電子生日蠟燭的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

電子科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章選題背景1.1課題設(shè)計(jì)目的及意義自富蘭克林發(fā)現(xiàn)電的那一天開(kāi)始就已經(jīng)注定電子時(shí)代的到來(lái)，在時(shí)間的推移中電子行業(yè)高速的發(fā)展著。在日新月異的今天，電子行業(yè)的范圍已然成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著人們生活水平的提高，人類(lèi)對(duì)電子產(chǎn)品的要求走向高精度、易攜帶、價(jià)格低廉等方向發(fā)展，由此PCB產(chǎn)業(yè)的到了發(fā)展，在現(xiàn)今生活中凡是我們見(jiàn)過(guò)的電子設(shè)備都離不開(kāi)PCB，小到電子手表、計(jì)算器、通用電腦，大到計(jì)算機(jī)、通迅電子設(shè)備、軍用武器系統(tǒng)，只要有集成電路等電子無(wú)器件，它們之間電氣互連都要用到PCB。循著身邊電子儀器的更替，我們可以清晰地看到，經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放后20多年尤其是新世紀(jì)以來(lái)最近幾年的迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)PCB產(chǎn)業(yè)由小到大，由弱到強(qiáng)，已經(jīng)使中國(guó)昂首成為世界第一大PCB產(chǎn)出國(guó)，并以強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，全力沖擊世界PCB產(chǎn)業(yè)高端領(lǐng)域。正是出于對(duì)PCB產(chǎn)業(yè)的關(guān)注和好奇，我選擇學(xué)習(xí)電子專(zhuān)業(yè)。而在學(xué)習(xí)的歷程中，我有幸學(xué)到這一門(mén)課程，使得我對(duì)這一行業(yè)有了進(jìn)一步的了解，從中獲得了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和好奇心得到滿(mǎn)足的快感。1.2課題研究?jī)?nèi)容和預(yù)期目的本設(shè)計(jì)方案就是以電子生日蠟燭為對(duì)象，通過(guò)聲控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子生日蠟燭的點(diǎn)亮如：開(kāi)關(guān)功能、定時(shí)功能等的控制，相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械控制，體現(xiàn)出了更加方便、更加快捷的優(yōu)點(diǎn)。1.3設(shè)計(jì)方案的選擇電子生日蠟燭的設(shè)計(jì)方式有許多種，它能夠讓我們從很多反面了解電子生日蠟燭，從而知道它的意義和用處。而我是通過(guò)lm7809的功能來(lái)選題的，它主要由光電控制，顯示電路，555定時(shí)器組成，相對(duì)于其他設(shè)計(jì)方式比較簡(jiǎn)單明了。第二章單片機(jī)簡(jiǎn)介2.1單片機(jī)基本介紹單片機(jī)，全稱(chēng)單片微型計(jì)算機(jī)（英語(yǔ)：Single-ChipMicrocomputer），又稱(chēng)微控制器（Microcontroller），是把中央處理器、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器（Timer/Counter）、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。與應(yīng)用在個(gè)人電腦中的通用型微處理器相比，它更強(qiáng)調(diào)自供應(yīng)（不用外接硬件）和節(jié)約成本。它的最大優(yōu)點(diǎn)是體積小，可放在儀表內(nèi)部，但存儲(chǔ)量小，輸入輸出接口簡(jiǎn)單，功能較低。由于其發(fā)展非常迅速，舊的單片機(jī)的定義已不能滿(mǎn)足，所以在很多應(yīng)用場(chǎng)合被稱(chēng)為范圍更廣的微控制器；由于單芯片微電腦常用于當(dāng)控制器故又名singlechipMicrocontroller，但是目前在中國(guó)大陸仍多沿用“單片機(jī)”的稱(chēng)呼。2.2單片機(jī)主要特點(diǎn)主流單片機(jī)包括CPU、4KB容量的ROM、128B容量的RAM、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、4個(gè)8位并行口、全雙工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。51單片機(jī)2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化；3、單片機(jī)可靠性高，可工作到10^6~10^7小時(shí)無(wú)故障；4、處理功能強(qiáng)，速度快。5、低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品6、控制功能強(qiáng)7、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。2.3C51單片機(jī)簡(jiǎn)介51單片機(jī)是對(duì)所有兼容Intel8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱(chēng)。該系列單片機(jī)的始祖是Intel的8031單片機(jī)，后來(lái)隨著Flashrom技術(shù)的發(fā)展，8031單片機(jī)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)之中。很多公司都有51系列的兼容機(jī)型推出，今后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將占有大量市場(chǎng)。51單片機(jī)是基礎(chǔ)入門(mén)的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。需要注意的是52系列的單片機(jī)一般不具備自編程能力。2.3.1C51產(chǎn)品當(dāng)前常用的51系列單片機(jī)主要產(chǎn)品有：當(dāng)前常用的51系列單片機(jī)主要產(chǎn)品有：*Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；*ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；*Philips、華邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的許多產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)宏晶STC單片機(jī)以其低功耗、廉價(jià)、穩(wěn)定性能，占據(jù)著國(guó)內(nèi)51單片機(jī)較大市場(chǎng)。

