多路放大與巡回測(cè)量電路與電機(jī)調(diào)速

1、多路放大與巡回測(cè)量電路與電機(jī)調(diào)速目 錄 1 項(xiàng)目計(jì)劃 . 1 方案可行性分析 . 1 1.11.1.1 市場(chǎng)分析 . 1 1.1.2 技術(shù)可行性 . 1 1.2 項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃 . 2 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明 . 3 2.1 各單元模塊設(shè)計(jì)原理 . 3 2.1.1 電源部分 . 3 2.1.2 復(fù)位電路 . 3 2.1.3 晶振電路 . 4 2.1.4 數(shù)碼管顯示 . 42.1.5 A/D轉(zhuǎn)換 . 5 2.1.6 8路信號(hào)生成器 . 5 2.1.7 濾波電路 . 6 2.1.8 報(bào)警電路 . 6 2.1.9 按鍵部分 . 6 2.1.10 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 . 7 2.1.11 紅外對(duì)管測(cè)速模塊 . 7

2、2.1.12 選擇電路 . 8 2.2 各單元模塊設(shè)計(jì)流程 . 8 2.2.1 多路放大與巡回測(cè)量電路 . 8 2.2.2 直流小電機(jī)調(diào)速系統(tǒng) . 9 2.3 部分源程序及注解 . 10 2.3.1 主函數(shù) . 10 2.3.2 延遲函數(shù) . 11 2.3.3 定時(shí)器 . 12 3 調(diào)試說(shuō)明 . 15 3.1 元器件檢測(cè). 15 3.1.1 固定電阻 . 15 3.1.2 電位器 . 15 3.1.3 電容器 . 15 3.1.4 發(fā)光二極管 . 16 3.1.5 晶體三極管 . 16 3.1.6 紅外對(duì)管 . 16 3.2 調(diào)試方法及步驟 . 16 3.2.1 八路電壓測(cè)量 . 16 3.2

3、.2 晶振 . 17 3.2.3 數(shù)碼管顯示 . 17 3.3 調(diào)試數(shù)據(jù). 17 3.3.1 八路電壓測(cè)試數(shù)據(jù) . 17 3.3.2 紅外對(duì)管數(shù)據(jù) . 18 4 總結(jié) . 18 5 參考文獻(xiàn) . 18 6 附錄 . 18 6.1 電路圖. 19 6.2 PCB圖. 19 1 項(xiàng)目計(jì)劃 1.1 方案可行性分析 1.1.1 市場(chǎng)分析 在此次設(shè)計(jì)中，我們實(shí)現(xiàn)了通過(guò)一塊單片機(jī)將兩個(gè)完全不同的電路系統(tǒng)多路放大巡回測(cè)量電路系統(tǒng)和直流小電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)整合在一起，并實(shí)現(xiàn)對(duì)其部分功能的擴(kuò)展，從而節(jié)省了大量的成本，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體成本不會(huì)過(guò)高，不會(huì)給公司帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)壓力，而且由于產(chǎn)品集成度比較高，可以提高產(chǎn)品的銷

4、售率，很快就會(huì)給公司帶來(lái)投資回報(bào)。我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是一款適應(yīng)現(xiàn)代生活發(fā)展的科技產(chǎn)品。面對(duì)現(xiàn)今電機(jī)和傳感器的使用和普及，我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠有效可行的節(jié)約能源和提高生活質(zhì)量，適用于各種學(xué)校、工廠等場(chǎng)所。其環(huán)保衛(wèi)生和節(jié)約能源消耗費(fèi)用的作用對(duì)各大場(chǎng)所都有很強(qiáng)吸引力。 1.1.2 技術(shù)可行性 我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)整合了兩個(gè)完全不同的電路系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)之對(duì)它們的功能進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展，下面分別對(duì)其功能和指標(biāo)進(jìn)行描述: 多路放大和巡回測(cè)量電路系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)八路不同的電壓(05V)進(jìn)行巡回測(cè)量用按鍵選擇輸入，LED數(shù)碼管顯示通道號(hào)和電壓值，8路輸入電壓調(diào)節(jié)通過(guò)1個(gè)電位器完成，測(cè)量及輸出誤差?5,等諸多功能，并在此

5、基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，使其實(shí)現(xiàn)了對(duì)一路050mV的小信號(hào)，經(jīng)放大后再采集，對(duì)應(yīng)顯示050.0，并增加上下超限報(bào)警功能。 直流小電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用光電對(duì)管實(shí)時(shí)在線檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速用數(shù)碼管顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速按鍵設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速，并使用PWM技術(shù)調(diào)節(jié)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，測(cè)量顯示電機(jī)速度與鍵盤設(shè)置值相等。 如圖1.1.2-1為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總框圖: 1 LED顯示 MC報(bào)警 U 及 多 多 按鍵 基 路 路 本 信 選 數(shù)碼管顯示 外 擇 號(hào) 圍 直流小驅(qū)動(dòng)電路 電 電機(jī) 路 測(cè)速電路 圖1-1-2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總框圖 1.2 項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃 1 市場(chǎng)調(diào)查階段: 2011年10月1日-2011年10月7日 2 經(jīng)濟(jì)狀況及盈利能力

