【正文】 R1OE19A89B118B217B316B415B514B613B712B811V C C20G N D10U27 4 H C 2 4 5A01A12A23E14E25E36G N D8V C C16Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U37 4 H C 1 3 8V r e f14A I N 01A I N 12A I N 23A I N 34A O U T15E X T12O S C11S D A9S C L10A05A16A27V S S8V D D16A G N D13U5P C F 8 9 5 1R61KR51KR41KR31KL E D S 3 L E D S 2 L E D S 1 L E D S 0D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7R73 3 0R83 3 0R93 3 0R 1 03 3 0R 1 13 3 0R 1 23 3 0R 1 33 3 0R 1 43 3 0D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7C8 0 . 1 u F+5+5R 2 24 . 7 KR 2 14 . 7 KR 2 04 . 7 KR 1 94 . 7 KR 1 84 . 7 KR 1 74 . 7 KR 1 64 . 7 KR 1 54 . 7 K+5R 2 64 . 7 KR 2 54 . 7 KR 2 44 . 7 KR 2 34 . 7 KC 1 00 . 1 u FS C L6S D A5A01A12A23V C C8G N D4WP7U42 4 C 0 1R 2 71812K E Y 1R E S E TP 1 .0 / T 21P 1 .1 / T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 / R X D10P 3 .1 / T X D11P 3 .2 / I N T 012P 3 .3 / I N T 113P 3 .4 / T 014P 3 .5 / T 115P 3 .6 / W R16P 3 .7 / R D17P 0 .0 / A D 039P 0 .1 / A D 138P 0 .2 / A D 237P 0 .3 / A D 336P 0 .4 / A D 435P 0 .5 / A D 534P 0 .6 / A D 633P 0 .7 / A D 732P 2 .7 / A 1 528P 2 .6 / A 1 427P 2 .5 / A 1 326P 2 .4 / A 1 225P 2 .3 / A 1 124P 2 .2 / A 1 023P 2 .1 / A 922P 2 .0 / A 821P S E N29R S T9V C C40G N D20EA31A L E30X T A L 119X T A L 218U1S T C 8 9 C 5 2C90 . 1 u FR 2 84 . 7 K+5+5Y11 1 .0 5 9 2 M H ZC 1 1 2 0 pC 1 2 2 0 pC 1 30 . 1 u FS C LS D AS D AS C LR X DT X DR 2 94 . 7 KR 3 04 . 7 K+5D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0C 1 40 . 1 u FE N L E DE N L E DL E D S 0L E D S 1L E D S 2L E D S 3+5D1 4 1 4 8R 3 11 0 KU S B R X+5V D D _ 2 3 24T X D1D T R _ N2R T S _ N3R X D5R I _ N6G N D7V D D8D S R _ N9D C D _ N10C T S _ N11S H T D _ N12E E _ C L K13E E _ D A T A14O S C 228O S C 127P L L _ T E S T26G N D _ P L L25V D D _ P L L24L D _ M O D E23T R I _ M O D E22G N D21V D D20R E S E T19G N D _ 3 V 318V D D _ 3 V 317DM16DP15U6P L 2 3 0 3+5U S B T X+ 5 I N+ 5 I NR 3 34 . 7 KR 3 24 . 7 K+5Y21 2 M H ZC 1 5 2 0 pC 1 6 2 0 p+ 5 I NR 3 44 . 7 KR 3 54 . 7 K+ 5 I NC 1 70 . 1 u F+ 5 I NR 3 61 0 K+5C 1 80 . 1 u FS D AS C L162738495J3R S 2 3 2Q59 0 1 2R 3 74 . 7 KD24 1 4 8R 3 81KD34 1 4 8Q69 0 1 2C 1 9 0 . 1 u FD4 4 1 4 8R 4 04 . 7 K+5U A R T R XR 3 91 0 KU A R T T X+51 23 45 6J2U A R TU S B T XT X DU A R T T XU S B R XR X DU A R T R XU S B 電源去耦A(yù)D 、 DA 電路U S B U A R T 轉(zhuǎn)換電路串口電路U S B 供電電路U S B 接口電路LED 顯示及其驅(qū)動(dòng)電路1 23 4J1S T C P R O 圖 電路原理圖 PCB 圖設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)采集單片機(jī)的 PCB 圖是由單片機(jī)的原理圖生成的，其操作步驟為： 1． 加載 網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝： 網(wǎng)絡(luò)表是自動(dòng)布線的基礎(chǔ)，是連接原理圖和印制電路板的紐帶。元件布局是印制電路板設(shè)計(jì)中比較花費(fèi)精力的一個(gè)步驟，需要設(shè)計(jì)者有足夠的耐心。電路圖如圖所示： 圖 電路 PCB 圖 單片機(jī) （ 1） 單片機(jī)的概述 單片機(jī)是一種集成的電路芯塊采用了超大規(guī)模技術(shù)把具有運(yùn)算能力（如算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（ CPU） ,隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），只讀程序存儲(chǔ)器（ ROM），輸入輸出電路（ I/O 口），可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口（ SCI），顯示驅(qū)動(dòng)電路（ LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路），脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單片機(jī)上，構(gòu)成一個(gè)最小然而很完善的計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)。