51系列2.3.2單片機(jī)功能·8位CPU·4kbytes程序存儲(chǔ)器(ROM)(52為8K)·128bytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)（52有256bytes的RAM）·32條I/O口線(xiàn)·111條指令，大部分為單字節(jié)指令·21個(gè)專(zhuān)用寄存器·2個(gè)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器·5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)（52有6個(gè)）·一個(gè)全雙工串行通信口·外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64kB·外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為64kB·邏輯操作位尋址功能·雙列直插40PinDIP封裝·單一+5V電源供電CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；I/O口：四個(gè)8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個(gè)定時(shí)/記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在記數(shù)模式；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個(gè)全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率為12M。第三章電子生日蠟燭系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)主控制模塊單片機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含有兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如ROM﹑RAM﹑I/O口﹑定時(shí)/記數(shù)器﹑中斷系統(tǒng)等能量不能滿(mǎn)足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)配置，既按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤(pán)顯示器﹑打印機(jī)﹑A/D﹑D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路2.1.1單片機(jī)結(jié)構(gòu)及引腳介紹AT89S51是精簡(jiǎn)版的51單片機(jī)，精簡(jiǎn)掉了P0口和P2口，只有20引腳，但其內(nèi)部集成了一個(gè)很實(shí)用的模擬比較器，特別適合開(kāi)發(fā)精簡(jiǎn)的51應(yīng)用系統(tǒng)，畢竟很多時(shí)候我們開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品時(shí)用不了全部32個(gè)I/O口，用AT89S51更合適，芯片體積更小，而且AT89S51的工作電壓最低為2.7V，因此可以用來(lái)開(kāi)發(fā)兩節(jié)5號(hào)電池供電的便攜式產(chǎn)品。本文以ATMEL公司生產(chǎn)的51系列家族的AT89S51的單片機(jī)來(lái)講解，單片機(jī)是目前最常用的單片機(jī)，其中AT89S51為標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)，當(dāng)然其功能比早期的51單片機(jī)更強(qiáng)大，支持ISP在系統(tǒng)編程技術(shù)，

一、AT89S51單片機(jī)引腳介紹

AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三種封裝方式，其中最常見(jiàn)的就是采用40Pin封裝的雙列直接PDIP封裝，外形結(jié)構(gòu)下圖。芯片實(shí)物芯片引腳功能芯片共有40個(gè)引腳，引腳的排列順序?yàn)閺目啃酒娜笨冢ㄒ?jiàn)右圖）左邊那列引腳逆時(shí)針數(shù)起，依次為1、2、3、4。。。40，其中芯片的1腳頂上有個(gè)凹點(diǎn)（見(jiàn)右圖）。在單片機(jī)的40個(gè)引腳中，電源引腳2根，外接晶體振蕩器引腳2根，控制引腳4根以及4組8位可編程I/O引腳32根。1、主電源引腳（2根）

VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源

GND(Pin20)：接地線(xiàn)

2、外接晶振引腳（2根）

XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端

XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端

3、控制引腳（4根）

RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。

ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)

PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)

EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。2.2火焰檢測(cè)模塊2.2.1火焰檢測(cè)模塊的組成火焰檢測(cè)模塊主要由火焰?zhèn)鞲衅鹘M成?；鹧?zhèn)鞲衅魇菣C(jī)器人專(zhuān)門(mén)用來(lái)搜尋火源的傳感器，當(dāng)然火焰?zhèn)鞲衅饕部梢杂脕?lái)檢測(cè)光線(xiàn)的亮度，只是本傳感器對(duì)火焰特別靈敏?；鹧?zhèn)鞲衅骼眉t外線(xiàn)對(duì)對(duì)火焰非常敏感的特點(diǎn)，使用特制的紅外線(xiàn)接受管來(lái)檢測(cè)火焰，然后把火焰的亮度轉(zhuǎn)化為高低變化的電平信號(hào)，輸入到中央處理器中，中央處理器根據(jù)信號(hào)的變化做出相應(yīng)的程序處理。2.2.2火焰?zhèn)鞲衅鞯脑砘鹧鎮(zhèn)鞲衅?由各種燃燒生成物、中間物、高溫氣體、碳?xì)湮镔|(zhì)以及無(wú)機(jī)物質(zhì)為主體的高溫固體微粒構(gòu)成的?；鹧娴臒彷椛渚哂须x散光譜的氣體輻射和連續(xù)光譜的固體輻射。不同燃燒物的火焰輻射強(qiáng)度、波長(zhǎng)分布有所差異，但總體來(lái)說(shuō)，其對(duì)應(yīng)火焰溫度的近紅外波長(zhǎng)域及紫外光域具有很大的輻射強(qiáng)度,根據(jù)這種特性可制成火焰?zhèn)鞲衅?功能用途：遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅骺梢杂脕?lái)探測(cè)火源或其它一些波長(zhǎng)在700納米～1000納米范圍內(nèi)的熱源。在機(jī)器人比賽中，遠(yuǎn)紅外火焰探頭起著非常重要的作用，它可以用作機(jī)器人的眼睛來(lái)尋找火源或足球。利用它可以制作滅火機(jī)器人、足球機(jī)器人等。原理介紹：遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅髂軌蛱綔y(cè)到波長(zhǎng)在700納米～1000納米范圍內(nèi)的紅外光，探測(cè)角度為60，其中紅外光波長(zhǎng)在880納米附近時(shí)，其靈敏度達(dá)到最大。遠(yuǎn)紅外火焰探頭將外界紅外光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器反映為0～255范圍內(nèi)數(shù)值的變化。外界紅外光越強(qiáng)，數(shù)值越??；紅外光越弱，數(shù)值越大。2.2.3原理圖與實(shí)物圖圖3.1火焰?zhèn)鞲衅髟韴D圖3.2火焰?zhèn)鞲衅鲗?shí)物圖2.3聲音檢測(cè)模塊2.3.1聲音檢測(cè)模塊的組成聲音檢測(cè)模塊主要由聲音檢測(cè)傳感器組成，聲音傳感器的作用相當(dāng)于一個(gè)話(huà)筒（麥克風(fēng)）。它用來(lái)接收聲波，顯示聲音的振動(dòng)圖象。但不能對(duì)噪聲的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。該傳感器內(nèi)置一個(gè)對(duì)聲音敏感的電容式駐極體話(huà)筒。聲波使話(huà)筒內(nèi)的駐極體薄膜振動(dòng)，導(dǎo)致電容的變化，而產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉(zhuǎn)化成0-5V的電壓，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換被數(shù)據(jù)采集器接受，并傳送給計(jì)算機(jī)。A．該傳感器無(wú)需再次進(jìn)行校準(zhǔn)，軟件自動(dòng)調(diào)零。B．采樣頻率要取10000次/秒或更大些，否則不能真實(shí)、準(zhǔn)確地反映聲振動(dòng)的圖像。C．圖像的縱坐標(biāo)表示的是與聲振動(dòng)對(duì)應(yīng)的電壓數(shù)值。D．接入控制系統(tǒng)可以采用4~20mA的輸出型傳感器，如四川瞭望的ZS系列2.3.2原理圖與實(shí)物圖圖2.3聲音傳感器原理圖圖2.3聲音傳感器實(shí)物圖2.4發(fā)音顯示模塊發(fā)音顯示模塊主要由一個(gè)蜂鳴器和一個(gè)LED顯示燈組成。2.4.1LED顯示燈發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)ED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。發(fā)光二極管LED顯示燈部分電路圖2.4.2蜂鳴器部分蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車(chē)電子設(shè)備、電話(huà)機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。；蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類(lèi)型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。蜂鳴器（1）制備電磁鐵M:在長(zhǎng)約6厘米的鐵螺栓上繞100圈導(dǎo)線(xiàn),線(xiàn)端留下5厘米作引線(xiàn),用透明膠布把線(xiàn)圈粘好,以免線(xiàn)圈松開(kāi),再用膠布把它粘在一個(gè)盒子上,電磁鐵就做好了.（2）制備彈片P：從鐵罐頭盒上剪下一條寬約2厘米的長(zhǎng)鐵片，彎成直角，把電磁鐵的一條引線(xiàn)接在彈片上，再用膠布把彈片緊貼在木板上．（3）用曲別針做觸頭Q，用書(shū)把曲別針墊高，用膠布粘牢，引出一條導(dǎo)線(xiàn)，如圖連接好電路．（4）調(diào)節(jié)M與P之間的距離（通過(guò)移動(dòng)盒子），使電磁鐵能吸引彈片，調(diào)節(jié)觸點(diǎn)與彈片之間的距離，使它們能恰好接觸，通電后就可以聽(tīng)到蜂鳴聲．蜂鳴器部分電路圖2.5光敏模塊2.5.1光敏模塊的組成光敏模塊主要由一個(gè)光敏電阻組成。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器，又稱(chēng)為光電導(dǎo)探測(cè)器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)可見(jiàn)光（0.4~0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用白熾燈泡（小電珠）光線(xiàn)或自然光線(xiàn)作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)可見(jiàn)光（0.4~0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用白熾燈泡（小電珠）光線(xiàn)或自然光線(xiàn)作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。光敏電阻屬半導(dǎo)體光敏器件，除具靈敏度高，反應(yīng)速度快，光譜特性及r值一致性好等特點(diǎn)外，在高溫，多濕的惡劣環(huán)境下，還能保持高度的穩(wěn)定性和可靠性，可廣泛應(yīng)用于照相機(jī)，太陽(yáng)能庭院燈，草坪燈，驗(yàn)鈔機(jī)，石英鐘，音樂(lè)杯，禮品盒，迷你小夜燈，光聲控開(kāi)關(guān)，路燈自動(dòng)開(kāi)關(guān)以及各種光控玩具，光控?zé)麸?，燈具等光自?dòng)開(kāi)關(guān)控制領(lǐng)域。2.5.2光敏電阻的介紹（1）光敏電阻的暗電阻、亮電阻、光電流