6、預(yù)測(cè)階段: 2011年10月7日-2011年10月9日 3 產(chǎn)品研發(fā)階段: 2011年10月3日:由項(xiàng)目總監(jiān)XX指導(dǎo)分配各人員負(fù)責(zé)產(chǎn)品的研發(fā)模塊; 2011年10月10日:由項(xiàng)目總監(jiān)XX主持研討會(huì)議，研究討論研發(fā)過(guò)程所遇問(wèn)題并提出解決方案; 2011年10月 17日:由項(xiàng)目總監(jiān)XX執(zhí)導(dǎo)整合模塊成果，確定研發(fā)實(shí)物。 4 產(chǎn)品調(diào)試階段: 2011年10月19日-2011年10月21日 5 前期宣傳: 2011年10月 23日-2011年10月28日 6 資料整理: 2011年11月1日-2011年11月10日 7 投入生產(chǎn): 2011年11月11日-2011年11月15日 8 主力宣傳: 2011

7、年11月15日-2011年11月20日 2 9 市場(chǎng)推廣及銷售: 2011年11月22日 10 資金管理: 2011年10月1日-2011年11月22日 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明 2.1 各單元模塊設(shè)計(jì)原理 2.1.1 電源部分 J2用跳線帽作電源開(kāi)關(guān)1+52J1+534R83C2C1+510210uF/25V1041+5C12R9CON4LED-RC8104J8電源電路電源指示燈3 104PC_RXD2U2PC_TXD1116C9RXDJ2用跳線帽作電源開(kāi)關(guān)C1+VCC215TXDCON3V+GND1圖2-1-1 電源部分 314+5104J1+5C1-T1OUT2413C2+R1IN43512C2-R

8、1OUT3611電源通過(guò)J1的排針輸入，然后用J2的12蓋上跳線帽接通，摘掉斷開(kāi)。然C10C1C2+V-T1INR8271010410410uF/25VT2OUTT2IN510189后電容C1、C2起到一定的濾波作用。R9為電源指示燈，接通電源時(shí)點(diǎn)亮。 U1R2INR2OUTCON4P07MAX232R9ADC0LED-RP062.1.2 復(fù)位電路 +5電源電路+5U2P05電源指示燈R13P04ADC1C7R1+1K100U1U2U3U4U5U6U7C3P03R2U3104R1710uF/25VR3R4R5R6R7R10R11R12P02S2100R14ADC21K1K1K1K1K1K1K1

9、KRSTC11排阻J3+510KP011K1041C4RESETU12復(fù)位電路U4104P0014033R18P1.0Vcc289C5241KR15ADC3P1.1P00 33955dpgedcbaP1.2P0.0f8路不同電壓信號(hào)1KP01438610C5aaaaU312ADC0P1.3P0.1+5P025377U5104DSY-4+5ADC1P1.4P0.2P03fbfbfbfb636電阻分壓產(chǎn)生圖2-1-2 復(fù)位電路 8ggggADC2P1.5P0.3P04SPEED735991R16ADC4ADC3P1.6P0.411P05ececececPWM834R29R30RXD34ddddAD

10、C4P1.7P0.51KP06335K82TXD5K1通過(guò)按鍵S2設(shè)計(jì)的按鍵復(fù)位，右端接入STC12C5A60S2的9腳復(fù)位端。在C6dpdpdpdpU4AADC5P0.6S3SW-PBP07932R192U6U4B104S4S3S2S1LM324ADC6RST/VpdP0.7KEY164R225ADC71KRST1031 3 R20R257U8ADC5RXD/P3.0EA/Vpp2KS4SW-PB11307R236TXD/P3.1ALE1K1KKEY21229C1311INTO/P3.2PSEN2KKEY113U7104INT1/P3.3LM324KEY214chooseT0/P3.4+51

11、528C17R26ADC6T1/P3.5P2.71627R21WR/P3.6P2.61K1726C14RD/P3.7P2.5R2410K10K2522pF104P2.4R311824R65Y1XTAL2P2.31923R27U8ADC7510XTAL1P2.222LED-R22.1184MC18P2.11KLED1+52021C15VssP2.0LED2R32R668路低通濾波器 濾掉高頻成份，使輸入電壓更穩(wěn)定104LED1+5J68路信號(hào)生成電路89C5222pF510晶振電路LED-RR28321K1C16LED2104CON3功能模塊選擇電路choose23腳接高:測(cè)速23腳接低:測(cè)電壓

12、+5+5+5R3747KQ3SPEEDR33R34PWM2202KR368550LED-GQ2J5LED-FJ48050R35Q11200K4007接直流電機(jī)2紅外對(duì)管測(cè)速度直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路+5C12C8104J83104PC_RXDU22PC_TXD1161J2用跳線帽作電源開(kāi)關(guān)C9C1+VCCRXD2151V+GNDTXDCON3+5J1+53141042C1-T1OUT41334C2+R1IN5123C2-R1OUTC1611C2+R8C102V-T1IN10471010uF/25V5101041T2OUTT2IN89R2INR2OUTU1CON4P07R9MAX232ADC0LED-R

