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四川托普信息技术职业学院毕业设计论文题目基于单片机数码时钟设计与制作学生姓名王安华学生学号0902010324专业方向电子信息工程技术指导教师柯俊霄指导单位四川托普信息技术职业学院四川托普信息技术学院毕业论文12011年10月30日摘要单片机自1976年由INTEL公司制出MCS48至今已有20多年的时间了,由于单片机集成度高、系统结构简单,使用方便,实现模块化、可靠性高,可工作到106107小时无故障、处理功能强,速度快等优点,目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。,下面我们就以数字钟为例简单介绍一下。数字钟我们听到这几个字,第一反应就是我们所说的数字,不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表,在显示上它用数字反应出此时的时间,相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉,不仅如此它还能同时显示时、分、秒。而且能对时、分、秒准确校时,这是普通钟所不及的。与此同时数字钟还能准确定时,在你所规定的时间里准确无误的想你发出报时声音,提醒你在此时所需要去做的事。与旧式钟表相比它更适用于现代人的生活。在毕业之际恰好遇上学校的毕业课题电子时钟设计毕业论文。因而在所学专业的基础上做了以下毕业设计。关键字数字钟校时时间显示单片机四川托普信息技术学院毕业论文2目录第一章引言4第二章设计方案521设计目的522设计功能要求523方案论证与选择524设计思路6第三章电路设计与制作731电源电路部分732数码管驱动电路833复位电路934晶振电路935按键控制电路10第四章元件介绍1241变压器1242整流桥堆1243LM78051344单片机(AT89C51)1445数码管1846PNP三极管194712M晶体1948电容194974HC57320第五章原理图绘制与PCB制版2351原理图绘制2352PCB结构设计2453PCB布局2454布线2555布线优化2556网络和DRC检查和结构检查2557制板25第六章调试与仿真2761KILLC51编译程序2762PROTEUS仿真28总结30参考文献31致谢32附录33元件清单33原理图34PCB制版图35四川托普信息技术学院毕业论文3仿真图36程序37实物图40四川托普信息技术学院毕业论文4第一章引言LED数字钟是采用单片机控制实现的时、分、秒数字显示的计时装置,最适合单位、会议、电子精品、奖品、礼品,是人们生活中必不可少的需求品。该产品客运车上使用。使用电子数字钟、电子台历将给你的生活带来更多的便捷和安宁,有助于进一步的提高你的生活品味。红色数码显示时分无论远与近,你都可以快速准确的看清时间,真正“一目了然”。无声运动,你在也不用为机械表的“滴答”声烦恼。在繁忙的学习时间里,多功能数字钟几乎是我们不可缺少的一件物品,它给我们带来了许多方便,近些年随着科学的发展和社会的进步,多功能数字钟不管是在性能还是在样式上都发生了质的变化,有电子闹钟数字闹钟等等,使用数字钟的精度和稳定性都大幅提高。本课题的目的是让单片机开发者掌握单片机系统的安装和调试的方法,设计思路,实现方法,硬件调试及软件调试,巩固和加强“模拟电子技术”、“数字电子技术”和“单片机”课程的理论知识,培养独立分析问题和解决问题的能力。数字钟设计及实现过程虽然简单,但是它是单片机应用的一个典型范例,从五六十年代的分立元件的数字钟,到现在的单片机嵌入式系统,数字钟是不可缺少的入门课题,有着非常重要的广泛意义。数字钟的设计成功,表示在数字电子技术领域的入门,因此研究数字钟是单片机开发的重要课题。四川托普信息技术学院毕业论文5第二章设计方案21设计目的设计一种多功能数字钟,该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。其中,基本功能部分的有准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。扩展功能部分则具有定时控制。数字钟的电路也是由主体电路和扩展电路两部分构成,在电路中,基本功能部分由主体电路实现,而扩展功能部电路实现。这两部分都有一个共同特点就是它们都要用到单片机软件控制。在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分,为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示,扩展部分要有相应的响应电路。22设计功能要求基本功能(1)时的计时要求为“24小时制”,分和秒的计时要求为60进1制;(2)准确计时,以数字形式显示时,分,秒的时间;(3)两按键实现时间校正。23方案论证与选择众说周知,实现数码时钟的方法有很多种,比如利用石英晶体振荡器产生的脉冲送到分频器,利用分频器把不同的脉冲信号用做驱动数码管显示的信号,最终实现数码显示,但这种方法主要是利用数字电子技术,知识构成比较单一。另外一种就是利用单片机实现,单片实现数码时钟也有两种方法一种是静态扫描另一种是动态扫描,静态扫描方法过于复杂,动态扫描的实现需要用到锁存器也就是我们设计中的74HC573,另外在段码接口和程序上也相对要简单一些但是知识构成却是相当丰富,期间会用到我们所学过了数字电路和单片机C语言等,为了更好的把我们所学的知识展示在实际制作的电路板上达到真正的学以致用我们最终选择了单片机动态扫描方法来实现数码时钟显示。四川托普信息技术学院毕业论文624设计思路方案根据设计要求首先建立一个多功能数字电路系统组成框图,如图21所示。