暗電流：光敏電阻在室溫條件下，全暗（無(wú)光照射）后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間測(cè)量的電阻值，稱(chēng)為暗電阻。此時(shí)在給定電壓下流過(guò)的電流。

亮電流：光敏電阻在某一光照下的阻值，稱(chēng)為該光照下的亮電阻。此時(shí)流過(guò)的電流。

光電流：亮電流與暗電流之差。

光敏電阻的暗電阻越大，而亮電阻越小則性能越好。也就是說(shuō)，暗電流越小，光電流越大，這樣的光敏電阻的靈敏度越高。

實(shí)用的光敏電阻的暗電阻往往超過(guò)1MΩ,甚至高達(dá)100MΩ，而亮電阻則在幾kΩ以下，暗電阻與亮電阻之比在102～106之間，可見(jiàn)光敏電阻的靈敏度很高。（2）光敏電阻的光照特性

下圖表示CdS光敏電阻的光照特性。在一定外加電壓下，光敏電阻的光電流和光通量之間的關(guān)系。不同類(lèi)型光敏電阻光照特性不同，但光照特性曲線(xiàn)均呈非線(xiàn)性。因此它不宜作定量檢測(cè)元件，這是光敏電阻的不足之處。一般在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用作光電開(kāi)關(guān)。

（3）光敏電阻的光譜特性

光譜特性與光敏電阻的材料有關(guān)。從圖中可知，硫化鉛光敏電阻在較寬的光譜范圍內(nèi)均有較高的靈敏度，峰值在紅外區(qū)域；硫化鎘、硒化鎘的峰值在可見(jiàn)光區(qū)域。因此，在選用光敏電阻時(shí)，應(yīng)把光敏電阻的材料和光源的種類(lèi)結(jié)合起來(lái)考慮，才能獲得滿(mǎn)意的效果。

（4）光敏電阻的伏安特性

在一定照度下，加在光敏電阻兩端的電壓與電流之間的關(guān)系稱(chēng)為伏安特性。圖中曲線(xiàn)1、2分別表示照度為零及照度為某值時(shí)的伏安特性。由曲線(xiàn)可知，在給定偏壓下,光照度較大，光電流也越大。在一定的光照度下，所加的電壓越大，光電流越大，而且無(wú)飽和現(xiàn)