13、P06+5電源電路P05+5U2電源指示燈R13P04C7ADC1R1+1K100C3P03U1U2U3U4U5U6U7104R2U310uF/25VR17R3R4R5R6R7R10R11R12P02S2R14100RSTADC2C11排阻J31K1K1K1K1K1K1K1K+5P011K10K104 1C4RESETU12104復(fù)位電路P00U41403R183P1.0Vcc289C52R1541K上電的瞬間C7兩端都是高電平，一段時(shí)間后，C7充電充滿后，RST腳就會(huì)變成P1.1ADC3P00339551KdpgedcbaP1.2P0.0f8路不同電壓信號(hào)P014386C5ADC0低電平，起

14、到一個(gè)上電復(fù)位的作用。當(dāng)按鍵S2按下的時(shí)候，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)aaaaU310P1.3P0.112+5P025377104ADC1DSY-4P1.4P0.2U5+5P03電阻分壓產(chǎn)生fbfbfbfb6368候電容C7兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過(guò)程中，ADC2ggggP1.5P0.3P04735R169ADC391P1.6P0.4ADC4SPEEDP0511ecececec834電容開(kāi)始釋放之前充的電量。隨著時(shí)間的推移，電容的電壓變低。根據(jù)串聯(lián)電R29R30ADC41K4ddddP1.7P0.5RXD3PWMP065K33C65KADC582dpdpdpdpP0.6TXD

15、U4A1S3SW-PBP07路電壓為各處之和，這個(gè)時(shí)候電阻R17兩端的電壓變大，所以RST引腳又接收932104ADC6R19S4S3S2S1U4BRST/VpdP0.72LM324U6KEY1ADC764R22RST5到高電平，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。 1K1031R25R20RXD/P3.0EA/Vpp7U8ADC5S42KSW-PB11307R231KTXD/P3.1ALE6KEY21K1229C13INTO/P3.2PSEN11KEY12.1.3 晶振電路 2K13104INT1/P3.3U7KEY2LM32414+5T0/P3.4choose1528R26T1/P3.5P2.7C17AD

16、C61627R211KWR/P3.6P2.61726C14RD/P3.7P2.5R2410K10K25104P2.422pF1824R31R65Y1XTAL2P2.31923R27XTAL1P2.2U8ADC751022LED-R1K22.1184MP2.1C18LED12021+5C15VssP2.0LED2R32104R66LED18路低通濾波器 濾掉高頻成份，使輸入電壓更穩(wěn)定89C52 8路信號(hào)生成電路22pF+5J6510R28LED-R晶振電路31KC162圖2-1-3 晶振電路 LED21041CON3功能模塊選擇電路choose晶振全稱為晶體振蕩器，其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率，

17、晶振有一個(gè)重23腳接高:測(cè)速23腳接低:測(cè)電壓要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容那就可以得+5C12到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候振蕩器和電容在選擇時(shí)候應(yīng)盡可能C8104J83104PC_RXDU22的與單片機(jī)靠近所以我們選擇的晶振為22.1184MHz,而它的時(shí)鐘周期就為J2用跳線帽作電源開(kāi)關(guān)PC_TXD1161C1+VCCC9RXD2151+5V+GNDJ1+5TXDCON33142C1-T1OUT1041/221184us。晶振的負(fù)載電容為15pF或12.5pF，如果再考慮元件引腳的等效41334+5C2+R1IN5123C2-R1OUTC1C2+R861

18、12V-T1IN10410uF/25VC10510710+51T2OUTT2IN輸入電容，則兩個(gè)22p的電容構(gòu)成晶振的震蕩電路就是比較好的選擇，所以我10489+5R2INR2OUTCON4U1P07R9MAX232LED-RADC0們選擇22P在作為其負(fù)載電路。 P06+5電源電路R37P05電源指示燈+5U247KQ3R13C7P04SPEEDADC11KR33+R34R1PWMC32.1.4 數(shù)碼管顯示 P03100104U1U2U3U4U5U6U722010uF/25VR172KR2U3R36P02S2R14R3R4R5R6R7R10R11R121008550RSTC11排阻J3ADC

19、2+51KLED-G1K1K1K1K1K1K1K1KQ2P01104C410K1RESET1042J5U1復(fù)位電路P00R18U431403P1.0VccR151KLED-F4289C52P1.1ADC3P0053391K5P1.2P0.0dpgedcbaf8路不同電壓信號(hào)C5P01ADC06438P1.3P0.1aaaaU3+51012104P02ADC1J47537P1.4P0.2DSY-4電阻分壓產(chǎn)生+5P038050ADC2fbfbfbfbU58636ggggP1.5P0.3R35R16P04ADC3973591P1.6P0.4Q1ADC41P05ADC411ececececR2983

20、41KR30SPEEDP1.7P0.5dddd200K4C6P06ADC5RXD5K3335K4007PWM82P0.6dpdpdpdpS3SW-PB2接直流電機(jī)U4A104P07ADC6TXD1932RST/VpdP0.7R19S4S3S2S1KEY1U4BLM324ADC72U6RST64R22R2551K1031RXD/P3.0EA/VppR20S47U8ADC5SW-PB2K11301K7TXD/P3.1ALER23KEY26C131K1229紅外對(duì)管測(cè)速度INTO/P3.2PSENKEY1111042K13INT1/P3.3KEY2LM324+5U714T0/P3.4R261528c

21、hooseT1/P3.5P2.7ADC6C1716271KWR/P3.6P2.6R21 C141726RD/P3.7P2.5104R2410K10K25P2.422pF1824R31XTAL2P2.3R27R65Y11923XTAL1P2.2U8ADC7221K510P2.1LED1LED-RC1522.1184M圖2-1-4 數(shù)碼管顯示 C182021+5VssP2.0LED2直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路104R32LED1R6689C528路低通濾波器 濾掉高頻成份，使輸入電壓更穩(wěn)定R288路信號(hào)生成電路22pF510+5J6LED-R晶振電路1KC163由P0口的P2.4、P2.5、P2.6、P2.

