公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)

第1篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:LED顯示屏; 單片機(jī); 控制電路設(shè)計(jì); 串行輸出

中圖分類號(hào):TP29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-373X(2010)15-0200-03

Design of LED Display Screen Control Circuit Based on MCU

LI Xiu-zhong

(Foshan Polytechnic College, Foshan 528237, China)

Abstract: A kind of LED display screen control circuit based on MCU is introduced. The smooth movement display of a line of several characters, figures and symbolls can be realized with the circuit, which can be widely used in enterprise, school, market, public place for text advertisment and information dissemination. The design method and working principle of the control circuit are elaborated. The simulation results of the circuit is presented. This circuit can be expanded to the display screen composed of any number of 16 × 16 dot matrix LED display modules. The practical application shows the circuit is stable and reliable, and the result is good.

Keywords: LED display screen; MCU; design of control circuit; serial output

0 引 言

LED顯示屏廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、學(xué)校、商場(chǎng)、店鋪、公共場(chǎng)所等進(jìn)行圖文顯示,廣告宣傳,信息。本文設(shè)計(jì)一種由4個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊組成的顯示屏,由單片機(jī)作控制器,平滑移動(dòng)顯示任意多個(gè)文字或圖形符號(hào),本電路可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)由任意多個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊組成的顯示屏[1]。

1 電路設(shè)計(jì)

控制電路由AT89C51單片機(jī)作控制器,顯示屏由4個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊組成,每個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊由4個(gè)8×8點(diǎn)陣LED模塊組成,用戶可根據(jù)需要擴(kuò)展增加任意多個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊。8×8 點(diǎn)陣LED模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示,共8行8列,每個(gè)發(fā)光二極管放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上,共64個(gè)發(fā)光二極管。當(dāng)某一列為高電平,某一行為低電平時(shí),則對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。

單片機(jī)P3.0引腳接串入并出移位寄存器74LS164(U10)的串行數(shù)據(jù)輸入端,8個(gè)74LS164(U10~U17)級(jí)聯(lián),P3.1引腳接8個(gè)74LS164的時(shí)鐘脈沖輸入端;8個(gè)74LS164分別接8個(gè)鎖存器74LS373(U18~U25),8個(gè)鎖存器的數(shù)據(jù)輸出端接4個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊的行線,每個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊的行線是獨(dú)立控制的。P1.0接8個(gè)74LS164(U2~U9)的時(shí)鐘脈沖輸入端,P1.1接U2、U4、U6、U8的串行數(shù)據(jù)輸入端,每兩個(gè)74LS164(U2和U3,U4和U5,U6和U7,U8和U9)級(jí)聯(lián);U2~U9的并行數(shù)據(jù)輸出端接4個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊的64條列線。P1.2接所有74LS164的清0端,P1.3接鎖存器的鎖存控制端。設(shè)計(jì)完成的電路如圖2所示[2-5]。

圖1 8×8點(diǎn)陣 LED模塊結(jié)構(gòu)

圖2 LED顯示屏控制電路

2 工作原理

本電路利用串行通信口工作于方式0,同時(shí)利用P1.0和P1.1模擬串行輸出,來實(shí)現(xiàn)LED顯示屏字符平滑移動(dòng)顯示。由于LED模塊為16×16點(diǎn)陣,所以字符點(diǎn)陣也為16×16點(diǎn)陣,即每個(gè)字符由32個(gè)字節(jié)即16個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)組成,每個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)決定了每列LED點(diǎn)亮的情況。16×16點(diǎn)陣字符數(shù)據(jù)由字符點(diǎn)陣提取軟件獲得。

首先單片機(jī)P1.1串行輸出一位二進(jìn)制位“1”,經(jīng)4組74LS164給4個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊的第1列送入一高電平,接著由P3.0串行輸出4個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊的第1列行數(shù)據(jù),即Y1,Y17,Y33,Y49列的行數(shù)據(jù),經(jīng)74LS373鎖存后送LED顯示屏的行線,此時(shí)每個(gè)LED模塊第1列對(duì)應(yīng)的LED點(diǎn)亮。每列的行數(shù)據(jù)為1個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù),4列共4個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù),每個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)首字節(jié)在字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)表中的地址相差32,此時(shí)每個(gè)LED模塊顯示每個(gè)字符的第1列。接著P1.1串行輸出一位二進(jìn)制位“0”,經(jīng)4組74LS164移位后給4個(gè)LED模塊的第2列送入一高電平,再由P3.0串行輸出4個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊的第2列行數(shù)據(jù),即Y2,Y18,Y34,Y50列的行數(shù)據(jù),經(jīng)74LS373鎖存后送LED顯示屏的行線,此時(shí)每個(gè)LED模塊第2列對(duì)應(yīng)的LED點(diǎn)亮,即顯示每個(gè)字符的第2列。如此循環(huán),依次點(diǎn)亮每個(gè)LED模塊每列對(duì)應(yīng)的LED,直到點(diǎn)亮每個(gè)LED模塊的第16列,即依次顯示每個(gè)字符的各列。只要每列交替顯示的時(shí)間適當(dāng),利用人眼的視覺暫留特性,看上去16列LED同時(shí)點(diǎn)亮,即看上去整個(gè)字符同時(shí)顯示。然后再從第1列依次掃描顯示至16列,如此循環(huán)多次,以確保顯示出的字符具有足夠的亮度[6]。

為實(shí)現(xiàn)字符平滑移動(dòng)顯示的效果,在上面實(shí)現(xiàn)的4個(gè)字符靜態(tài)顯示一定時(shí)間后,再次掃描顯示時(shí),每個(gè)LED模塊的第1列從每個(gè)字符的第2列數(shù)據(jù)開始掃描顯示,即第1個(gè)LED模塊顯示第1個(gè)字符的第2列、┑3列、……、┑16列和第2個(gè)字符的第1列,第2個(gè)LED模塊顯示第2個(gè)字符的第2列、第3列、……、┑16列和第3個(gè)字符的第1列、第2列、……。當(dāng)┑諶次掃描顯示時(shí),每個(gè)LED模塊的第1列從每個(gè)字符的第3列數(shù)據(jù)開始掃描顯示,即第1個(gè)LED模塊顯示第1個(gè)字符的第3列、第4列、……、第16列和┑2個(gè)字符的┑1列、第2列,第2個(gè)LED模塊顯示┑2個(gè)字符的第3列、第4列、……、第16列和第3個(gè)字符的第1列、第2列、……。如此實(shí)現(xiàn)了字符的平滑移動(dòng)顯示[7]。

3 程序設(shè)計(jì)

根據(jù)以上電路設(shè)計(jì)及工作原理,繪制出本電路的控制程序流程圖如圖3所示[8]。按程序流程圖編寫出控制程序,用Wave或Keil軟件調(diào)試通過后,產(chǎn)生目標(biāo)代碼文件。

圖3 LED顯示屏控制程序流程圖

4 電路仿真

將目標(biāo)代碼文件加入用Proteus軟件繪制的LED顯示屏控制電路仿真圖中的單片機(jī)中,仿真運(yùn)行,運(yùn)行結(jié)果如圖4所示[9-10]。

圖4 LED顯示屏平滑移動(dòng)顯示

5 結(jié) 語

該LED顯示屏控制電路用單片機(jī)作為控制器,采用串行移位輸出方式,實(shí)現(xiàn)了一行字符的平滑移動(dòng)顯示,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還應(yīng)加上相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。本電路可擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)由任意多個(gè)16×16點(diǎn)陣LED模塊組成的LED顯示屏顯示控制。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用表明,該電路穩(wěn)定可靠,效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1]詹新生,張江偉.基于單片機(jī)的16×64 LED點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)[J].電子元器件應(yīng)用,2009,11(8):8-10.

[2]石長華,周杰.基于Proteus的單片機(jī)漢字點(diǎn)陣顯示設(shè)計(jì)與仿真[J].景德鎮(zhèn)高專學(xué)報(bào),2007,22(4):1-3.

[3]郭柯娓,李淑琴.基于STC89C54RD+單片機(jī)的點(diǎn)陣LED顯示屏的設(shè)計(jì)[J].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,35(1):28-31.

[4]陳君霞,黃躍華,甘文.大屏幕LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2007,26(7):118-120.

[5]龐家成.多功能LED信息顯示屏的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2006,29(9):147-149.