象。但是電壓不能無(wú)限地增大，因?yàn)槿魏喂饷綦娮瓒际茴~定功率、最高工作電壓和額定電流的限制。超過(guò)最高工作電壓和最大額定電流，可能導(dǎo)致光敏電阻永久性損壞。

（5）光敏電阻的頻率特性

當(dāng)光敏電阻受到脈沖光照射時(shí)，光電流要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定值，而在停止光照后，光電流也不立刻為零，這就是光敏電阻的時(shí)延特性。由于不同材料的光敏，

電阻時(shí)延特性不同，所以它們的頻率特性也不同，如圖。硫化鉛的使用頻率比硫化鎘高得多，但多數(shù)光敏電阻的時(shí)延都比較大，所以，它不能用在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合。

（6）光敏電阻的穩(wěn)定性

圖中曲線(xiàn)1、2分別表示兩種型號(hào)CdS光敏電阻的穩(wěn)定性。初制成的光敏電阻，由于體內(nèi)機(jī)構(gòu)工作不穩(wěn)定，以及電阻體與其介質(zhì)的作用還沒(méi)有達(dá)到平衡，所以性能是不夠穩(wěn)定的。但在人為地加溫、光照及加負(fù)載情況下，經(jīng)一至二周的老化，性能可達(dá)穩(wěn)定。光敏電阻在開(kāi)始一段時(shí)間的老化過(guò)程中，有些樣品阻值上升，有些樣品阻值下降，但最后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值后就不再變了。這就是光敏電阻的主要優(yōu)點(diǎn)。

光敏電阻的使用壽命在密封良好、使用合理的情況下，幾乎是無(wú)限長(zhǎng)的。.第四章硬件電路板的設(shè)計(jì)與焊接5.1Protel99電板的設(shè)計(jì)印制電路板的布線(xiàn)流程，基本上可以劃分為以下幾個(gè)步驟，下面我們具體地來(lái)介紹一下各個(gè)步驟。

5.1.1規(guī)劃電路板在繪制電路板之前，用戶(hù)必須對(duì)所用的電路板進(jìn)行初步的規(guī)劃。比如是采用單面板、雙面板還是多層電路板，電路板需要多大的尺寸，采用什么樣的連接器，元件采用什么樣的封裝形式，是雙列直插（DIP）還是其他形式，元件的安裝位置等等。用戶(hù)千萬(wàn)不要小看這步工作，它直接影響到后續(xù)工作的進(jìn)行。如果在這里出現(xiàn)問(wèn)題，很可能會(huì)對(duì)后面的工作造成很大的麻煩，甚至使設(shè)計(jì)工作無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。我們這里所用的是單面板，關(guān)于電路板的尺寸我們可以根據(jù)自己的需要任意選擇。

5.1.2啟動(dòng)PROTEL99印制電路板編輯器

顧明思義，這步工作就是如何進(jìn)入protel99印制電路板編輯器的編輯環(huán)境。

5.1.3設(shè)置參數(shù)

啟動(dòng)編輯器后，用戶(hù)要對(duì)元件的布置參數(shù)、板層參數(shù)、布線(xiàn)參數(shù)等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。其中有些參數(shù)可以直接采用系統(tǒng)缺省值，有些參數(shù)必需根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行修改，而

有些參數(shù)可以根據(jù)用戶(hù)自己的習(xí)慣進(jìn)行設(shè)置?？傊瑓?shù)的設(shè)定是在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下盡量符合設(shè)計(jì)人員的個(gè)人習(xí)慣，所以因人而異。5.1.4裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件的封裝

這

一步工作是整個(gè)設(shè)計(jì)工作中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。前面已經(jīng)再三強(qiáng)調(diào)，網(wǎng)絡(luò)表是自動(dòng)布線(xiàn)的靈魂，也是原理圖編輯軟件與印制電路板設(shè)計(jì)之間的接口和橋梁。對(duì)于每

一個(gè)裝入的元件還必須有相應(yīng)的外形即所謂的封裝形式，這也是自動(dòng)布線(xiàn)中所不能缺少的。對(duì)于封裝的說(shuō)明包含在網(wǎng)絡(luò)表文件中。