22、7送出位選信號(hào)，循環(huán)選中每個(gè)數(shù)碼。LED210421功能模塊選擇電路chooseCON323腳接高:測(cè)速23腳接低:測(cè)電壓 4 +5+5+5R3747KQ3SPEEDR33R34PWM2202KR368550LED-GQ2J5LED-FJ48050R35Q11200K40072接直流電機(jī)紅外對(duì)管測(cè)速度直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路+5C12C8104J83104PC_RXDU22PC_TXDJ2用跳線帽作電源開(kāi)關(guān)1161C1+VCCC9RXD2151V+GNDTXDCON3+5J1+53142C1-T1OUT10441334C2+R1IN5123C2-R1OUTC1611C2+R82V-T1INC10104

23、71010uF/25V5101T2OUTT2IN10489R2INR2OUTCON4P07R9MAX232ADC0LED-RP06+5U1P05 電源指示燈R13P04C7ADC1當(dāng)選中某個(gè)數(shù)碼管后，P0口送出對(duì)應(yīng)段選信號(hào)，只要保證位選信號(hào)的變化與段+1K選信號(hào)的變化一一對(duì)應(yīng)，而且每個(gè)數(shù)碼管的顯示時(shí)間得當(dāng)，就能以動(dòng)態(tài)掃描方C3P03+5U2104式實(shí)現(xiàn)連續(xù)顯示效果。因?yàn)镻0口沒(méi)有上拉電阻，所以需要排阻J3作為上拉電10uF/25VR17阻。 P02S2R14100R1RSTADC2C11排阻J3+51002.1.5 A/D轉(zhuǎn)換 1KP01104U1U2U3U4U5U6U7C41RESETR2U

24、3U11042復(fù)位電路P00R3R4R5R6R7R10R11R121403R183P1.0VccR151K1K1K1K1K1K1K1K289C5241KP1.1ADC310KP0033951K5dpgedcbaP1.2P0.0f8路不同電壓信號(hào)P01438C56ADC0aaaaU3P1.3P0.11012+5U4P02+5C125371047ADC1DSY-4P1.4P0.2+5P03電阻分壓產(chǎn)生fbfbfbfb6368ADC2C8gggg104J8P1.5P0.3P04R167359ADC3391104PC_RXDP1.6P0.4 ADC42P0511SPEEDPC_TXDecececec8

25、34R29ADC41R301KC9RXDU2ddddP1.7P0.54RXDP06PWMTXDCON31165K33C6ADC55KC1+VCC10482215dpdpdpdpP0.6圖2-1-5 A/D轉(zhuǎn)換 TXDU4AS3SW-PBV+GNDU5P07314J2用跳線帽作電源開(kāi)關(guān)932104ADC6C1-T1OUT413R19S4S3S2S1RST/VpdP0.7U4B1J1+5LM324C2+R1INKEY1+5C105122ADC7C2-R1OUT104464611R22將P1口作為A/D的使用口，將P1.ASF0-8設(shè)置為1，這樣I/O口P1就可3RSTV-T1IN53U11K710

26、R25C11031T2OUTT2INC2+289R8R20104RXD/P3.0EA/VppR2INR2OUT7U8ADC5以作為A/D使用。將8路電壓通過(guò)P1口經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信S410uF/25V312KSW-PB5101130P07ADC0MAX2321K7R23CON4TXD/P3.1ALE6KEY211K號(hào)通過(guò)單片機(jī)輸出，通過(guò)數(shù)碼管顯示。 1229C13P06R9+5U2+5INTO/P3.2PSENLED-R11KEY12U62KP0513104電源電路R1INT1/P3.3電源指示燈KEY2ADC1LM3242.1.6 8路信號(hào)生成器 100P0414U1U2U

27、3U4U5U6U7+5C7R13T0/P3.4R2U3+chooseR26P031528R3R4R5R6R7R10R11R121KT1/P3.5P2.7C3R17C17ADC61K1K1K1K1K1K1K1K10uF/25VP021041627ADC210K100S21KR21WR/P3.6P2.6C11排阻+5J3RSTP01R141726C14U41041RD/P3.7P2.51KU12U7R2410K復(fù)位電路RESET310KP00C4251041403P1.0Vcc104R18P2.4ADC3289C5222pF45P1.1P001K1824339dpgedcba5R31f8路不同電壓

28、信號(hào)P1.2P0.0SPEEDR15P011012R65XTAL2P2.3U5Y1438aaaaU36P1.3P0.1PWMP02R27+519231K+5537DSY-47P1.4P0.2fbfbfbfbC5P03ADC0XTAL1P2.2636ggggU8ADC7891P1.5P0.3104P04510ADC1電阻分壓產(chǎn)生RXDADC4373522119P1.6P0.4ecececec1KP05ADC2TXD41LED-R834P2.122.1184MddddC18LED1R2982R30P1.7P0.5R16P06ADC3U4A2U6332021C15dpdpdpdp5K+55KP0.6