[6]黎友盛,周菁菁.大屏幕LED顯示屏的高速控制方案[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2007(9):48-50.

[7]張明波.基于單片機(jī)的點(diǎn)陣LED顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2007,23(5):85-86.

[8]游達(dá)章,黃勁.簡易LED點(diǎn)陣漢字顯示控制模塊設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代顯示,2008,31(5):42-45.

第2篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】嵌入式CortexTM-M3 LM3S811 溫度檢測(cè)

豆?jié){是現(xiàn)代科學(xué)公認(rèn)的營養(yǎng)品,隨著家庭生活條件的改善、生活水平的提高以及出于對(duì)食品安全的考慮,富含植物性蛋白的豆?jié){正以無可阻擋的魅力走進(jìn)千家萬戶,本論文即采用 嵌入式單片機(jī)設(shè)計(jì)的一款豆?jié){機(jī)。

1 LM3S811單片機(jī)介紹

TI公司的Stellaris系列的單片機(jī),能夠使用戶以傳統(tǒng)的8位和16位器件的價(jià)位來享受32位的性能。該系列單片機(jī)是針對(duì)工業(yè)應(yīng)用方案而設(shè)計(jì)的,包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、電子售貨機(jī)、測(cè)試和測(cè)量設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和交換機(jī)、工廠自動(dòng)化、建筑控制、運(yùn)動(dòng)控制、醫(yī)療器械、以及火警安防等。

LM3S811單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)還在于能夠方便的運(yùn)用多種ARM的開發(fā)工具和片上系統(tǒng)(SoC)的底層IP應(yīng)用方案,能夠滿足各種需求。另外,該單片機(jī)使用了兼容ARM的Thumb?指令集的Thumb2指令集來減少存儲(chǔ)容量的需求,并以此達(dá)到降低成本的目的。因此,本設(shè)計(jì)采用LM3S811單片機(jī)作為控制芯片。

2 豆?jié){機(jī)工作流程與硬件設(shè)計(jì)

2.1 豆?jié){機(jī)工作流程

正常上電后按豆?jié){按鈕,蜂鳴器“嘀”一聲,指示燈亮。

(1)延時(shí)2秒、隨后加熱到80℃,打豆10秒后停5秒。

(2)自動(dòng)加熱掛泡,停止加熱10秒。

(2)打豆10秒,停10秒如此循環(huán)6次。

(3)加熱到掛泡,如此循環(huán)3次。

(4)打豆10秒,停6秒如此循環(huán)6次。

(5)加熱到掛泡,如此循環(huán)6次。

完成后蜂鳴器提示音1秒一聲,一分鐘后轉(zhuǎn)至每間隔10秒蜂鳴器“嘀”一聲提示音,表示工作進(jìn)程結(jié)束。

2.2 豆?jié){機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)

全自動(dòng)豆?jié){機(jī)硬件電路包括溫度傳感器電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)以及輸出控制電路。

由于單片機(jī)內(nèi)部有上拉電阻,所以按鈕電路沒有連接上拉電阻;用單片機(jī)引腳直接控制繼電器的方式驅(qū)動(dòng)電加熱器與電機(jī);溫度傳感器采用熱敏電阻KTY81-110,采用電阻串聯(lián)分壓法直接將熱敏電阻兩端的電壓輸入到單片機(jī)LM3S811的ADC中;采用變壓器降壓、整流、濾波后,經(jīng)過3.3V穩(wěn)壓器1117(3.3V)輸出,為豆?jié){機(jī)提供電源。通過這些電路設(shè)計(jì),能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)系統(tǒng)。

3 基于LM3S811單片機(jī)的豆?jié){控制電路機(jī)程序框架

本設(shè)計(jì)為全自動(dòng)豆?jié){機(jī),采用狀態(tài)機(jī)描述進(jìn)行編程。按照狀態(tài)機(jī)描述豆?jié){機(jī)不同得工作狀態(tài),程序由C語言寫出,主程序由單片機(jī)初始化、溫度傳感器初始化、鍵盤初始化等等,程序框架如下:

include " LM3S811.h"

定義數(shù)碼管譯碼數(shù)組;

定義數(shù)碼管位選數(shù)組;

定義LED燈數(shù)組;

定義保存在FLASH中數(shù)據(jù)的數(shù)組;

定義定時(shí)標(biāo)記變量;

定義其他全局?jǐn)?shù)組與變量; //例如定時(shí)變量dsbl等

函數(shù)原型聲明;

void main(void)

{

定時(shí)器0初始化; //實(shí)現(xiàn)時(shí)間標(biāo)記

定時(shí)器1初始化; //對(duì)定時(shí)變量定時(shí)

引腳初始化; //按鈕、水位電極、ADC、繼電器等引腳初始化

ADC初始化;

其他初始化語句;

while(1)

{

//按鍵處理語句;

{

功能選擇等按鈕語句; //按鈕變量anbl隨按下按鈕不同而不同

豆?jié){按鈕按下時(shí),anbl=1; //對(duì)應(yīng)指示燈亮,表示工作狀態(tài)

燒水按鈕按下時(shí),anbl=2;

攪拌按鈕按下時(shí),anbl=3;

若沒有按鈕按下,anbl=4;

需要按鈕抬起判斷語句;

}

//低水位電極、防溢出電極、溫度檢測(cè)

if(sample_time= =1)

{

檢測(cè)水位電極; //設(shè)置低水位標(biāo)志,若是低水位,低水位標(biāo)志為1

檢測(cè)防溢出電極; //設(shè)置防溢出標(biāo)志,若是溢出,防溢出標(biāo)志為1

ADC轉(zhuǎn)換溫度值、數(shù)字濾波語句,轉(zhuǎn)換成溫度值。

sample_time= =0;

}

//狀態(tài)機(jī)

if (state_time= =1)

{

狀態(tài)機(jī)語句;

state_time=0;

按鈕變量=0

}

//輸出語句:

4 結(jié)論

TI公司的Stellaris系列的單片機(jī),LM3S811單片機(jī)與Stellaris系列的所有成員是代碼兼容的,這為用戶提供了靈活性,能夠適應(yīng)各種精確的需求,必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]都業(yè)弘.我國大豆磨{行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].食品科學(xué),1999(02):28-29.

[2]李延鵬.ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用完全手冊(cè)[M].北京:中國鐵道出版社,2013.

通訊作者簡介

周立平(1979-),男,現(xiàn)為中國電子科技集團(tuán)第二研究所工程師。研究方向?yàn)樽詣?dòng)控制。

第3篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

常用的COD驅(qū)動(dòng)時(shí)序產(chǎn)生方法

1 可編程邏輯器件驅(qū)動(dòng)方法

可編程邏輯器件綜合了分離器件與大規(guī)模集成芯片的優(yōu)點(diǎn),硬件連接較簡單、可靠性高,可以得到較高的驅(qū)動(dòng)頻率;而且具有用戶可編程特性,可在線調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率,編程調(diào)試簡單方便,縮短了設(shè)計(jì)周期,降低了設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),但硬件成本隨之增加,且不易構(gòu)成微型化系統(tǒng)。

2 微處理器直接驅(qū)動(dòng)方法

這種方法是通過編程單片機(jī)或DSP的I/O端口來獲得CCD驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)、靈活性好,也可在線調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率,對(duì)不同的CCD器件只需要修改程序即可。但由于時(shí)序的產(chǎn)生完全依賴程序指令的延時(shí)來實(shí)現(xiàn),如果程序設(shè)計(jì)不合理,會(huì)造成時(shí)序不均勻,而且往往會(huì)造成微處理器資源浪費(fèi)。一般驅(qū)動(dòng)頻率不高,若要符合CCD驅(qū)動(dòng)頻率要求,需采用高速微處理器。

由于在CCD測(cè)量系統(tǒng)中,一般都要用到微處理器,如果采用微處理器直接驅(qū)動(dòng)法,則無須增加硬件,節(jié)省電路板面積,在電路結(jié)構(gòu)上最簡單,系統(tǒng)成本也最低。因此,若能解決時(shí)序不均勻、資源浪費(fèi)、驅(qū)動(dòng)頻率低等問題,將是一種最優(yōu)的驅(qū)動(dòng)方案。本文以TI公司的TC225面陣C CD為例,結(jié)合C8051F311來說明該驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)思路。