因此，只有將網(wǎng)絡(luò)表和元件的封裝裝入后，才能開(kāi)始印制電路板的自動(dòng)布線(xiàn)工作。

5.1.5布置元件

在設(shè)定好的電路板的尺寸和外形并裝入網(wǎng)絡(luò)表后，程序會(huì)自動(dòng)裝入元件，并自動(dòng)將元件布置在電路板的邊界內(nèi)。盡管程序可以自動(dòng)根據(jù)電路板的外形尺寸布置各個(gè)元件的位置，但是畢竟不可能完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求，因此用戶(hù)還要對(duì)元件的位置進(jìn)行手工調(diào)整，以便順利地進(jìn)行下面的布線(xiàn)工作。

5.1.6自動(dòng)布線(xiàn)與手工調(diào)整

Protel99的自動(dòng)布線(xiàn)功能十分強(qiáng)大，只要各種參數(shù)設(shè)置合理，元件的位置布置得當(dāng)，自動(dòng)布線(xiàn)的成功率幾乎是100%。但是，由于算法的限制以及用戶(hù)的特殊要求和習(xí)慣，自動(dòng)布線(xiàn)往往也有許多不盡人意的地方，設(shè)計(jì)人員還必須靠手工進(jìn)行調(diào)整。

5.1.7印制電路板文件的保存及打印輸出

完成印制電路板的布線(xiàn)工作后，用戶(hù)應(yīng)該及時(shí)地將文件進(jìn)行存盤(pán)保存及打印輸出，以備日后使用。

以上就是PROTEL99軟件設(shè)計(jì)PCB印制電路板的設(shè)計(jì)步驟，5.2

電路的焊接

在組裝電路時(shí)，先對(duì)電路板進(jìn)行檢查，看有無(wú)裂痕，連接導(dǎo)線(xiàn)是否開(kāi)路等，在插放元件的時(shí)候，最好對(duì)每個(gè)元件進(jìn)行檢測(cè)，我們購(gòu)買(mǎi)的畢竟不是軍用元件，有可能存在

一定的誤差。在焊接是要注意元件引腳的正確擺放，特別是一些有級(jí)性的元件，防止插錯(cuò)了有可能對(duì)電路造成短路，在焊接元件時(shí)也要注意，特別是對(duì)一些精密度高

的元件應(yīng)注意電烙鐵的溫度，最好不要在風(fēng)扇下面進(jìn)行操作，以免風(fēng)扇影響烙鐵的溫度，同時(shí)要注意焊接技術(shù)，不要出現(xiàn)尖角，剪出引腳的時(shí)候，引腳不要留的太長(zhǎng)，避免不必要的干擾。

