Proteus 有較高的推廣利用價(jià)值。目前Proteus的最新版為8.0,ARM corte*處理器被增加，在7.10中已經(jīng)增加DSP系列TMS320。6.2.1 PROTEUS功能特點(diǎn)Proteus軟件具有其它EDA工具軟件例：multisim的功能。這些功能是：1原理布圖2PCB自動(dòng)或人工布線3SPICE電路仿

50、真革命性的特點(diǎn)1互動(dòng)的電路仿真用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤(pán)，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，局部SPI器件，局部IIC器件。2仿真處理器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型。上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境。6.2.2 PROTEUS快捷鍵大全F8：全部顯示 當(dāng)前工作區(qū)全部顯示F6：放大以鼠標(biāo)為中心放大F7：縮小以鼠標(biāo)為中心縮小G：柵格開(kāi)關(guān)柵格網(wǎng)格Ctrl+F1：柵格寬度0.1mm 顯示柵格為0.1mm，在

51、pcb的時(shí)候很有用F2：柵格威0.5mm 顯示柵格為0.5mm，在pcb的時(shí)候很有用F3：柵格威1mm 顯示柵格為1mm，在pcb的時(shí)候很有用F4：柵格威2.5mm 顯示柵格為2.5mm，在pcb的時(shí)候很有用Ctrl+s：翻開(kāi)關(guān)閉磁吸 磁吸用于對(duì)準(zhǔn)一些點(diǎn)的，如引腳等等*：翻開(kāi)關(guān)閉定位坐標(biāo) 顯示一個(gè)大十字射線m：顯示單位切換 mm和th之間的單位切換，在右下角顯示o：重新設(shè)置原點(diǎn) 將鼠標(biāo)指向的點(diǎn)設(shè)為原點(diǎn)u：撤銷鍵Pgdn：改變圖層Pgup：改變圖層Ctrl+Pgdn：最底層Ctrl+pgup：最頂層Ctrl+畫(huà)線：可以劃曲線R：刷新+ -：旋轉(zhuǎn)F5：重定位中心6.2.3 仿真圖 通過(guò)總設(shè)置鍵進(jìn)入

52、日期、時(shí)鐘畫(huà)面。點(diǎn)擊設(shè)置鍵進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，通過(guò)上調(diào)、下調(diào)鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒、星期的設(shè)置。圖6-2-1 電路仿真圖第7章 PCB制圖7.1 PROTEL99SE簡(jiǎn)介(1)電路原理設(shè)計(jì)局部Advanced Schematic 99：電路原理圖設(shè)計(jì)局部包括電路圖編輯器簡(jiǎn)稱SCH編輯器、電路圖零件庫(kù)編輯器簡(jiǎn)稱Schlib編輯器和各種文本編輯器。本系統(tǒng)的主要功能是：繪制、修改和編輯電路原理圖；更新和修改電路圖零件庫(kù)；查看和編輯有關(guān)電路圖和零件庫(kù)的各種報(bào)表。 2印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)Advanced PCB 99：印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括印刷電路板編輯器簡(jiǎn)稱PCB編輯器、零件封裝編輯器簡(jiǎn)稱PCBLib

53、編輯器和電路板組件管理器。本系統(tǒng)的主要功能是：繪制、修改和編輯電路板；更新和修改零件封裝；管理電路板組件。 3自動(dòng)布線系統(tǒng)Advanced Route 99：本系統(tǒng)包含一個(gè)基于形狀Shape-based的無(wú)柵格自動(dòng)布線器，用于印刷電路板的自動(dòng)布線，以實(shí)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。7.2 PCB設(shè)計(jì)的一般原則PCB設(shè)計(jì)的一般原則要使電子電路獲得最正確性能，元器件的布且及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計(jì)質(zhì)量好、造價(jià)低的PCB線路板。應(yīng)遵循以下一般原則：1. 布局首先，要考慮PCB線路板尺寸大小。PCB線路板尺寸過(guò)大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，本錢(qián)也增加；過(guò)小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。

54、在確定PCB尺寸后。再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)展布局。在確定特殊元件的位置時(shí)要遵守以下原則：(1) 盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。(2)*些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。(3) 重量超過(guò)15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問(wèn)題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。(

55、4)對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的構(gòu)造要求。假設(shè)是機(jī)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方；假設(shè)是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。(5)應(yīng)留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。根據(jù)電路的功能單元。對(duì)電路的全部元器件進(jìn)展布局時(shí)，要符合以下原則：1)按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。2)以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來(lái)進(jìn)展布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。3)在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路

56、應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀。而且裝焊容易。易于批量生產(chǎn)。4)位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最正確形狀為矩形。長(zhǎng)寬比為3：2成4：3。電路板面尺寸大于200*150mm時(shí)。應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。2.布線 布線的原則如下；(1)輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量防止相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反應(yīng)藕合。(2)印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為115mm 時(shí)。通過(guò)2A的電流，溫度不會(huì)高于3，因此。導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.020.3m

57、m導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線。尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小至58mm。(3)印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。此外，盡量防止使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。3.焊盤(pán)中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤(pán)太大易形成虛焊。焊盤(pán)外徑D一般不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路，焊盤(pán)最小直徑可取(d+1.0)m

58、m。PCB線路板及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設(shè)計(jì)與具體電路有著密切的關(guān)系，這里僅就PCB抗干擾設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)常用措施做一些說(shuō)明。(1)電源線設(shè)計(jì)根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時(shí)、使電源線、 地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。(2)地段設(shè)計(jì)地線設(shè)計(jì)的原則是：1)數(shù)字地與模擬地分開(kāi)。假設(shè)線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開(kāi)。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)可局部串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而租，高頻元件周?chē)M量用柵格狀。2)接地線應(yīng)盡量加粗。假設(shè)接地線用很細(xì)的線條，則接地電位隨電流

59、的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過(guò)三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)在23mm以上。3)接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成團(tuán)環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。(3)退藕電容配置PCB線路板設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?。退藕電容的一般配置原則是：1)電源輸入端跨接10 100uf的電解電容器。如有可能，接100uF以上的更好。2)原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)0.01pF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每48個(gè)芯片布置一個(gè)1 10pF的但電容。3)對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲(chǔ)

60、器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。4)電容引線不能太長(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外，還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)。*作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用附圖所示的 RC電路來(lái)吸收放電電流。一般R取 1 2K，C取2.2 47UF。CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源。7.3 PCB設(shè)計(jì)7.3.1 創(chuàng)立PCB文件 之前已經(jīng)繪制好原理圖，再執(zhí)行菜單命令Design/Update,彈出圖7-3-1對(duì)話框，然后點(diǎn)擊Preview Change按鈕,如果沒(méi)有錯(cuò)誤再點(diǎn)擊E*ecute按鈕，彈出圖7-3-2對(duì)話框。圖