硬件設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)電路原理框圖如圖1所示,微處理器采用美國SiliConLaboratories公司推出的高速SOC單片機(jī)C8051F31l,CCD采用TI公司的微型全幀讀出型面陣C CD圖像傳感器TC225。TI公司為TC225專門提供的配套電平轉(zhuǎn)換芯片SN28846與TMS3473,實(shí)現(xiàn)了C8051F311(3.3V)與CCD(高電平2V,低電平-10V)接口電平的匹配。C8051F311提供CCD驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào),同時(shí)提供外部同步輸出信號(hào)PS1、PS2。

1 TC225

TC225是TI公司推出的一款全幀讀出型面陣圖像傳感器,是專門為適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境惡劣或需要微型化的工業(yè)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。

全幀讀出型CCD由于其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),沒有普通面陣CCD的垂直移位寄存器和圖像暫存區(qū),因而有效感光面積更大,在有限感光區(qū)域內(nèi)可以更多地排列光敏像元,從而保證圖像具有更高的分辨率。

TC225的圖像感光區(qū)對(duì)角線為3.63mm,有效像素為28528.5,每個(gè)像素單元面積為9μm×9μm;動(dòng)態(tài)范圍很大、靈敏度高、噪聲低,并內(nèi)置自復(fù)位電路和參考電壓源。其功能框圖如圖2所示。

圖2中,ABG為防開花脈沖,IAG為行移脈沖,TRG為行轉(zhuǎn)移門控脈沖,SRG1、SRG2為串行移位脈沖,ADB為放大器偏置,SUB為感光底層。在光積分期間,光信號(hào)電荷在感光區(qū)的“勢(shì)井”內(nèi)聚集,在此期間防開花門上加有一系列ABG脈沖,防止“勢(shì)井”中過量的光信號(hào)電荷向相鄰像元擴(kuò)散;光積分過后,無光照條件下,光信號(hào)電荷在TRG和IAG脈沖的作用下從感光區(qū)一行一行移入水平串行移位寄存器,然后在SRG1、SRG2脈沖的作用下使一行光電荷分兩路同時(shí)從水平移位寄存器轉(zhuǎn)移到敏感結(jié)點(diǎn),敏感結(jié)點(diǎn)的電位隨光信號(hào)電荷的強(qiáng)弱變化,經(jīng)兩級(jí)源極跟隨放大器提高帶負(fù)載能力后緩沖輸出視頻信號(hào)。

TC225的像素頻率最大為10MHz,其驅(qū)動(dòng)時(shí)序如圖3所示。

2 C8051F311

C8051F系列單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片,具有與805.1兼容的微控制器內(nèi)核,與M CS-5l指令集完全兼容,具有豐富的片上硬件資源。C8051F系列單片機(jī)采用流水線結(jié)構(gòu),機(jī)器周期由標(biāo)準(zhǔn)的12個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期降為1個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期,處理能力大大提高,峰值性能可達(dá)25MIPS。

本系統(tǒng)采用C8051系列中的C8051F311,芯片面積5mm×5mm,非常適合與TC225一起組成超微型系統(tǒng)。由圖3可見,若要從TC225中讀出正確的數(shù)據(jù),必須滿足IAG、TRG、SRGl與SRG2之間嚴(yán)格的時(shí)序?qū)?yīng)關(guān)系,因此,利用C8051F311的可編程計(jì)數(shù)器陣列(PCA)模塊,并通過相應(yīng)的中斷服務(wù)程序,實(shí)現(xiàn)各時(shí)序之間的調(diào)整與配合。

3 可編程計(jì)數(shù)器陣列

PCA提供增強(qiáng)的定時(shí)器功能,與標(biāo)準(zhǔn)8051計(jì)數(shù)/定時(shí)器相比,需較少的CPU干預(yù)。PCA由1個(gè)專用的16位計(jì)數(shù)/定時(shí)器(PCAOL和PCAOH)和5個(gè)16位捕捉/比較模塊組成,每個(gè)捕捉/比較模塊有其自己的I/O線

(CEXn),捕捉/比較模塊有六種工作方式:邊沿觸發(fā)捕捉、軟件定時(shí)器、高速輸出、頻率輸出、8位和16位PWM,每個(gè)模塊的工作方式都可以被獨(dú)立配置。

從圖3中可以看到,IAG、TRG、SRG1與SRG2均有方波輸出的形式,因此使用PCA模塊的頻率輸出方式,此方式可在CEXn引腳產(chǎn)生可編程頻率的方波,捕捉/比較模塊的高字節(jié)保持輸出電平改變前要計(jì)的PCA時(shí)鐘數(shù),其工作原理如圖4所示。捕捉/比較模塊的低字節(jié)與PCA計(jì)數(shù)器的低字節(jié)比較,兩者匹配

(PCAOCPLn=PCAOL)時(shí),CEXn的電平發(fā)生改變,同時(shí)捕捉/比較模塊的高字節(jié)PCAOCPHn與PCAOCPLn相加的結(jié)果再回送到PCAOCPLn。方波的頻率由式(1)定義:

其中,fPCA是PCA時(shí)鐘的頻率,可以在六個(gè)時(shí)鐘源中選擇:系統(tǒng)時(shí)鐘、系統(tǒng)時(shí)鐘/4、系統(tǒng)時(shí)鐘/12、外部振蕩器時(shí)鐘/8、定時(shí)器0溢出或ECI輸入引腳上的外部時(shí)鐘信號(hào)。

值得注意的是,從圖4的結(jié)構(gòu)分析可知,頻率輸出方式下,初始電平持續(xù)時(shí)間為PCAOCPLnTpCA,而頻率輸出的高低電平持續(xù)時(shí)間均為PCAOCPHnTPCA,因此初始電平持續(xù)的時(shí)間可以與頻率輸出的高低電平持續(xù)時(shí)間不同,正是利用這一點(diǎn),才保證了C805IF311產(chǎn)生的時(shí)序之間的嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。

軟件設(shè)計(jì)

1 PCA時(shí)鐘頻率選擇

根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的要求,系統(tǒng)時(shí)鐘選用C8051F311內(nèi)部振蕩器,并設(shè)定為25MHz,則一個(gè)機(jī)器周期為40ns。依據(jù)T C225的時(shí)序要求,選取tw1=tw2=tw3=1μs,即頻率為0.5MH z。由公式(1)可知,選擇fPCA為系統(tǒng)時(shí)鐘,則PCAOCPHn=25即可滿足fCEXn=0.5MHz。

2 CCD驅(qū)動(dòng)脈沖

本系統(tǒng)中,TC225的行轉(zhuǎn)移時(shí)鐘IAG頻率為15.625kH z,即周期為64??紤]到裕量,光電荷信號(hào)讀出期間,172個(gè)SRG1、SRG2脈沖的總時(shí)間設(shè)定為64-8.96=55.04μs,則SRG1、SRG2的周期為320ns(172320ns=55.04μs)。因此,PCA的4個(gè)捕捉/比較模塊的輸出CEX0~CEX3(對(duì)應(yīng)IAG、TRG、SRGl、SRG2)的工作方式設(shè)置如圖5所示。

t0時(shí)刻,設(shè)定CEX0~CEX3的初始電平均為0,利用初始電平持續(xù)時(shí)間與頻率輸出的高低電平持續(xù)時(shí)間不同的特點(diǎn),給PCAOCPLn(n=0~3)不同的初始值,使CEX0~CEX3的初始電平分別持續(xù)到t1、t2和t3時(shí)刻,能夠確保產(chǎn)生圖5所示的嚴(yán)格時(shí)序。同時(shí)開PCA中斷,每隔1μs產(chǎn)生一次中斷,當(dāng)t3時(shí)刻進(jìn)入中斷時(shí),停止CEX1的頻率輸出;t4時(shí)刻進(jìn)入中斷時(shí),停止CEX0、CEX2、CEX3的頻率輸出;由于中斷響應(yīng)時(shí)間為5個(gè)機(jī)器周期(200ns),所以tw自動(dòng)滿足。