29、P07R19ADC4U4BLM3241KS3SW-PB932VssP2.0S4S3S2S1LED264RST/VpdP0.7C6R22ADC55KEY11K104R32104R20ADC67U8ADC510312KR66RST7LED1RXD/P3.0EA/VppR23ADC768路低通濾波器 濾掉高頻成份，使輸入電壓更穩(wěn)定S411301KSW-PB89C52TXD/P3.1ALER2511U7KEY212292Kchoose822pFINTO/P3.2PSEN+5J61KKEY1LM32413510R28INT1/P3.3C13C17KEY214LED-R晶振電路T0/P3.4104ADC6

30、 1528T1/P3.5P2.7R211K16273+5WR/P3.6P2.6R2622pF1726R2410K10KC16R31RD/P3.7P2.5R65Y11K252P2.4C14LED21824圖2-1-6 8路信號(hào)生成器 510104XTAL2P2.3104LED-R22.1184MC18U8ADC719231+5XTAL1P2.2+5J622R32P2.1R278路低通濾波器 濾掉高頻成份，使輸入電壓更穩(wěn)定R66LED1202138路信號(hào)生成電路VssP2.022pF1KLED22該電路由R2電位器和R3,R10電阻串聯(lián)對(duì)5v電壓進(jìn)行分壓，并且八路分510CON3晶振電路功能模塊選

31、擇電路chooseC15LED-RLED189C52110423腳接高:測(cè)速CON3得的電壓值遞減，得到八路不同的電壓信號(hào)，并且輸入單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換口。因R2823腳接低:測(cè)電壓功能模塊選擇電路choose23腳接高:測(cè)速1KLED2C1623腳接低:測(cè)電壓104 5 +5+5+5R3747KQ3SPEEDR34+5R33PWM220R362K8550LED-GQ2+5J5+5LED-FJ48050R35Q11200K接直流電機(jī)40072R37紅外對(duì)管測(cè)速度47KQ3SPEEDR33R34PWM220直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路2KR368550LED-GQ2J5LED-FJ48050R35Q11200K

32、40072接直流電機(jī)紅外對(duì)管測(cè)速度直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路+5C12C8104J83104PC_RXD2PC_TXD1C9RXDTXDCON3104C10 U2104116U1C1+VCC215V+GND為最后一路信號(hào)已經(jīng)很小了，無(wú)法直接測(cè)量，所以經(jīng)過(guò)LM324放大后作為其中314C1-T1OUT413C2+R1IN一路的電壓輸入信號(hào)。電阻R3,R10即為分壓電阻;R11用來(lái)得到一路小信號(hào)512C2-R1OUT611+5U2V-T1IN電壓值;第一級(jí)放大為R20+R21與R19的比值，放大倍數(shù)為11倍，第二級(jí)放大710T2OUTT2INADC089R2INR2OUT通過(guò)R24滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)使其倍數(shù)為7

33、0/11倍，所以倆級(jí)放大為70倍。設(shè)置最R1J1+5J2用跳線帽作電源開(kāi)關(guān)P07100MAX232U1U2U3U4U5U6U7后一路電壓放大為可測(cè)量。 14+5R2U323P06+5C1R3R4R5R6R7R10R11R123ADC12SPEEDC2+1041K1K1K1K1K1K1K1K2.1.7 濾波電路 1P05PWM10uF/25VR810KCON4510P04U4電源電路ADC2電源指示燈R9P03LED-RC7R17+P021003+5U5R13P0110uF/25VC11排阻J3ADC35S21U11041K復(fù)位電路P00C310RST212140RXD3P1.0Vcc10432

34、89C52TXDP001dpgedcbafP1.1+58路不同電壓信號(hào)RESET4339P012U6aaaaU3P1.2P0.091R145438P02DSY-4R18P1.3P0.1ADC4fbfbfbfb65371K11ggggP031KP1.4P0.2choose82C447636+5P04P1.5P0.3U4Aecececec1048735P05ddddR19P1.6P0.4U4BLM324649834P06U7dpdpdpdpR22P1.7P0.55R151K+5J633P07S4S3S2S1R20R29P0.6R307U8ADC572K電阻分壓產(chǎn)生9321KC175K3R23RST

35、/VpdP0.75K61KC511ADC0S3SW-PB22K104ADC11031KEY11RXD/P3.0EA/VppLM324ADC2113022pFTXD/P3.1ALER16R31CON3ADC31229Y1S4R65SW-PBINTO/P3.2PSENADC6RSTADC413KEY21KR21INT1/P3.3510C6ADC514 22.1184MKEY1LED-RC18T0/P3.4R2410K10K8路低通濾波器 濾掉高頻成份，使輸入電壓更穩(wěn)定+5104ADC61528KEY28路信號(hào)生成電路T1/P3.5P2.7R32晶振電路ADC71627R66WR/P3.6P2.6R