晶振电路主体电路复位电路电源电路图21数字钟设计框图由图21可知,电路的工作原理是数字钟电路由主体电路、晶振电路、复位电路和电源电路四部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能,其余电路完成辅助功能振荡器产生的12M高频振荡信号作为数字钟的振源,再经分频器输出标准秒脉冲。秒计数器计满60后向分计数器个位进位,分计数器计满60后向小时计数器个位进位并且小时计数器按照“24翻1”的规律计数。计数器的输出经译码器送显示器。计时出现误差时电路进行校时、校分、校秒。扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行扩展功能。四川托普信息技术学院毕业论文7第三章电路设计与制作31电源电路部分直流电源的组成如图22图31电源电路图中各组成部分的功能如下电源变压器将电网交流电压(220V或380V)变换成符合需要的交流电压,此交流电压经过整流后可获得电子设备所需的直流电压。因为大多数电子电路使用的电压都不高,这个变压器是降压变压器。整流电路利用具有单向导电性能的整流元件,把方向和大小都变化的50HZ交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。滤波电路利用储能元件电容器C两端的电压(或通过电感器L的电流)不能突变的性质,把电容C(或电感L)与整流电路的负载RL并联(或串联),就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电。在小功率整流电路中,经常使用的是电容滤波。稳压电路当电网电压或负载电流发生变化时,滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化,因此,稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。利用二极管的单向导电性组成整流电路,可将交流电压变为单向脉动电压。本章为便于分析整流电路,把整流二极管当作理想元件,即认为它的正向导通电阻为零,而反向电阻为无穷大。但在实际应用中,应考虑到二极管有内阻,整流后所得波形,其输出幅度会减少061V,四川托普信息技术学院毕业论文8当整流电路输入电压大时,这部分压降可以忽略。但输入电压小时,例如输入为3V,则输出只有2V多,需要考虑二极管正向压降的影响。在小功率直流电源中,常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和三相整流电路等。整流(和滤波)电路中既有交流量,又有直流量。对这些量经常采用不同的表述方法输入(交流)用有效值或最大值;输出(直流)用平均值;二极管正向电流用平均值;二极管反向电压用最大值。单相全波桥式整流电路的工作原理由图可看出,电路中采用四个二极管,互相接成桥式结构。利用二极管的电流导向作用,在交流输入电压U2的正半周内,二极管D1、D3导通,D2、D4截止,在负载RL上得到上正下负的输出电压;在负半周内,正好相反,D1、D3截止,D2、D4导通,流过负载RL的电流方向与正半周一致。因此,利用变压器的一个副边绕组和四个二极管,使得在交流电源的正、负半周内,整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。32数码管驱动电路三极管起到电流放大,开关控制的作用(单片机的I/O口驱动能力有限)。当三极管工作在饱和状态时,它的作用就是个开关了;P0P50时导通。深度饱和时三极管UCE0V,此时集电极电流达到最大,电阻用来限流,并确定了三极管的静态工作点,即工作在深度饱和状态;数码管发光意味着三极管导通,不发光代表三极管截止,即P0P51;如图32图32三极管驱动电路四川托普信息技术学院毕业论文933复位电路为确保微机系统中电路稳定可靠工作,复位电路是必不可少的一部分,复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V5,即475525V。由于微机电路是时序数字电路,它需要稳定的时钟信号,因此复位信号才被撤除,微机电路开始正常工在电源上电时,只有当VCC超过475V低于525V以及晶体振荡器稳定工作时单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期24个振荡周期以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有手动按钮复位和上电复位。复位电路工作原理如图24所示,VCC上电时,C充电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位;几个毫秒后,C充满,10K电阻上电流降为0,电压也为0,使得单片机进入工作状态。工作期间,按下S,C放电。S松手,C又充电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位。几个毫秒后,单片机进入工作状态图33复位电路34晶振电路晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,四川托普信息技术学院毕业论文10所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器注意是放大器不是反相器的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。一般的晶振的负载电容为15P或125P,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个33P的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。