再一次啟動(dòng)CEX2、CEX3為頻率輸出,輸出脈沖周期為320ns。由于高低電平脈寬均為160ns,小于中斷響應(yīng)時(shí)間,因此關(guān)閉PCA中斷,利用定時(shí)器O(TO)中斷來結(jié)束172個(gè)SRG1、SRG2脈沖。在第172個(gè)SRG1脈沖上升沿到達(dá)時(shí)刻(t7)產(chǎn)生T0中斷,由于SRGl脈寬小于中斷響應(yīng)時(shí)間,所以能夠產(chǎn)生第172個(gè)脈沖的下降沿,進(jìn)入T0中斷后,停止SRG1、SRG2頻率輸出,并關(guān)閉T0中斷。

至此,一行光電荷信號(hào)已經(jīng)全部讀出,如此循環(huán)往復(fù),便可讀出一幀CCD信號(hào)。

第4篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

[關(guān)鍵詞] 單片計(jì)算機(jī) 中央處理器 隨機(jī)存儲(chǔ)器 只讀存儲(chǔ)器

本文通過用對(duì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)定時(shí),時(shí)鐘,日歷顯示功能的時(shí)間系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí),詳細(xì)介紹了51 單片機(jī)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示,數(shù)碼管顯示原理,動(dòng)態(tài)掃描顯示原理,單片機(jī)的定時(shí)中斷原理、從而了解單片機(jī)相關(guān)指令在各方面的應(yīng)用,文章后附有電路圖,以供讀者參考。本系統(tǒng)由AT89C51、LED 數(shù)碼管、按鍵、發(fā)光二極管等部分構(gòu)成,能實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)整、定時(shí)時(shí)間的設(shè)定,輸出等功能。系統(tǒng)的功能選擇由SB0、SB1、SB2、SB3、SB4 完成。其中SB0為時(shí)間校對(duì),定時(shí)器調(diào)整功能鍵,按SB 0 進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)。SB1 為功能切換鍵。第一輪按動(dòng)SB1 依次進(jìn)入一路、二路、三路定時(shí)時(shí)間設(shè)置提示程序,按SB3 進(jìn)入各路定時(shí)調(diào)整狀態(tài)。定時(shí)時(shí)間到,二極管發(fā)亮。到了關(guān)斷時(shí)間后滅掉。如果不進(jìn)入繼續(xù)按SB1 鍵,依次進(jìn)入時(shí)間 年位校對(duì)、月位校對(duì)、日位校對(duì)、時(shí)位校對(duì)、分位校對(duì)、秒位校對(duì)狀態(tài)。不管是進(jìn)入那種狀態(tài),按動(dòng)SB2 皆可以使被調(diào)整位進(jìn)行不進(jìn)位增量加1 變化。各預(yù)置量設(shè)置完成后,系統(tǒng)將所有的設(shè)置存入RAM 中,按SB1 退出調(diào)整狀態(tài)。上電后,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入計(jì)時(shí)狀態(tài),起始于00時(shí)00分。SB4 為年月日顯示轉(zhuǎn)換鍵,可使原來顯示時(shí)分秒轉(zhuǎn)換顯示年月日。

一、電路原理分析

1、顯示原理

由6 個(gè)共陰極的數(shù)碼管組成時(shí)、分、秒的顯示;P0 口的8 條數(shù)據(jù)線P0.0 至P0.7 分別與兩個(gè)CD4511 譯碼的ABCD 口相接,P2 口的 P2.0 至P2.2 分別通過電阻R10 至R13 與VT1 至VT3 的基極相連接。這樣通過P0 口送出一個(gè)存儲(chǔ)單元的高位、低位BCD顯示代碼,通過P2 口送出掃描選通代碼輪流點(diǎn)亮LED1 至LED6,就會(huì)將要顯示的數(shù)據(jù)在數(shù)碼管中顯示出來。從P0 口輸出的代碼是BCD 碼,從P2 口輸出的就是位選碼。這是掃描顯示原理。

2、數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及代碼顯示

共陰LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)、字段及引腳排列見圖2 圖2;共陰LED 數(shù)碼管由8 只發(fā)光二極管VD1 至VD8 共陰連接并按8字形結(jié)構(gòu)排列而成。這樣,我們將這些二極管的正極接高低不同的電位,把所有的負(fù)極接地,當(dāng)正極為高電位時(shí)相應(yīng)的二極管就會(huì)導(dǎo)通而發(fā)光,從而使數(shù)碼管呈現(xiàn)不同的字符。而只有P2 相應(yīng)呈現(xiàn)高電位,VT 個(gè)管導(dǎo)通,LED1 的GND 與地相接,LED 位被選中才具備發(fā)光的使能條件;可見,在利用P2 口送出位選碼,使各位輪流得到發(fā)光使能條件的同時(shí),通過P0 口分別送出不同的段選碼,就會(huì)在LED1 至LED4 中顯示出不同的數(shù)字來。

3、鍵盤及讀數(shù)原理

鍵盤是人與微機(jī)打交道的主要設(shè)備,按鍵的讀取容易引起誤動(dòng)作??刹捎密浖ザ秳?dòng)的方法處理,軟件的觸點(diǎn)在閉合和斷開的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng),這時(shí)觸點(diǎn)的邏輯電。平是不穩(wěn)定的,如不采取妥善處理的話,將引起按鍵命令錯(cuò)誤或重復(fù)執(zhí)行,在這里采用軟件延時(shí)的方法來避開抖動(dòng),延時(shí)時(shí)間20ms。

4、連擊功能的實(shí)現(xiàn)

按下某鍵時(shí),對(duì)應(yīng)的功能鍵解釋程序得到執(zhí)行,如操作者沒有釋放按鍵,則對(duì)應(yīng)的功能會(huì)反復(fù)執(zhí)行,好象連續(xù)執(zhí)行,在這里我們采用軟件延時(shí)250ms,當(dāng)按鍵沒釋放則執(zhí)行下一條對(duì)應(yīng)程序。利用連擊功能,能實(shí)現(xiàn)快速調(diào)時(shí)操作。

二、程序設(shè)計(jì)思想和相關(guān)指令介紹

本系統(tǒng)的主程序主要完成時(shí)間顯示和定時(shí)輸出判斷功能。而年月日顯示和各時(shí)間單元進(jìn)位,時(shí)間設(shè)定時(shí),調(diào)定時(shí)間設(shè)定時(shí)等功能全部在中斷服務(wù)程序中完成。

1、數(shù)據(jù)與代碼轉(zhuǎn)換

由前述可知,從P2 口輸出位選碼,從P0 口輸出段選碼,LED 就會(huì)顯示出數(shù)字來。但P0口的輸出的數(shù)據(jù)是要BCD 碼,各存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是二進(jìn)制數(shù),也就是和要顯示出的字符表達(dá)的含義是不一致的??梢?,將要顯示的存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)直接送到P0 口去驅(qū)動(dòng)LED 數(shù)碼管顯示是不能正確表達(dá)的,必須在系統(tǒng)內(nèi)部將要顯示的數(shù)據(jù)經(jīng)過BCD 碼行轉(zhuǎn)換后,將各個(gè)單元數(shù)據(jù)的段選代碼送入P0 口,給CD4511 譯碼后去驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。具體轉(zhuǎn)換過程如下:

Created with novaPDF Printer (省略).

Please register to remove this message.

