【正文】 地，實(shí)際布線有困難時(shí)，可能分串聯(lián)后在并聯(lián)接地。 電路抗干擾措施 印制電路板的抗干擾設(shè)計(jì)與具體電路有著密切的聯(lián)系，這里就 PCB 抗干擾設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)常用的措施作一些說(shuō)明。這樣有利于排除銅箔與基板粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。當(dāng)銅箔厚度為 、寬度為 1~15mm 時(shí)，通過(guò) 2A 的電流，溫度不會(huì)高于 3度，因此，導(dǎo)線寬度為 可滿足要求。電路板面尺寸大于200*150mm 時(shí)，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。易于批量生產(chǎn)。盡量減少和縮短個(gè)元器件之間的引線和連接。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制版上方便與調(diào)節(jié)的地方；若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。重量超過(guò) 15g的元器件應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。再確定特殊元件的位置時(shí)要遵守以下原則： 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 35 可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和互相之間的電磁干擾。主要應(yīng)遵循以下原則： 布局 首先，要考慮 PCB 尺寸大小。 3． 2． 7 PCB 的設(shè)計(jì) 印制電路板（ PCB）是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件，它提供電路元件和器件之間的電器連接。 5． 進(jìn)一步完善 用戶在此階段，可以充分利用 Protel 99 SE 的強(qiáng)大功能來(lái)對(duì)原理圖進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ)充和完善。 3． 原理圖的布線 該過(guò)程實(shí)際就是一個(gè)畫(huà)圖的過(guò)程。這種觸發(fā)方式稱(chēng)為過(guò)零觸發(fā)。在阻斷狀態(tài)下，晶閘管的 PN 結(jié)相當(dāng)于一個(gè)電容，如果突然受到正向電壓，充電電流流過(guò)門(mén)極 PN 結(jié)時(shí)，起了觸發(fā)電流的作用。最小觸發(fā)電壓 VT 由下 32式計(jì)算： 1 3 0 0 0 . 0 5 2 3 2 1 . 5V t R I g t V g t V tm V V V V? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 32 式） 對(duì)應(yīng)的最小控制角為： r c sin sin 3. 96311Vt arVp? ? ? ? ? （ 33 式） 即控制角不能小于 ，也只有在 時(shí)，內(nèi)部雙向晶閘管才導(dǎo)通。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 32 該接口電路還應(yīng)用了雙向晶閘管型觸發(fā)電路 ，下面對(duì)它進(jìn)行介紹：輸出端的雙向晶閘管導(dǎo)通，觸發(fā)外部的雙向晶閘管 T 導(dǎo)通。 輸出低電平時(shí)，雙向晶閘管 T 導(dǎo)通，接觸器 C 吸合。雙向晶閘管的選擇要滿足：額定工作電流為交流接觸器線圈工作電流的 2~3 倍；額定工作電壓為交流接觸器線圈工作電壓的 2~3 倍。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 31 圖 35 交流接觸器接口 由于本畢業(yè)設(shè)計(jì)的微波糧食烘干控制系統(tǒng)所控制的是高功率的電機(jī)和磁控管，所以利用交流接觸器來(lái)控制它們。 繼電器中切換電路能力較強(qiáng)的電磁式繼電器稱(chēng)為接觸器。 本系統(tǒng)控制器的鍵盤(pán)采用 掃描 工作方式， 這四 個(gè)按鍵分別是 復(fù)位鍵和外中斷控制鍵、功能加 1 鍵和功能減 1 鍵 ， 直接 把這些低電平觸發(fā)信號(hào) 分別接到 AT89C51 的 RET、 1INT 、 和 引腳上 。 。 ③ 中斷掃描方式對(duì)鍵盤(pán)定時(shí)掃描控制方式的主要優(yōu)點(diǎn)是能及時(shí)響應(yīng)鍵入的命令或數(shù)據(jù)，便于用戶對(duì)正在執(zhí)行的程序進(jìn)行干預(yù)。鍵盤(pán)上閉合 鍵的識(shí)別是由專(zhuān)用硬件實(shí)現(xiàn)的，成為編碼鍵盤(pán)，靠軟件實(shí)現(xiàn)的稱(chēng)為非編碼鍵盤(pán)。所以最大的顯示位數(shù)主要由 CP 線的驅(qū)動(dòng)能力和傳送數(shù)據(jù)時(shí)間長(zhǎng)短決定。段碼字節(jié)的 D0 對(duì)應(yīng)于 74LS164 的 Q7 即 a段， D7 對(duì)應(yīng)于 Q0 端 Dp段。顯示器程序中有一個(gè)段碼表。顯示接口電路中不需要復(fù)位操作，所以 WR 端接 +5V。 電路中使用串行輸入并行輸出的移位寄存器 74LS164。在方式 0 時(shí)， 89C51 的串行口起一個(gè)移位 [寄存器的作用， RXD 引腳作為輸入或輸出移位時(shí)鐘。下面依次對(duì)它們進(jìn)行介紹： 本系統(tǒng)的顯示電路使用串行口的靜態(tài) LED 驅(qū)動(dòng)接口。當(dāng)采樣到糧食的濕度信號(hào)之后，通過(guò)兩級(jí) LM358 芯片的放大，每一級(jí)的放大倍數(shù)為： 108RR ，最后把放大的模擬信號(hào)輸入 ADC0809，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。