如图25图34晶振电路35按键控制电路所有按键的左边接5V电源当按键按下时单片机相应的脚出发通电,本设计中S4对应单片机RESET即复位键,当S4按下时单片机发出复位信号数码管显示为000000;S3为分秒时的切换键按下S3可以选择到想要调整的地方;按下S1可以在选择的分、秒、时上进行加;按下S2可以在选择的分、秒、时上进行减。电路连接如图35四川托普信息技术学院毕业论文11图35按键控制电路四川托普信息技术学院毕业论文12第四章元件介绍41变压器当变压器一次侧施加交流电压U1,流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通,使一次绕组和二次绕组发生电磁联系,根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势,其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比,绕组匝数多的一侧电压高,绕组匝数少的一侧电压低,当变压器二次侧开路,即变压器空载时,一二次端电压与一二次绕组匝数成正比,变压器起到变换电压的目的,我们根据不同的匝数就可以得到我们想要的9V电压了。42整流桥堆基本组成全桥由四只二极管组成,有四个引出脚。两只二极管负极的连接点是全桥直流输出端的“正极”,两只二极管正极的连接点是全桥直流输出端的“负极”。半桥由两只二极管组成,有三个引出脚。正半桥两边的管脚是两个二极管的正极,即交流输入端;中间管脚是两个二极管的负极,即直流输出端的“正极”。负半桥两边的管脚上两个二极管的负极,即交流输入端;中间管脚是两个二极管的正极,即直流输出端的“负极”。一个正半桥和一个负半桥就可以组成一个全桥。表41二极管参数选择表整流电压的平均值负载电流的平均值单个二极管承受电流最高反向电压脉动系数UOIOIDURMS1273V127MA064MA2542V0677经过计算得出的结论是单相桥式整流得到单向脉冲电压,对于这种电压,常用一个周期的平均值(非有效值)来说明它的大小。单相桥式全波整流电压的平均值1UO2U1414X912726V1273V上式中U为变压器二次侧电压U的有效值。四川托普信息技术学院毕业论文13在式1表明单相桥式全波整流电压与交流电压有效值之间的关系。由此得出整流电流(即负载电流)的平均值2IOUO/RL2U/RL14149/10K12726MA在每一个周期内,每两个二极管串联导电时间只有半个周期,因此,每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半,即3ID1/2IO045U/RL1/2127260606363MA该电路中还有一个不可忽视的参数,就是二极管反偏截止时所承受的最高反向电压。处于截止状态的二极管所承受的最大反向电压就是变压器二次侧电压的最大值2U,即4URM22流过负载的脉动电压中含有直流分量和交流分量,可将脉动电压作傅立叶分析,分析结果为(5)O2442COS2COS4315UUTT根据上式可得,此谐波分量中二次谐波幅度最大,是决定整流效果的主要因素。可依此定义脉动系数S,S为二次谐波幅值与平均值的比值4(6)4222206733UUS在一定程度上,可以根据S的大小来衡量某一整流电路的整流效果。总结由计算结果可以看出在选择整流二极管的参数时,我们的选择是与计算值基本吻合,我们的选择是正确的。基本原理整流桥堆产品是由四只整流硅芯片作桥式连接,外用绝缘朔料封装而成,大功率整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封,增强散热。整流桥品种多有扁形、圆形、方形、板凳形(分直插与贴片)等,有GPP与O/J结构之分。整流桥堆一般用在全波整流电路中,它又分为全桥与半桥。全桥是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接并封装为一体构成的,图是其外形。全桥的正向电流有05A、1A、15A、2A、25A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多种规格,耐压值(最高反向电压)有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多种规格。43LM7805稳压我们选择了两组滤波电容和一个三端集成稳压块LM7805,三端稳压集四川托普信息技术学院毕业论文14成电路LM7805。电子产品中,常见的三端稳压集成电路有正电压输出的LM78系列和负电压输出的LM79系列。顾名思义,三端IC是指这种稳压用的集成电路,只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管,TO220的标准封装,也有LM9013样子的TO92封装。用LM78/LM79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的LM78或LM79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如LM7806表示输出电压为正6V,LM7909表示输出电压为负9V。因为三端固定集成稳压电路的使用方便,电子制作中经常采用。图41LM7805引脚图LM78051为输入,2为接地,3为输出;输出一个稳定的5V电压,输入电压应高于输出电压2V以上否则工作不稳定,但又不能太高否则发热量会很大。在实际应用中,应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器(当然小功率的条件下不用)。当稳压管温度过高时,稳压性能将变差,甚至损坏。