36、25172622pF圖2-1-7 濾波電路 RD/P3.7P2.5510U8ADC725LED-R1KP2.4功能模塊選擇電路chooseC13182423腳接高:測(cè)速XTAL2P2.323腳接低:測(cè)電壓1041923+5通過(guò)8路的電阻與電容構(gòu)成的低通濾波器，濾掉高頻成份，使電壓更穩(wěn)定。 XTAL1P2.222P2.1R262021+5+5VssP2.0+5LED11K2.1.8 報(bào)警電路 C1489C52LED2R37104LED147KSPEEDR34R31Q3R27R65LED1220R33PWMR361K510LED-GC152KLED2LED-RQ28550+5J5104LED-FR

37、32R66LED2R28510接直流電機(jī)1K8050R35LED-R J4C16Q1200K紅外對(duì)管測(cè)速度10440071圖2-1-8 報(bào)警電路 2實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)發(fā)光二極管，LED1用于模擬電壓4.43V上限報(bào)警，LED2燈閃爍 2.1.9 按鍵部分 6 +5R29R305K5KS3SW-PBKEY1S4SW-PBKEY2圖2-1-9 按鍵部分 按鍵S3接入P3.2，當(dāng)P3.2為低電平，代表S3被按下，在多路放大與巡回測(cè)量中執(zhí)行通道號(hào)的加。按鍵S4接入單片機(jī)的P3.3口，當(dāng)P3.3為低電平，代表S4被按下，來(lái)多路放大與巡回測(cè)量中執(zhí)行通道號(hào)得減。 2.1.10 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 +5Q3R33PW

38、M2K8550J41Q124007接直流電機(jī)圖2-1-10 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 通過(guò)J4直接接入直流電機(jī)的正負(fù)極，然后通過(guò)單片機(jī)的P3.5端口輸出高電平，Q1導(dǎo)通，電機(jī)工作;當(dāng)P3.5輸出低電平時(shí)，Q1截止，電機(jī)停止工作。R33為限流電阻，一般為1K到10K。 2.1.11 紅外對(duì)管測(cè)速模塊 7 +5+5R3747KSPEEDR34220R36Q2LED-GJ5LED-F8050R35200K紅外對(duì)管測(cè)速度 圖2-1-11 紅外對(duì)管測(cè)速模塊 J5為紅外發(fā)射管，發(fā)送紅外信號(hào);R36為紅外接收管，在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上面貼一個(gè)反射面，這樣轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到一個(gè)固定的地方，紅外管就能接受反射回來(lái)的紅外信號(hào)。R35可以控

39、制I/O接受信號(hào)的敏感度，一般取值100K-300K。當(dāng)R35較小時(shí)，Q2導(dǎo)通較難，故可工作的距離較小;反之，會(huì)較大。 通過(guò)紅外對(duì)管，控制三極管的導(dǎo)通，當(dāng)紅外對(duì)管無(wú)阻擋時(shí)，輸出低電平;當(dāng)紅外對(duì)管之間有阻擋時(shí)，輸出高電平。這樣使其產(chǎn)生高低電平變換，通過(guò)單片機(jī)采集信號(hào)，達(dá)到紀(jì)錄電機(jī)轉(zhuǎn)速的功能。 2.1.12 選擇電路 +5J63choose21CON3 圖2-1-12 選擇電路 這個(gè)為功能模塊選擇電路，23腳接高，用于測(cè)電路電壓;12腳接低，用于測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速。 2.2 各單元模塊設(shè)計(jì)流程 2.2.1 多路放大與巡回測(cè)量電路 8 開(kāi)始產(chǎn)生多路信號(hào)多路信號(hào)選擇A/D轉(zhuǎn)換復(fù)位電路數(shù)碼管顯示MCU按鍵控制

40、晶振電路報(bào)警電路圖2-2-1 多路放大與巡回測(cè)量電路圖 2.2.2 直流小電機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 9 驅(qū)動(dòng)電路數(shù)碼管顯示MCU直及流基小本電外機(jī)圍電路測(cè)速電路按鍵控制圖2-2-2 直流小電機(jī)調(diào)試系統(tǒng)圖 2.3 部分源程序及注解 2.3.1 主函數(shù) void main() unsigned char i = 0; LED_HIGH = 1; LED_LOW = 1; SysInit(); InitADC(); Delay(1); for (i = 0; i 8; TR0 = 1; /啟動(dòng)T0 while ( !TF0 ); /等待T0溢出 TR0 = 0; /停止T0 TF0 = 0; /清除溢出標(biāo)志 w

41、hile ( -t != 0 ); /循環(huán)t次 */ t = t; 2.3.3 定時(shí)器 void T1_ISR() interrupt 3 #if HighLowBitsSelect /用的I/O口的高四位 #if RefreshDirection code const unsigned char com4 = 0 xE0,0 xD0,0 xB0,0 x70; /從左到右顯示 #else code const unsigned char com4 = 0 x70,0 xB0,0 xD0,0 xE0; /從右到左顯示 #endif #else /用的I/O口的低四位 #if RefreshDir

42、ection code const unsigned char com4 = 0 x0E,0 x0D,0 x0B,0 x07; /從左到右顯示 #else code const unsigned char com4 = 0 x07,0 x0B,0 x0D,0 x0E; /從右到左顯示 #endif #endif static unsigned char n = 0; unsigned char ucTmp = 0; static unsigned short usTimeCount = 0; /時(shí)間計(jì)數(shù)器 12 unsigned short usTmp = 0; TR1 = 0; /暫停T1(