我們先將要顯示的數(shù)據(jù)裝入累加器A中,再將A中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高低兩位的BCD 碼,再放回A中,然后將A 中的值輸出。如:有一個(gè)單元存儲(chǔ)了45 這樣一位數(shù),則需轉(zhuǎn)換成四位的BCD碼:(0100)(0101)然后放入A 中。A中BCD碼,高位四位代表4低四位代表5同時(shí)送給兩個(gè)譯碼器中,譯碼后45字就在兩個(gè)LED 中顯示出來。

2、計(jì)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)與中斷服務(wù)程序

時(shí)間的運(yùn)行依靠定時(shí)中斷子程序?qū)r(shí)鐘單元數(shù)值進(jìn)位調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。計(jì)數(shù)器T0 打開后,進(jìn)入計(jì)時(shí),滿100 毫秒后,重裝定時(shí)。中斷一次,滿一秒后秒進(jìn)位,滿60 秒后即為1 分鐘,分鐘單元進(jìn)位,60 分到了后,時(shí)單元進(jìn)位,24 小時(shí)滿后,天單元進(jìn)位。這樣然后根據(jù)進(jìn)率,得到年、月、日、時(shí)、分、秒存儲(chǔ)單元的值,并經(jīng)譯碼后,通過掃描程序送LED 中顯示出來,實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)時(shí)功能。累加是用指令I(lǐng)NC 來實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)入中斷服務(wù)程序以后,執(zhí)行PUSH PSW 和PUSH A 將程序狀態(tài)寄存器PSW 的內(nèi)容和累加器A 中的數(shù)據(jù)保存起來,這便是所謂的保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。以保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)存取關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)叫做堆棧,在軟件的控制之下,堆棧可在片內(nèi)RAM 中的任一區(qū)間設(shè)定,而堆棧的數(shù)據(jù)存取與一般的RAM 存取又有區(qū)別,對(duì)它的操作,要遵循¡ 后進(jìn)先出¡ 的原則。

3、時(shí)鐘誤差分析

開啟定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0,使之開始計(jì)時(shí),中斷后進(jìn)入中斷程序。自停止計(jì)數(shù)到、計(jì)數(shù)又開始,中間執(zhí)行了7 條指令,也就是延遲了13 個(gè)單周期共用時(shí)間26us,這樣,每個(gè)中斷的總時(shí)間應(yīng)為為100.026sm,而原來定時(shí)是100ms,,所以,也就是說每次中斷定時(shí)多了26um.這樣,可改變計(jì)數(shù)重裝值,使每次中斷定時(shí)時(shí)間為99.974sm,加上原來的7 條指令所用的時(shí)間,正好100sm.計(jì)數(shù)10 次得1s.這樣就可得到較精確的計(jì)時(shí)秒數(shù),然后根據(jù)進(jìn)率,得到時(shí)、分的值。

4、時(shí)間控制功能與比較指令

系統(tǒng)的另一功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行設(shè)備的定時(shí)開關(guān)控制,其主要控制思想是這樣的:先將執(zhí)行設(shè)備開啟的時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間置入RAM 某一單元,在計(jì)時(shí)主程序當(dāng)中執(zhí)行幾條比較指令,如果當(dāng)前計(jì)時(shí)時(shí)間與執(zhí)行設(shè)備的設(shè)定開啟時(shí)間相等,就執(zhí)行一條 CLR 指令,將對(duì)應(yīng)的那路P3 置為高電位,開啟;如果當(dāng)前計(jì)時(shí)時(shí)間與執(zhí)行設(shè)備設(shè)定的關(guān)閉時(shí)間相等,就執(zhí)行SETB對(duì)應(yīng)的P3 置低電位,二極管截止,。實(shí)現(xiàn)此控制功能用到的比較指令為CJNE A,#direct,rel,其轉(zhuǎn)移條件是累加器A 中的值與立即數(shù)不等則轉(zhuǎn)移。

參考文獻(xiàn):

[1]謝自美,《電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試 》武漢:華中理工大學(xué)出版社,2000.

第5篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

>> GIS開關(guān)油壓監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 基于小型高效直流開關(guān)電源的控制電路設(shè)計(jì) 針對(duì)反激式開關(guān)電源箝位電路設(shè)計(jì)分析 電路設(shè)計(jì)與開關(guān) 開關(guān)電源設(shè)計(jì) 開關(guān)電源系統(tǒng)穩(wěn)定性補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì) 開關(guān)電源無源PFC電路優(yōu)化設(shè)計(jì)探析 開關(guān)電源電路分析與技術(shù)改進(jìn) 硬件電路設(shè)計(jì)流程與方法 開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 超聲波導(dǎo)盲系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) MPEG-4的解碼系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)型停車場(chǎng)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于M51995A開關(guān)電源保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 開關(guān)電源并聯(lián)均流系統(tǒng) 數(shù)字機(jī)開關(guān)電源輸出電路檢修方法與實(shí)例 基于反激式開關(guān)電源電路實(shí)現(xiàn)與測(cè)試分析 開關(guān)電源EMC設(shè)計(jì)實(shí)例 通用開關(guān)電源的設(shè)計(jì) 開關(guān)電源電磁兼容設(shè)計(jì) 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:

關(guān)鍵詞:開關(guān)電源;UCC3895;測(cè)控系統(tǒng)

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.10.012

引言

大中功率直流開關(guān)電源一般采用移相全橋DC/DC變換器 。實(shí)現(xiàn)全橋變換器的移相控制主要有以下三種方法:(1)采用分立器件進(jìn)行邏輯組合;(2)采用DSP或CPLD實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制;(3)采用專用集成控制芯片 。采用分立器件進(jìn)行邏輯組合構(gòu)成的模擬控制電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不利于開關(guān)電源小型化;采用DSP或CPLD實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的成本較高,且存在數(shù)字電路延遲;采用專用的集成控制芯片電路簡單且成本較低。第三種方法中可以采用UCC3895芯片來產(chǎn)生PWM控制波形,UCC3895是一款優(yōu)良的移相全橋控制芯片,有電壓和電流兩種控制模式,占空比可從0%~100%, 且可以為零電壓開關(guān)(ZVS)提供高效高頻的解決方案。國內(nèi)外常用的移相全橋反饋模式為電流模式 ,但其雙閉環(huán)控制電路復(fù)雜,不易實(shí)現(xiàn)。

由于單電壓環(huán)反饋模式簡單有效的優(yōu)點(diǎn),本文基于UCC3895移相全橋控制芯片采用單電壓環(huán)加限流環(huán)的反饋模式和單片機(jī)相結(jié)合設(shè)計(jì)了直流開關(guān)電源數(shù)字模擬混合測(cè)控系統(tǒng),詳細(xì)設(shè)計(jì)了閉環(huán)系統(tǒng)、控制器參數(shù)、保護(hù)電路,顯示電路,調(diào)壓電路,并對(duì)測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

系統(tǒng)方案

采用應(yīng)用廣泛的TI公司生產(chǎn)的UCC3895芯片與單片機(jī)相結(jié)合的方案設(shè)計(jì)了直流開關(guān)電源數(shù)字模擬混合測(cè)控系統(tǒng)。如圖1所示,利用UCC3895對(duì)DC/DC變化器主電路進(jìn)行PWM移相控制,并與單片機(jī)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)對(duì)主電路的檢測(cè)與反饋控制,以及輸出過壓,過流,過溫等保護(hù)。其中,所選單片機(jī)型號(hào)為美國微芯公司生產(chǎn)的PIC16F873單片機(jī)。PIC16F873共28個(gè)引腳,內(nèi)部自帶5個(gè)10位A/D通道,2個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)脈寬調(diào)制(PWM)通道。

UCC3895電路設(shè)計(jì)

如圖4所示,UCC3895的EAN腳為內(nèi)部誤差放大器反相輸入端,E A O U T腳為誤差放大器輸出端,R 3、R 4、R 6、C 1、C 2、C 3構(gòu)成了閉環(huán)控制系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器,輸出電壓Vo經(jīng)過電阻分壓接到電壓調(diào)節(jié)器反相輸入端構(gòu)成反饋電壓,改變可調(diào)電阻R2的值可以改變電源輸出電壓。RT、CT可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)頻率的設(shè)定,A D S腳為自適應(yīng)延遲死區(qū)時(shí)間設(shè)置端,接地表示輸出延遲死區(qū)時(shí)間設(shè)為最大。限流調(diào)節(jié)器輸出端也接到UCC3895的EAOUT腳,故障保護(hù)電路接到CS腳實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的故障保護(hù)功能。

故障保護(hù)電路設(shè)計(jì)

UCC3895的CS腳有過流保護(hù)功能,當(dāng)CS腳電壓高于2.5V時(shí),UCC3895芯片將會(huì)被軟關(guān)斷,驅(qū)動(dòng)脈沖被封鎖,CS腳低于2.5V,芯片將進(jìn)入下一個(gè)軟啟動(dòng)過程。如圖5所示,保護(hù)電路的設(shè)計(jì)就是基于CS腳的過流保護(hù)功能,正常情況下保護(hù)電路的輸出為低電平,一旦出現(xiàn)輸出過壓、過流、過溫等故障,相應(yīng)的電壓比較器輸出高電平,同時(shí)故障信號(hào)被單片機(jī)檢測(cè),通過單片機(jī)數(shù)字控制也可使電壓比較器輸出為高電平,開關(guān)管T1導(dǎo)通,輸出一個(gè)高于2.5V的高電平至CS腳,使芯片封鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而使主電路停止工作,實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的數(shù)字模擬雙重保護(hù)功能。