当制作中需要一个能输出15A以上电流的稳压电源,通常采用几块三端稳压电路并联起来,使其最大输出电流为N个15A,但应用时需注意并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品,以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量,以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。44单片机(AT89C51)AT89C51简介AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROMFLASHPROGRAMMABLEANDERASABLEREADONLYMEMORY)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失四川托普信息技术学院毕业论文15存储器制造技术制造,与工业标准的MCS51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。引脚排列如图43所示图42AT89C51实物图四川托普信息技术学院毕业论文16图43AT89C51引脚图AT89C51特点与MCS51兼容4K字节可编程FLASH存储器寿命1000写/擦循环数据保留时间10年全静态工作0HZ24MHZ三级程序存储器锁定1288位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路管脚说明VCC供电电压。GND接地。四川托普信息技术学院毕业论文17P0口P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。P1口P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。P2口P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示管脚备选功能P30RXD(串行输入口)P31TXD(串行输出口)P32/INT0(外部中断0)P33/INT1(外部中断1)P34T0(记时器0外部输入)P35T1(记时器1外部输入)P36/WR(外部数据存储器写选通)P37/RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的四川托普信息技术学院毕业论文18地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。/PSEN外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有/PSEN信号将不出现。/EA/VPP当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000HFFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。XTAL1反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2来自反向振荡器的输出。XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。45数码管时、分、秒共采用六个八段数码管,8段数码管属于LED发光器件的一种。LED发光器件一般常用的有两类数码管和点阵。8段数码管又称为8字型数码管,分为8段A、B、C、D、E、F、G、P。其中DP为小数点。数码管常用的有10根管脚,每一段有一根管脚,另外两根管脚为一个数码管的公共端,两根之间相互连通,如图图34所示图44数码管及对应电路四川托普信息技术学院毕业论文19从电路上,数码管又可分为共阴和共阳两种,我们选择的是共阳数码管。使用动态扫描方法使其接口电路把所有显示器的8个笔画段AH同名端连在一起,而每一个显示器的公共极COM各自独立的受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时,所有显示器接收到相同的字形码,但究竟是哪个显示器亮,则取决于COM段,而这一段是由I/O控制的,由单片机决定何时显示哪一位了。46PNP三极管当管子的VCVB,且VEVB时,集电结和发射结都正偏,管子工作于饱和状态,此时管子的管压降约为0103V。ICVCC/RC,即,集电极电流基本取决于集电极电源和集电极电阻,与IB无关,相当于一个闭合的开关。当VCCREATENETLIST),之后在PCB图上导入网络表(DESIGNLOADNETS)。就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。我们经过数十次的布局终于布置得算比较满意了。四川托普信息技术学院毕业论文2554布线布线过程中我们分三步走首先是布通,这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门。其次是电器性能的满足,这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能。接着是美观,假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了。55布线优化“没有最好的,只有更好的”不管我怎么去认真的布线,等画完之后,再去看一看,还是会觉得很多地方可以修改的。经过数十次的修改,得出了一个一般设计的经验优化布线的时间是初次布线的时间的很多倍。感觉没什么地方需要修改之后,在进行网络电器规格检查。