第五章軟件編程5.1程序清單#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoiddelay(uchar);voidextinguish();ucharget_rel_t();sbitDQ=P3^3;sbitwe=P2^7;sbitdu=P2^6;//ds18b20與單片機(jī)連接口unsignedcharcodestr[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x39,0x00共陰數(shù)碼管字碼表//unsignedcharcodestr[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,//0x99,0x92,0x82,0xf8,//共陽(yáng)極數(shù)碼管編碼//0x80,0x90,0x88,0x83,//0xcb,0xa1,0x84,0x8e,//0xbf,0x7f,0xff};//數(shù)值‘'0－F''-''熄滅'//unsignedcharcodestr1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,//共陽(yáng)極數(shù)碼管編碼，帶點(diǎn)//0x19,0x12,0x02,0x78,//0x00,0x10,0x08,0x03,//0x46,0x21,0x06,0x0e};unsignedcharcodewei[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};ucharcodedat[]={0x00,0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff};uchardatadisdata[5];uchartop_t=25;ucharrel_t;ucharadd=0;ucharm=0;uchars=0;uinttvalue;//溫度值uchartflag;//溫度正負(fù)標(biāo)志/*************************ds1820程序*************************/voiddelay_18B20(unsignedinti)//延時(shí)1微秒us{while(i--);}voidds1820rst()/*ds1820復(fù)位*/unsignedcharx=0;DQ=1;//DQ復(fù)位delay_18B20(4);//延時(shí)DQ=0;//DQ拉低delay_18B20(100);//精確延時(shí)大于480usDQ=1;//拉高delay_18B20(40);uchards1820rd()/*讀數(shù)據(jù)*/unsignedchari=0;unsignedchardat=0;for(i=8;i>0;i--)DQ=0;//給脈沖信號(hào)dat>>=1DQ=1;//給脈沖信號(hào)if(DQ)dat|=0x80;delay_18B20(10);return(dat);voidds1820wr(ucharwdata)/*寫(xiě)數(shù)據(jù)*/{unsignedchari=0;for(i=8;i>0;i--)DQ=0;DQ=wdata&0x01;delay_18B20(10);DQ=1;wdata>>=1;read_temp()/*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換*/uchara,b;ds1820rst();ds1820wr(0xcc);//*跳過(guò)讀序列號(hào)*/ds1820wr(0x44);//*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換*/ds1820rst();ds1820wr(0xcc);//*跳過(guò)讀序列號(hào)*/ds1820wr(0xbe);//*讀取溫度*/a=ds1820rd();b=ds1820rd();tvalue=b;tvalue<<=8;tvalue=tvalue|a;if(tvalue<0x0fff)tflag=0;else{tvalue=~tvalue+1;tflag=1;}tvalue=tvalue*(0.625);//溫度值擴(kuò)大10倍，精確到1位小數(shù)return(tvalue);}/*******************************************************************/voidds1820disp()//溫度值顯示{ucharj;ucharflagdat;disdata[3]=tvalue/1000;//百位數(shù)disdata[2]=tvalue%1000/100;//十位數(shù)disdata[1]=tvalue%100/10;//個(gè)位數(shù)disdata[0]=tvalue%10;//小數(shù)位if(tflag==0)flagdat=0x20;//正溫度不顯示符號(hào)elseflagdat=0x2d;//負(fù)溫度顯示負(fù)號(hào)if(disdata[3]==0)disdata[3]=11;//如果百位為0，不顯示if(disdata[2]==0)disdata[2]=11;//如果百位為0，十位為0也不顯示{we=1;P0=wei[j];we=0;u=1;if(j==1)P0=str[disdata[j]]|0x80;elseP0=str[disdata[j]];du=0;delay(5);}}voiddelay(ucharz){ucharx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=123;y>0;y--);/********************主程序**********************/voidmain(){P1=0x00;ds1820rst();//初始化顯示while(1){read_temp();//讀取溫度ds1820disp();//顯示if(get_rel_t()<top_t)m=1;else{m=0;s=0;}extinguish();while(add==8);}}voidextinguish(){if(m==1){while(s==0){s=1;add++;P1=0xff;}}elseP1=dat[add];}ucharget_rel_t(){uchart;t=disdata[1]+disdata[2]*10;returnt;}附件1：電子生日蠟燭原理圖附件2：?jiǎn)纹瑱C(jī)歌曲1.1程演奏器原理1.演奏器原理(1)片機(jī)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間產(chǎn)生不同的頻率的音頻脈沖，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出不同音節(jié)的聲音。(2)軟件延時(shí)來(lái)控制發(fā)音時(shí)間的長(zhǎng)短，控制節(jié)拍，表1.2是各調(diào)1/4節(jié)拍的時(shí)間表。表1.2各調(diào)/4節(jié)拍的時(shí)間曲調(diào)值延時(shí)時(shí)間曲調(diào)值延時(shí)時(shí)間調(diào)4/4125ms調(diào)2/4250ms調(diào)3/4187s(3)把樂(lè)譜中的音符何相應(yīng)的節(jié)拍變換為定時(shí)常數(shù)何延時(shí)時(shí)間常數(shù)，作為數(shù)據(jù)表格存放在存儲(chǔ)器中。由程序查表得到定時(shí)常數(shù)和延時(shí)常數(shù)，分別用來(lái)控制定時(shí)器產(chǎn)生的脈沖頻率和發(fā)出該音頻脈沖的持續(xù)時(shí)間。

(4)表1.3為單片機(jī)晶振頻率為12MHz是，樂(lè)曲中的音符，頻率及定時(shí)常數(shù)之間的對(duì)應(yīng)表。

表1.3

音符、頻率及定時(shí)常數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系

C調(diào)音符頻率(Hz)半周期（ms）定時(shí)值1.2621.90F894H2.2941.70F95CH3.3301.51FA1AH4.3491.43FA6AH5.3921.28FB00H6.4401.14FB8CH7.4941.01FC0EH15230.95FC4AH25870.85FCAEH36590.76FD08H46980.72FD30H57840.64FD80H68800.57FDC6H79880.51FE02H1，10460.47FE2AH2，11750.42FE5CH3，13180.38FE84H4，13970.36FE98H5，15680.32FEC0H6，17600.28FEE8H7，19670.25FF06H2歌譜生