限流值可調(diào)的限流環(huán)電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)與電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)部分電路和電源狀態(tài)顯示電路分別如圖7和圖8所示。單片機(jī)部分引腳功能分配如下:AN0腳是限流信號(hào)檢測(cè),AN1腳是輸出電壓檢測(cè),AN2腳是輸出電流檢測(cè),AN4腳是溫度檢測(cè),其中AN0、AN1、AN2、AN4腳均為A/D轉(zhuǎn)換端口。CCP2腳(PWM端口)提供可調(diào)的限流調(diào)節(jié)器的限流參考值,CCP1腳(PWM端口)提供可調(diào)的電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓參考值,SCK、SDO、RB4腳用于電源狀態(tài)顯示,RB1腳(I/ O口)為單片機(jī)數(shù)字控制。單片機(jī)通過SPI(同步串行通訊)向移位寄存器SN74HC164發(fā)送電源當(dāng)前工作狀態(tài)數(shù)據(jù),由移位寄存器把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)并輸出給顯示模塊。單片機(jī)RB4腳(I/O口)控制發(fā)光二極管的供電電壓,在剛開機(jī)還沒有采集工作狀態(tài)之前,保證所有二極管不工作。單片機(jī)SCK(時(shí)鐘)腳接在三個(gè)移位寄存器的脈沖輸入口(CLK)作為脈沖輸入。單片機(jī)SDO(SPI通訊數(shù)據(jù)輸出)腳接到移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入口(A、B腳),并把三個(gè)移位寄存器接到一起串聯(lián)使用。通過數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示輸出電流值,通過4個(gè)LED燈圖11 突加突減負(fù)載電壓波形的亮滅表示電源當(dāng)前的工作狀態(tài),其中發(fā)光二極管D4(綠燈)燈亮表示電源正常工作,D3(紅燈)燈亮表示輸出過壓故障,D2(紅燈)燈亮表示輸出限流,D1(紅燈)燈亮表示過溫故障。

調(diào)壓電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)CCP1腳為PWM波端口,可以通過調(diào)節(jié)PWM波的占空比產(chǎn)生不同的電壓。如圖9所示,PWM信號(hào)經(jīng)過濾波電路由數(shù)字量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量輸入到由運(yùn)放5構(gòu)成的電壓跟隨器進(jìn)行緩沖與隔離,該模擬電壓與參考電壓VDD疊加構(gòu)成分壓電路,分壓信號(hào)輸入到由運(yùn)放6構(gòu)成的電壓跟隨器正向輸入端。輸出端經(jīng)過濾波電路接到UCC3895芯片電壓調(diào)節(jié)器參考電壓端(EAP)。改變CCP1的PWM波占空比即可調(diào)整電壓調(diào)節(jié)器參考電壓,進(jìn)而改變電源輸出電壓。圖中由R2、R3、R4構(gòu)成的分壓電路可以設(shè)定PWM占空比為最低時(shí)電壓調(diào)節(jié)器參考電壓的最低值,保證電源電壓的最低輸出??烧{(diào)電阻R2的作用是調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)器參考電壓的范圍,改變R2的值,在輸出占空比范圍不變的情況下,輸出參考電壓的范圍可以進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而改變電源輸出電壓的范圍。圖12 過載限流波形

實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

圖10是直流開關(guān)電源上電輸出電壓瞬態(tài)波形,上電輸出瞬態(tài)電壓的超調(diào)量為1.1%,調(diào)整時(shí)間為50ms,穩(wěn)態(tài)誤差為0.5V。圖11是直流開關(guān)電源突加突減負(fù)載輸出電壓瞬態(tài)波形,突加突減負(fù)載輸出瞬態(tài)電壓的恢復(fù)時(shí)間為30ms,電壓動(dòng)態(tài)降落為22%。圖12是突加過載限流波形,過流后限流環(huán)起作用,通過調(diào)節(jié)輸出電壓,使得電流很快限制在限流值上。

第6篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

 

一、引言

 

單片機(jī)是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上,廣泛應(yīng)用于家用電器、智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、軍工等領(lǐng)域,在社會(huì)生活中具有極其重要的作用。單片機(jī)原理及應(yīng)用是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)中一門重要的綜合性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,并且與多門課程深度相關(guān),如電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、傳感技術(shù)、微機(jī)原理及應(yīng)用、控制工程基礎(chǔ)、測(cè)控電路設(shè)計(jì)、智能儀器設(shè)計(jì)等。同時(shí)本門課程具有極強(qiáng)的綜合性、實(shí)踐性的特點(diǎn),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰哂兄匾饔??;趩纹瑱C(jī)教學(xué)的重要性,全國各校也一直在進(jìn)行關(guān)于單片機(jī)的教育教學(xué)方式、方法改革,主要的改革方向均是增強(qiáng)單片機(jī)教學(xué)的實(shí)踐能力,在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),主要的方式包括:(1)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié);

 

(2)增加綜合性實(shí)驗(yàn);(3)加課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié);(4)設(shè)計(jì)單獨(dú)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型是近年來比較受到認(rèn)可的一種教學(xué)方式。項(xiàng)目教學(xué)法是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目,圍繞著項(xiàng)目組織和開展教學(xué),由學(xué)生提出設(shè)計(jì)目標(biāo),完成項(xiàng)目的調(diào)研,在教師的指導(dǎo)下,形成設(shè)計(jì)方案,完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及調(diào)試,并完成項(xiàng)目報(bào)告。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、信息收集能力、團(tuán)隊(duì)合作及寫書面報(bào)告的能力等均有很大的幫助。項(xiàng)目教學(xué)法可將相關(guān)學(xué)科中的知識(shí)內(nèi)容通過單片機(jī)作為核心,轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,使得學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中可以從知識(shí)體系的角度對(duì)本專業(yè)有深刻的認(rèn)識(shí)。

 

基于測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的特點(diǎn),項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要盡可能與本專業(yè)重要的知識(shí)內(nèi)容相結(jié)合,可以綜合學(xué)生所學(xué)的電路、數(shù)字電路、模擬電路、編程語言、儀器電路、光電檢測(cè)技術(shù)、傳感器等多門基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行智能化電子系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)能力。為此,本文設(shè)計(jì)了單片機(jī)教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)項(xiàng)目,盡可能適應(yīng)多種類型的傳感器,可以完成多種類型的測(cè)控系統(tǒng),全面培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、實(shí)踐能力。

 

二、單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)組成

 

教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既要滿足學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的需要,也為學(xué)生建立符合測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)方向的測(cè)控系統(tǒng)提供了足夠的空間;既為學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的相關(guān)課程提供了一個(gè)平臺(tái),也為學(xué)有余力的學(xué)生提供了更多深入學(xué)習(xí)的條件;既保留了目前教學(xué)過程中經(jīng)典的教學(xué)內(nèi)容,也要對(duì)實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛使用的新技術(shù)予以足夠的重視。系統(tǒng)主要組成如圖1所示。

 

教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)以ADUC842單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)器擴(kuò)展、人機(jī)接口、模擬信號(hào)處理電路、數(shù)字量輸入輸出電路、無線通信、驅(qū)動(dòng)電路等,同時(shí)可通過串口電路連接GPS、GPRS、485等在測(cè)控系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的技術(shù),同時(shí)設(shè)計(jì)多種類型傳感器供學(xué)生組成不同類型的測(cè)控系統(tǒng)。

 

三、單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

 

1.CPU電路設(shè)計(jì)。CPU選擇ADuC842作為主控CPU,ADuC842是ADI公司生產(chǎn)的具有8051內(nèi)核的模擬單片機(jī),集成了豐富的片上資源,它具有3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、62KB片內(nèi)電擦除程序存儲(chǔ)器、4KB片內(nèi)電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、2304B片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM、8通道12位高精度ADC、2個(gè)12位DAC、12個(gè)中斷源、看門狗定時(shí)器和電源監(jiān)視器,同時(shí)還集成了UART、I2C和SPI串行接口,既可滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要,也是一種功能強(qiáng)大的可廣泛應(yīng)用的新型單片機(jī)。

 