56网络和DRC检查和结构检查首先,在确定电路原理图设计无误的前提下,将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查(NETCHECK),并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证布线连接关系的正确性;网络检查正确通过后,对PCB设计进行DRC检查,并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证PCB布线的电气性能。最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认。57制板只要前面几步做好了接下来的制版就容易多了,在制版过程中每一步我们都小心的进行首先在打印热转印纸时油纸在打印机上一定要放整齐不然打印出来的导线会掉,然后在过热转印机时也一样热转印纸在覆铜板上也要放整齐,另外四川托普信息技术学院毕业论文26要注意覆铜板要先用砂纸擦拭光滑,热转印机温度应该在140度之上效果才会很好。待板子冷却后小心的将油纸拿下,在放进三氯化铁溶液中进行腐蚀,要小心不要接触到溶液了。腐蚀完成后将板子有清水洗净我们的板子就做好了,最后就是将元件焊接在板子上。四川托普信息技术学院毕业论文27第六章调试与仿真61KILLC51编译程序(1)新建项目和源程序文件新建项目单击工程新建命令在文件名的地方输入EX1保存完成新工程的创建,接着展开ATMEL系列单片机,选择“AT89C51”单击确定完成设备选择。(2)新建源程序文件单击菜单,新建命令,新建一个默认名为TEXT1的空白文档输入C语言源程序(程序见附录四),输入完成后单击保存将后缀名加上C保存。(3)将新建的源文件加载到项目管理器中单击TARGET展开,右击SOURCEGRONN选择添加文件组“SOURCEGROUP1”双击TEXE1C添加成功(4)编译程序,选择TEXE1C编译无报警和无错误后说明程序格式上无错误最后生成HEX文件等待PROTEUS调用。图61KEILC51编译程序图在编写程序之前我们就要有明确的编写目的编写思路,因此我们的第一步就是要绘制好程序流程图如图51四川托普信息技术学院毕业论文28图62程序流程图62PROTEUS仿真PROTEUS软件是英国LABCENTERELECTRONICS公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。PROTEUS是世界上著名的EDA工具仿真软件,从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。在编译方面,它也支持IAR、KEIL和MPLAB等多种编译器。电路仿真在PROTEUS绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件HEX,可以开始初始化定义变量延时程序调用时、分、秒程序调用延时程序调用中断程序调用按钮程序显示四川托普信息技术学院毕业论文29在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。使用PROTEUS软件进行单片机系统仿真设计,是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力。实践证明,在使用PROTEUS进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。因此,PROTEUS有较高的推广利用价值。基本操作1、打开KEIL51软件,点击FILE新建一个工程并进行命名“毕业设计1”,然后保存。2、将写好的程序加载到KEIL51软件中,并进行检查,正确后生成HEX文件,然后保存。3、打开PROTEUS软件,执行FILE进行重命名为“毕业设计2”,然后进入编辑区。4、选择元件P按钮常用元件所在库及名称,名称,所在库名,元件名51单片机MICROPROCESSORAT89C51电阻RESISTORSRESPACKCAPACITORS晶振,LED,开关,接地符号和电源符号,等到所有元件放到编辑区后进行元件布局,最后连线。5、单击单片机属性点击输出点击E产生执行文件点击E生成HEX文件,最后点击ADD将HEX文件添加到单片机就可以进行软件仿真了。四川托普信息技术学院毕业论文30总结通过本次毕业设计,我明白了一个道理无论做什么事情,都必需养成严谨,认真,善思的工作作风我这毕业设计由于我采用的是单片机来实现的,所以电路较复杂,但是容易理解每一部分我都能理解并且能有多种设计方法通过这次设计,我还掌握了制PCB的一系列步骤,在几个月时间里,我把本设计的整个电路图画好了,并且画好了PCB板图,并交柯老师检查,还在实验箱上调试了部分电路由于制板时间较长,所以我在这期间自己焊接了一个整体电路,并进行调试,由于万能板的面积有限,电路复杂,所以布线不是很美观,但是它的功能基本上都能实现。最后在我在制的印制板上都能很好的实现数字钟的各相功能,都达到了预期的结果,并且很美观。通过这次毕业设计,我又掌握了些元器件的用途以及它们的参数、性能。这次设计提高了我理论和实践相结合的能力,增加了把理论用于实践的兴趣,同时也提高了我分析问题和解决问题的能力。没有最好,只有更好。我相信通过这一次的毕业设计之后,我以后会更加努力,用严谨的科学态度去面对一切。克服困难,战胜自我,超越自我。四川托普信息技术学院毕业论文31参考文献王敬栋单片机C语言应用技术电子工业出版社,2009邵回祖C语言程序设计冶金工业出版社,2008刘树林低频电子线路电子工业出版社,2009第二版陆绮荣电子测量技术电子工业出版社,2010第三版林春方高频电子线路电子工业出版社,2010第三版田淑华电路基础机械工业出版社,2007第二版清源计算机工作室PROTEL99SE,机械工业出版社2004四川托普信息技术学院毕业论文32致谢毕业设计完成了,在

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