43、重新定時(shí)前應(yīng)當(dāng)暫停) TL1 = T1_1MS; TH1 = T1_1MS 8; TR1 = 1; /重啟T1 SMG_SEG_SELECT = 0 x00; /暫停顯示(重要操作) #if HighLowBitsSelect /用的I/O口的高四位 ucTmp = SMG_BIT_SELECT & 0 x0F; /保護(hù)位選低四位數(shù)據(jù) SMG_BIT_SELECT = comn | ucTmp; /更新位選信號(hào) #else /用的I/O口的低四位 ucTmp = SMG_BIT_SELECT & 0 xF0; /保護(hù)位選低四位數(shù)據(jù) SMG_BIT_SELECT = comn | ucTmp;

44、/更新位選信號(hào) #endif SMG_SEG_SELECT = DispBufn; /更新段選數(shù)據(jù) n+; n &= 0 x03; / 按鍵掃描 / if(ucDelayKey = 0) / 若剛才沒(méi)按鍵則掃描按鍵 if(KeyScan() != 0) / 若有按鍵動(dòng)作 ucDelayKey = 500; / 設(shè)置延遲時(shí)間消顫約12mS else bStill = 0; / 松鍵狀態(tài)標(biāo)志 else / 有按鍵利用DelayKey按鍵消顫 if(-ucDelayKey = 0) / 消顫或延時(shí)時(shí)間到, ucKey = KeyScan(); / 取有效鍵值 if (ucKey = 1) 13 if

45、 (0 = Mode) /測(cè)電壓模式下 ucChannel+; if (9 = ucChannel) ucChannel = 1; ucDelayKey = 2500; Else /測(cè)轉(zhuǎn)速模式下 else if (ucKey = 2) if (0 = bStill) bStill = 1; /添加切換界面的代碼 Mode+; /模式的顯示切換 Mode &= 0 x01; ucKey = 0; UpdateFlag = 1; if (usDelay) usDelay-; /時(shí)間計(jì)數(shù)器，用來(lái)計(jì)轉(zhuǎn)數(shù) usTimeCount+; if (1000 = usTimeCount) /計(jì)1s的時(shí)間 usT

46、imeCount = 0; TR0 = 0; /停止計(jì)數(shù) 14 usTmp = TH0; usTmp = 8; usTmp += TL0; Count = usTmp; TH0 = 0; TL0 = 0; TR0 = 1; /開(kāi)始計(jì)數(shù) Test = !Test; 3 調(diào)試說(shuō)明 3.1 元器件檢測(cè) 3.1.1 固定電阻 首先觀察外表，無(wú)損壞。對(duì)于內(nèi)部，可用萬(wàn)用表電阻檔的測(cè)量來(lái)核對(duì)。方法是把萬(wàn)用表?yè)艿诫娮铏n的適當(dāng)量程，將兩支筆(不分正負(fù))分別與電阻器的兩端引腳相接，即可測(cè)出實(shí)際的電阻值。 3.1.2 電位器 首先觀察外表。電位器標(biāo)志應(yīng)該清晰，旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，松緊適當(dāng)，沒(méi)有機(jī)械雜聲。用手輕輕搖動(dòng)焊片或

47、者引腳，不應(yīng)該有松動(dòng)現(xiàn)象。把萬(wàn)用表電阻檔撥到適當(dāng)?shù)牧砍蹋瑱z測(cè)電位器或可調(diào)電阻器的標(biāo)稱阻值是否正確。如果萬(wàn)用表的指針不動(dòng)，則表明內(nèi)部的電阻體已斷開(kāi)。 3.1.3 電容器 首先觀察外表，標(biāo)志應(yīng)該清晰。用萬(wàn)用表的電阻最高量程來(lái)測(cè)量，萬(wàn)用表的指針先是向順時(shí)針?lè)较?R為0的方向)偏轉(zhuǎn)一下，然后朝逆時(shí)針?lè)较蚍祷刂罵為無(wú)窮大的方向，這是電容器的充放電現(xiàn)象。如果萬(wàn)用表指針回不到無(wú)窮，則指針?biāo)傅臄?shù)值，就是漏電電阻。一般電容器的漏電電阻是極大的，若下雨幾M歐，表明電容器性能不良。 15 3.1.4 發(fā)光二極管 1. 測(cè)量反向電阻 將萬(wàn)用表置于RX10K電阻檔，用紅表接發(fā)光二極管的正極(長(zhǎng)引腳)，黑表筆接負(fù)極(短

48、引腳)，萬(wàn)用表指示的電阻值應(yīng)該非常大(通常無(wú)限大)。 2. 測(cè)量正向電阻 交換兩支筆來(lái)測(cè)量，即紅筆負(fù)極，黑筆正極，萬(wàn)用表指針應(yīng)該大幅度的偏轉(zhuǎn)(通常為15K歐左右)，這表明發(fā)光二極管是好的。這時(shí)，在較暗處仔細(xì)觀察，可以看見(jiàn)發(fā)光二極管發(fā)出微弱的光線。 3.1.5 晶體三極管 對(duì)于一般的晶體三極管，萬(wàn)用表應(yīng)撥到量程為RX100或RX1K的電阻檔。 用萬(wàn)用表的表筆分別去測(cè)試三極管任意1根引腳與其他2根引腳之間的電阻值，最多經(jīng)過(guò)3次交換測(cè)試后，你必然可以找到其中有1根引腳與其他2根引腳都為“通”(電阻值較小)。在這種情況下，如果這1根引腳所接的黑表筆，那么所測(cè)的晶體三極管是NPN型;反之，如果這1根引腳