2.模擬信號(hào)及數(shù)字信號(hào)輸入輸出電路設(shè)計(jì)。由于ADuC842單片機(jī)具有8通道12位A/D轉(zhuǎn)換器及2路12位D/A轉(zhuǎn)換器,可以滿足大多數(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用,因此只需要利用運(yùn)放設(shè)計(jì)放大電路,用于和傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行匹配即可。數(shù)字量輸入輸出采用光藕TLP281-4進(jìn)行光電隔離,一方面可以起到保護(hù)作用,同時(shí)也可以匹配外接電路和各種電平,為測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供更多的靈活性。

 

3.人機(jī)接口電路。人機(jī)接口電路采用了單片機(jī)電路最常用的鍵盤、數(shù)碼管管理器件HD7279作為核心電路,設(shè)計(jì)了3×4的小鍵盤及四位數(shù)碼管,可以滿足測(cè)控的基本需要,同時(shí)還設(shè)計(jì)了液晶接口,可設(shè)計(jì)出更豐富的界面。

 

4.通信電路設(shè)計(jì)。測(cè)控系統(tǒng)的通信主要分為有線和無線兩種,對(duì)于有線系統(tǒng)設(shè)計(jì)了最常用的RS232接口及廣泛應(yīng)用于測(cè)控系統(tǒng)中的RS485總線。無線通信采用了基于無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的通信接口設(shè)計(jì),工作于433MHz頻段,具有工作頻道的設(shè)置和發(fā)送、接收、待機(jī)狀態(tài)等工作模式可短距離無線傳輸,具有抗干擾性能強(qiáng)、可靠性高、安全性好、受地理?xiàng)l件限制少、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn),在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。同時(shí)為滿足測(cè)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信的需求,設(shè)計(jì)了基于GPRS通信模塊的接口。GPRS網(wǎng)不但具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速度快、通信質(zhì)量高、支持TCP/IP協(xié)議,可以直接與Internet互通,具有廣泛應(yīng)用。

 

5.典型應(yīng)用電路設(shè)計(jì)。串行總線是現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù),為使學(xué)生學(xué)習(xí)到應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)系統(tǒng)的串行片內(nèi)互連技術(shù),采用了三種總線設(shè)計(jì)了外圍電路,分別是:DS18B20是基本于單總線的溫度傳感器、DS1302是基于SPI總線的日歷時(shí)鐘芯片、AT24C02是基于二線串行總線的EEPROM芯片。傳感器是單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中最重要的組成部分,為了與測(cè)控專業(yè)的其他課程相銜接,分別采用了多種原理設(shè)計(jì)的傳感器,如電阻型、電感型、電容型、壓電型等傳感器,特別重視光電式傳感器的應(yīng)用。

 

四、單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目應(yīng)用

 

本單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)可應(yīng)用于單片機(jī)的教學(xué)實(shí)踐中,讓學(xué)生自己組隊(duì),根據(jù)自己的興趣,調(diào)研并確定題目,盡可能利用教學(xué)系統(tǒng)所提供的資源,形成自己的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)測(cè)控系統(tǒng)、調(diào)試電路、調(diào)試程序,完成一個(gè)可包含光、機(jī)、電的測(cè)控系統(tǒng),在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過程中,學(xué)習(xí)測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)的整個(gè)過程,對(duì)本專業(yè)有更深刻的認(rèn)識(shí)。

第7篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

本文首先介紹數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)系統(tǒng)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀單片機(jī)畢業(yè)論文及趨勢(shì)。然后對(duì)各模塊的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹,并給出了各模塊程序流程圖及程序的設(shè)計(jì)。該卡具有很強(qiáng)的實(shí)用意義,有非常廣泛的應(yīng)用前景。

Abstract

This paper introduce the software design of data colletion card system, design the analog-digital conversion module, data storage module, real-time control module and the bus interface module, and so on. The card use 8051 MCU control the data collection, storage and display, SCM control sensors to conduct real-time data collection, A / D converter will be conver analog to digital, and then store and dispiay that. The card have the advantage of small in size, can work outline and have strong anti-interference capability .It overcome shortcome of the traditional data collection system,such as big size, can not work outline and are not easy to carry.It can be easily in different locations for data collection.

Firstly,the paper introduce the characteristics, status and trends of data collection card systerm. Then introduce the principle of each module in detail, and gives the process flow chart and the design process of each module. The card has strong practical significance and a very wide range of applications.

目 錄

摘 要

ABSTRACT

第一章 前 言 5

1.1 課題研究背景 5

1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的概述 5

1.3 數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)的簡介 6

1.3.1 什么是數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng) 6

1.3.2 數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)的特點(diǎn) 7

1.3.3 數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 8

1.3.4 數(shù)據(jù)采集卡的技術(shù)指標(biāo) 9

第二章 系統(tǒng)軟件整體的設(shè)計(jì) 10

2.1 整體電路 10

2.1.1 傳感器的選型 12

2.1.2 前置端放大的硬件電路設(shè)計(jì) 12

2.1.3 數(shù)字濾波器的硬件電路設(shè)計(jì) 13

2.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 14

2.3 程序設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu) 16

2.4 主程序流程圖的設(shè)計(jì) 16

第三章 A/D轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì) 18

3.1 A/D轉(zhuǎn)換的硬件電路設(shè)計(jì) 18

3.1.1 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇指標(biāo) 18

3.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇 18

3.1.3 應(yīng)用ADC0809實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 21

3.2 ADC0809與單片機(jī)的接口電路 22

3.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊的流程圖及程序 24

第四章 顯示模塊的軟件設(shè)計(jì) 27

4.1 8279及LED顯示器與單片機(jī)的接口電路 27

4.2 顯示模塊的程序流程圖及程序 28

第五章 存儲(chǔ)模塊的軟件設(shè)計(jì) 31

5.1 62128存儲(chǔ)器與單片機(jī)的接口電路 31

5.2 存儲(chǔ)模塊程序流程圖及程序 32

第六章 數(shù)據(jù)采集卡與總線接口的硬件電路設(shè)計(jì) 34

6.1 總線的選擇 34

6.2 ISA總線接口 35

6.3 ISA總線接口卡設(shè)計(jì)基本問題 39

6.3.1 I/0端口地址空間 39

6.3.2總線競(jìng)爭(zhēng)、隔離和驅(qū)動(dòng) 40

6.4單片機(jī)與總線連接的硬件電路設(shè)計(jì) 40

結(jié) 論 44

第8篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】電工實(shí)訓(xùn)智能評(píng)分設(shè)計(jì)

電工實(shí)訓(xùn)電類學(xué)生基礎(chǔ)性的實(shí)訓(xùn)課,該課程能夠使學(xué)生對(duì)電氣元件及電工技術(shù)有一定的感性和理性認(rèn)識(shí),對(duì)電工技術(shù)等方面的專業(yè)知識(shí)做進(jìn)一步的理解。同時(shí),通過實(shí)訓(xùn)得到實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)和安裝技能,掌握室內(nèi)照明線路、繼電器控制線路及其元件的工作原理等電工技術(shù)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,提高分析問題和解決問題的能力,增強(qiáng)獨(dú)立工作能力,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作,共同探討,共同前進(jìn)的精神。

我院的電工實(shí)訓(xùn),有助于學(xué)生掌握專業(yè)理論知識(shí),并且對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力也起著非常重要的作用,同時(shí)又與考取電工證緊密結(jié)合在一起,因此電工實(shí)訓(xùn)課程的整體建設(shè)是非常重要的。我院所用電工實(shí)訓(xùn)考核裝置是按照勞動(dòng)和社會(huì)保障部頒發(fā)的“工人技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”和“職業(yè)技能鑒定規(guī)范”的內(nèi)容要求,根據(jù)中、高級(jí)電工培訓(xùn)考核的實(shí)際情況而設(shè)計(jì)的新一代集電工理論教學(xué)、實(shí)操訓(xùn)練、考核鑒定于一體的多功能設(shè)備。該系統(tǒng)具有定時(shí)、誤操作記錄等考核功能,同時(shí)具備多種安全措施。其智能評(píng)分系統(tǒng)可衡量學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中所設(shè)計(jì)的電路是否達(dá)到給定的標(biāo)準(zhǔn),主要用于評(píng)價(jià)指標(biāo)有:電壓標(biāo)準(zhǔn)、電流標(biāo)準(zhǔn)、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,以及給出錯(cuò)誤提醒、解決措施方案。