它們被應(yīng)用在不同領(lǐng)域里， 8 位單片機(jī)由于功能強(qiáng)大，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制、智能接口、儀表儀器等各個(gè)領(lǐng)域。然而單片機(jī)又不同于單板機(jī)，芯片在沒(méi)有開(kāi)發(fā)前，它只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個(gè)最小的 、完整的微機(jī)控制系統(tǒng)。 具有以下標(biāo)準(zhǔn) 功能： 8k字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線， 看門狗定時(shí)器 ，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810復(fù)位電路，三個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì) 數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。最高運(yùn)作頻率 35Mhz， 6T/12T 可選。在 STC89C52 內(nèi)部有 FLASH 程序存儲(chǔ)器，既可用常規(guī)的編程器編程，也可用在線使之處于編程狀態(tài)對(duì)其編程。工作電源又分主電源、備用電源和編程電源。 單片機(jī)的引腳特點(diǎn)是： 單片機(jī)多功能，少引腳，使得引腳復(fù)用現(xiàn)象較多。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8 個(gè) TTL 門電流。 STC89C52 單片機(jī)的管腳說(shuō)明 VCC：供電電壓。還有由 P0口、 P1口、 P2口、 P3口的所有引腳構(gòu)成的單片機(jī)的輸入 /輸出（ I\O）引腳。 STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： ? 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； ? 片內(nèi)集成 4KB 的 FLASH 存儲(chǔ)器，可反復(fù)編程 /擦除 1000 次； ? 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年； ? 全靜態(tài)設(shè)計(jì)，時(shí)鐘頻率范圍為 0～ 24MHz、 33MHz； ? 三個(gè)程序存儲(chǔ)器保密位； ? 128 8 字節(jié)的內(nèi)部 RAM； ? 32 條可編程的 I/O 口線； ? 2 個(gè)可工作于 4 種模式的 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； ? 5 個(gè)中斷源 /2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)； ? 可編程串行通道； ? 具有 4 種工作模式的全雙工串行口； ? 低功耗的待機(jī)工作模式和掉電工作模式； ? 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； ? 具有 4 種工作模式的全雙工串行口； ? 低功耗的待機(jī)工作模式和掉電工作模式； ? 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； 其引腳圖，如圖 圖 它一共有 40個(gè)引腳，引腳又分為四類。它在硬件資源和功能、軟件指令及編程上與 Intel 80C3X 單片機(jī)完全相同?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 （ 2） 簡(jiǎn)介 STC89C52 STC89C52是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。隨著移動(dòng)通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品進(jìn)入家庭， 32 位單片機(jī)應(yīng)用得到了長(zhǎng)足發(fā)展?？偟亩詥纹瑱C(jī)的特點(diǎn)可以歸納為以下幾個(gè)方面：集成度高、存儲(chǔ)容量大、外部擴(kuò)展能力強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、低電壓、低功耗、性能價(jià)格比高、可靠性高這幾個(gè)方面。 4． 手工調(diào)整： 自動(dòng)布線雖然成功率很高，但往往存在不滿意的地方，這時(shí)就需 要進(jìn)行手工調(diào)整，以滿足設(shè)計(jì)要求。 2 2． ．元件布局： 規(guī)劃電路板并導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后，通過(guò)執(zhí)行命令，系統(tǒng)將自動(dòng)裝入元件并將元件布置在電路板邊框內(nèi)。 24C01 是串行接口的 EEPROM 存儲(chǔ)器，常用于存儲(chǔ)需要掉電保存的數(shù)據(jù)。 STC89C52 的 XTAL1 端和 XTAL1 端與晶振相連。它由 STC89C5 PL230 LED 數(shù)碼顯示器組成。 I2C 總線在傳送數(shù)據(jù)過(guò)程中共有三種特殊類型信號(hào)， 它們分別是：開(kāi)始信號(hào)、結(jié)束信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。 常用的串行通信方式有： UART 異步串行通信、 I2C 總線串行同步通信、 SPI串行總線同步通信。 通信方式 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行 通訊二種方式。在單片機(jī)中，為了節(jié)省硬件資源，多采用動(dòng)態(tài)掃描顯示法。 LED 顯示部分 LED 數(shù)碼顯示管是一種由 LED 發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。 而本設(shè)計(jì)選用的是 STC89C52. 串行口的選擇 串行口我選用了標(biāo)準(zhǔn) RS232C 接口，它是電平與 TTL 電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路。 (3)并行式 A/D 轉(zhuǎn)換器：它又被稱為 flash（快速）型，它的轉(zhuǎn)換數(shù)度很高，但她采用了很多個(gè)比較器，而 n 位的轉(zhuǎn)換就需要 2n1 個(gè)比較器，因此電路規(guī)模也極大，價(jià)格也很貴，只適用于視頻 A/D轉(zhuǎn)換器等數(shù)度特別高的領(lǐng)域。位數(shù)越高其分辨率就越高，價(jià)格也就越貴。雙機(jī)通信有兩種方式： RS232 標(biāo)準(zhǔn)接口串行通信