49、所接的是紅表筆，則是PNP型的。 3.1.6 紅外對(duì)管 將萬(wàn)用表指針調(diào)制20K歐電阻檔，測(cè)量紅外對(duì)管的極間電阻，以判別紅外對(duì)管。判據(jù)一:在紅外對(duì)管的端部不收光線照射的條件下調(diào)換表筆測(cè)量，發(fā)射管的正向電阻小，反向電阻大，且黑表筆接正極(長(zhǎng)引腳)時(shí)，電阻小的(1K歐20K歐)是發(fā)射管。正反向電阻都很大的是接收管。判據(jù)二:黑表筆接負(fù)極(短引腳)時(shí)電阻大的是發(fā)射管，電阻小并且萬(wàn)用表數(shù)據(jù)隨著光線強(qiáng)弱變化時(shí)，指針擺動(dòng)的是接收管。 3.2 調(diào)試方法及步驟 3.2.1 八路電壓測(cè)量 使用萬(wàn)用表，將萬(wàn)用表量程撥為測(cè)試電壓20V檔。 將萬(wàn)用表的黑筆置于單片機(jī)的20腳，然后把紅筆置于單片機(jī)的1-8腳，測(cè)試輸出電壓，

50、按設(shè)計(jì)原理，應(yīng)該1-7號(hào)管腳的電壓會(huì)逐漸降低，調(diào)整電位器R2，電壓會(huì)發(fā)生變化。經(jīng)過(guò)測(cè)試1-7號(hào)管腳輸出電壓正常。 然后將紅筆置于LM324的3腳前R11和R12直接，測(cè)出其輸入電壓U1，再16 將紅筆置于LM324的1腳，測(cè)出一級(jí)放大的電壓U2，按照設(shè)計(jì)原理，應(yīng)該是放大11倍。接著將紅筆置于LM324的5腳前R22電阻，測(cè)出其輸入電壓U3，再將紅筆置于LM324的7腳，測(cè)出二級(jí)級(jí)放大的電壓U4，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R24，可使二級(jí)放大倍數(shù)變化。 測(cè)試數(shù)據(jù)1第一次發(fā)現(xiàn)LM324無(wú)法起到放大作用。經(jīng)過(guò)查詢資料，發(fā)現(xiàn)LM324的最大輸出為3.5V，而第一級(jí)放大已經(jīng)3.3V了，照成第二級(jí)放大不成功。通過(guò)調(diào)節(jié)

51、電位器R2，將電壓降低。測(cè)試數(shù)據(jù)2顯示LM324工作正常了，故障排除。 3.2.2 晶振 通過(guò)軟件向單片機(jī)下載程序時(shí)，無(wú)法下載成功。初步確定為晶振無(wú)法起振，分析有以下幾個(gè)原因:1.晶振離單片機(jī)距離稍遠(yuǎn);2.晶振與單片機(jī)直接的連線太細(xì);3.晶振損壞。 依次排除上面的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)還是無(wú)法起振，最后發(fā)現(xiàn)是晶振旁邊的2個(gè)電容被裝錯(cuò)了，正常應(yīng)該是20PF左右的，可是確焊上了2個(gè)104的電容。然后將電容換上22PF的，晶振正常工作，問(wèn)題得以解決。 3.2.3 數(shù)碼管顯示 檢測(cè)數(shù)碼管共陰還是共陽(yáng)。先把萬(wàn)用表調(diào)到測(cè)量二極管的檔，紅表筆接公共端(上或下中間的那個(gè))，黒表筆接其他端，若有段亮，則是共陽(yáng);對(duì)共陰，紅黒

52、表筆對(duì)換才會(huì)亮。 3.3 調(diào)試數(shù)據(jù) 3.3.1 八路電壓測(cè)試數(shù)據(jù) 表3-3-1-1 測(cè)試數(shù)據(jù)1 第幾路 1 2 3 4 5 6 7 電壓(v) 2.70 2.36 2.02 1.68 1.34 1.00 0.67 第八路 U1 U2 U3 U4 電壓(v) 0.34 3.30 3.25 3.25 表3-3-1-2 測(cè)試數(shù)據(jù)2 第幾路 1 2 3 4 5 6 7 電壓(v) 0.91 0.80 0.68 0.56 0.43 0.32 0.20 第八路 U1 U2 U3 U4 電壓(v) 0.081 0.91 0.91 2(28 17 3.3.2 紅外對(duì)管數(shù)據(jù) 沒(méi)有阻擋時(shí)，14號(hào)管腳電壓U1=0.025V。 有阻擋時(shí)，14號(hào)管腳電壓U2=4.87V。 4 總結(jié) 本次電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)以單片機(jī)應(yīng)用為基礎(chǔ)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路板。在本次設(shè)計(jì)中我們實(shí)現(xiàn)