一、智能評(píng)分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理分析

1.智能評(píng)分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)由電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量、操作按鈕、鍵盤、顯示、單片機(jī)控制系統(tǒng)、電流測(cè)量、電源控制等模塊組成,系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2.原理分析

開啟柜門開始計(jì)時(shí),學(xué)生進(jìn)行電氣裝配,裝配結(jié)束按停止按鈕,停止計(jì)時(shí)。按測(cè)試按鈕,接通主電源,進(jìn)行測(cè)試。

正確性判斷:按鈕按下測(cè)量電流與轉(zhuǎn)速,根據(jù)裝配圖類型和電流、轉(zhuǎn)速特性判斷電路的正確性。

二、智能評(píng)分系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)

本智能評(píng)分系統(tǒng)的主要電路設(shè)計(jì)分以下幾部分:

1.轉(zhuǎn)速測(cè)量電路

轉(zhuǎn)速測(cè)量電路如圖2所示,通過電機(jī)與串連電阻分壓后,獲得與電機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的電壓,由于測(cè)量對(duì)象為交流電機(jī),故將電壓信號(hào)整流濾波后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換接入單片機(jī)。

2.電流檢測(cè)電路

3.單片機(jī)小系統(tǒng)及鍵盤顯示電路

系統(tǒng)的控制器采用AT89C52芯片,AT89C52是8位高性能CMOS單片機(jī),片內(nèi)有8Kb的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器。該器件具有密度高、功能強(qiáng)大、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)等特點(diǎn),兼容MCS-51指令系統(tǒng)。系統(tǒng)的鍵盤采用獨(dú)立式按鍵設(shè)計(jì),顯示器采用長沙太陽人電子有限公司的SMG12864A LCM。

AT89C52為8 位通用微處理器,采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核,在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同,其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化,會(huì)聚調(diào)整控制,會(huì)聚測(cè)試圖控制,紅外遙控信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有:XTAL1(19 腳)和XTAL2(18 腳)為振蕩器輸入輸出端口,外接12MHz 晶振。RST/Vpd(9 腳)為復(fù)位輸入端口,外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC(40 腳)和VSS(20 腳)為供電端口,分別接+5V電源的正負(fù)端。P0~P3 為可編程通用I/O 腳,其功能用途由軟件定義,在本設(shè)計(jì)中,P0 端口(32~39 腳)被定義為N1 功能控制端口,分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接,13 腳定義為IR輸入端,10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口,分別連接N1的SDAS(18腳)和SCLS(19腳)端口,12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號(hào)功能端口,連接主板CPU 的相應(yīng)功能端,用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。

電路設(shè)計(jì)如圖3所示:

4.電源控制電路

當(dāng)系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果顯示電路設(shè)計(jì)有誤時(shí),單片機(jī)控制切斷電源,電路設(shè)計(jì)如圖4所示。

5.實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路

系統(tǒng)可以對(duì)學(xué)生訓(xùn)練的項(xiàng)目計(jì)時(shí),考評(píng)時(shí)可以設(shè)置定時(shí)時(shí)間,考試時(shí)間到,系統(tǒng)自動(dòng)切斷電源,時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)采用DS1302芯片,DS1302是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片,內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM,通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信,實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、日期、月、年的信息,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整,時(shí)鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用24或12小時(shí)格式,DS1302與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信,僅需用到三個(gè)口線:RES復(fù)位、I/O數(shù)據(jù)線和SCLK串行時(shí)鐘,時(shí)鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31個(gè)字節(jié)的字符組方式通信。電路設(shè)計(jì)如圖5所示。

第9篇:單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)范文

1Proteus仿真軟件簡述

Proteus軟件是英國LabCenterElectronics公司出版的EDA工具軟件(該軟件中國總為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司)。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步,但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。該軟件包含ISIS和ARES兩個(gè)軟件部分,這兩個(gè)部分在大環(huán)境下扮演著兩個(gè)不同的重要角色,都有著舉足輕重的作用。在日常工作中,ARES部分是用來當(dāng)PCB設(shè)計(jì)工作的助手,進(jìn)行有效輔佐,而ISIS則是主要負(fù)責(zé)在仿真開啟的環(huán)境下對(duì)電路原理和模擬電路的設(shè)計(jì)工作。

2Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)的過程分析

在電子電路實(shí)訓(xùn)過程中,proteus仿真軟件在進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)時(shí),要在軟件編輯界面,按照需要模擬的實(shí)際電路思路,設(shè)計(jì)出一套最符合實(shí)際情況的電子電路圖,再通過許多相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算,盡可能在最短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)電路的初步設(shè)計(jì)和對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量與計(jì)算整理,最后完成整體的模擬電路設(shè)計(jì),然后利用軟件的電路生成功能,輸出最后的電路設(shè)計(jì)圖。為了確保電路設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行,仿真電路設(shè)計(jì)過程可以這樣:先確定核實(shí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,然后運(yùn)行proteus軟件,繪制初步的電路原理圖,然后根據(jù)原理確定需要的元件種類和數(shù)量,啟動(dòng)仿真系統(tǒng),用虛擬儀器檢測(cè)然后讀出數(shù)據(jù),分析結(jié)果,如不符合要求,對(duì)元件或者電路作適當(dāng)修改然后再次檢測(cè),當(dāng)符合要求時(shí),要對(duì)電路進(jìn)行完善,確定無誤后敲定最終設(shè)計(jì)方案,然后系統(tǒng)自動(dòng)生成電路圖。

3Proteus仿真軟件的仿真電路設(shè)計(jì)與調(diào)試

在進(jìn)行電路工作前,相關(guān)人員要檢查虛擬測(cè)量儀器與被測(cè)量點(diǎn)的兩個(gè)終端是否處于正常連接狀態(tài),還要確定信號(hào)源良好的接地情況,其中還要注意示波器與地線的連接狀況。測(cè)量結(jié)束后要確保測(cè)量結(jié)果是GND的相反波形,有利于后續(xù)對(duì)電路的研究。實(shí)驗(yàn)過程中,要時(shí)刻注意電壓表,電流表的指針位置,而在仿真電路時(shí),要注意串聯(lián)電路中電流指針的指數(shù),如有任何問題,要及時(shí)地在相應(yīng)的執(zhí)行操作界面,通過網(wǎng)絡(luò),對(duì)電壓作出適當(dāng)調(diào)整,然后繼續(xù)進(jìn)行仿真電路的研究試驗(yàn),推動(dòng)proteus仿真軟件在電子電路設(shè)計(jì)應(yīng)用中的發(fā)展。

4Proteus仿真軟件的實(shí)用電路分析

在今后的與電路設(shè)計(jì)有關(guān)的工作當(dāng)中,我們不光要充分發(fā)揮并發(fā)展proteus仿真軟件,還要通過合理的方法來判斷研究proteus仿真軟件在未來電路研究中的發(fā)展趨勢(shì),然后進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。而proteus軟件還需要通過傳感器電路,正弦電路等實(shí)用電路中不斷的進(jìn)行試驗(yàn)和探索,最后才能把此項(xiàng)技術(shù)落實(shí)到實(shí)際電子科技產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中去。所以,我們?cè)偈褂迷撥浖M(jìn)行電路設(shè)計(jì)和分析時(shí),要把重點(diǎn)放到傳感器電路和正弦電路等電路的實(shí)用性上,結(jié)合實(shí)際情況探究,才能更好地讓軟件適用于各種實(shí)用電路的應(yīng)用。還能開發(fā)出仿真系統(tǒng)的其他用法和功能,促使電子行業(yè)發(fā)展,為以后的研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5結(jié)語

綜上所述,現(xiàn)階段proteus仿真軟件的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,而其使用功能也十分便利和強(qiáng)大,在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí),為了能夠更深刻研究電路的工作情況,更準(zhǔn)確地對(duì)電路中存在的不足之處進(jìn)行調(diào)整,我們要進(jìn)一步對(duì)軟件進(jìn)行挖掘研究,明確操作規(guī)范,開發(fā)出更實(shí)用的功能以便使用。還能改善傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計(jì)工作,并檢測(cè)出其中的缺陷,為降低電路實(shí)驗(yàn)成本,更有效地完成實(shí)驗(yàn)和縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間等方面,都有積極的推進(jìn)意義。

作者:侯彬 單位:東北石油大學(xué)秦皇島分校

參考文祥