下面我們來(lái)依次介紹本畢業(yè)設(shè)計(jì)的微波糧食烘干系統(tǒng)所應(yīng)用的這三部的設(shè)計(jì)。收到設(shè)定的個(gè)數(shù)之后，產(chǎn)生一次中斷，說(shuō)明糧食已經(jīng)輸送到位了。就這樣循環(huán)的運(yùn)行下去。這時(shí)單片機(jī)產(chǎn)生一次中斷，控制電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。下面具體講解單片機(jī)是怎么對(duì)本系統(tǒng)的工作過(guò)程進(jìn)行控制的。具體的系統(tǒng)工作過(guò)程包括向系統(tǒng)輸送糧食、微波加熱、系統(tǒng)輸送出糧食三大過(guò)程。典型值 180pf55%RH。并轉(zhuǎn)換成電壓脈沖信號(hào)來(lái)測(cè)量物體的速度、轉(zhuǎn)速等參量。 下表為 74LS164 芯片的各管腳標(biāo)號(hào)及其功能： 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 20 表 22 74LS164 芯片的各管腳標(biāo)號(hào)表 本畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的顯示電路部分運(yùn)用了 74LS164 芯片，在顯示電路中的主要功能的串行輸入并行輸出。 A、 B、 C 的輸入與被選通的通道的關(guān)系如表 21 所示。 （以上兩信號(hào)用于啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換） EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開(kāi)始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平。 REE（ +）：參考 電壓正端。 IN3IN4IN5IN6IN7STARTEOC2OECLKVREF(+)GND52712345678910111213141816151719202122232425272628 IN2IN1IN0ADDAADDBADDCALE21MSB22324228REF(+)62ADC08 09 圖 27 ADC0809 的引腳結(jié)構(gòu)圖 各引腳功能如下： D7～ D0:8位數(shù)字量輸出引腳。 ADC0809 芯 片的介紹 ADC0809 是由 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，它是采用逐次逼近的方法完成 A/D 轉(zhuǎn)換的。所以一般不采用第四象限的觸發(fā)方式。 這時(shí)電極 MT2 的電壓為負(fù)；門(mén)極 G觸發(fā)電流為正。這時(shí)電極 MT2 的電壓為正；門(mén)極 G觸 發(fā)電流為負(fù)。電極 1用 MT1 表示，電極 2 用 MT2 表示。 雙向晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理及表示符號(hào)如圖 26 所示 電極 2 MT2 電極 2 MT2 門(mén)極 G 電極 1 MT1 電極 1 MT1 G 門(mén)極 （ a） (b) 圖 26 雙向晶閘管內(nèi)部結(jié)構(gòu) 雙向晶閘管是從 N 型硅單晶片的兩側(cè)擴(kuò)散 P 型材料，形成 PNP 結(jié)構(gòu)；然后分別在兩個(gè) P型材料上再形成 N型材料，從而形成五層三端特殊的 NPNPN結(jié)構(gòu)，如圖 26（ a）所示。由于這三種結(jié)構(gòu)的形式及原理有所不同，但本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用到了雙向晶閘管。在工業(yè)上的電機(jī)控制，電磁閥控制；在文藝舞臺(tái)的燈光控制；在各種特殊的專(zhuān)用設(shè)備中，例如充電機(jī)，穩(wěn)壓器等都有著十分普通的應(yīng)用。 圖 25 光藕在遠(yuǎn)距離傳輸中的應(yīng)用 晶閘管元件的介紹 晶閘管，也稱(chēng)可控硅，在早期的中文獻(xiàn)中也有人稱(chēng)為硅可控整流器。為確保長(zhǎng)線傳輸?shù)目煽啃?，可采用光電耦合隔離措施，將兩個(gè)電路的電氣連接隔開(kāi)，切斷可能形成的環(huán)路，使它們相互獨(dú)立，提高電路系統(tǒng)的抗干擾性能。馬達(dá)靠 MOSFET 或 IGBT 功率管提供驅(qū)動(dòng)電流，功率管的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)和大功率管之間需隔離放大級(jí)。 圖 23 典型的光電耦合電路 2 、功率驅(qū)動(dòng)電路中的光電隔離 在微機(jī)控制系統(tǒng)中，大量應(yīng)用是對(duì)開(kāi)關(guān)量的控制，這些開(kāi)關(guān)量經(jīng)過(guò)微機(jī)的 I／ O輸出，而 I/O 的驅(qū)動(dòng) 能力有限，一般不足以驅(qū)動(dòng)一些點(diǎn)磁執(zhí)行器件，需加接驅(qū)動(dòng)接口電路，為避免微機(jī)受到干擾，須采取隔離措施。因而，可在微機(jī)的輸入和輸出端，用光耦作接口，對(duì)信號(hào)及噪聲進(jìn)行隔離。 光耦合器的用途很多，如作為高壓開(kāi)關(guān)，信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換，脈沖系統(tǒng)間的電平匹配以及各種邏輯電路等。 光電耦合器具有如下特點(diǎn)： 光電耦器的信號(hào)傳遞采取電 — 光 — 電的形式，發(fā)光部分和受光部分不接觸，因此具有很高的絕緣電阻，可以達(dá)到 10個(gè)億歐姆以上。 光電耦合器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 光電耦合器由發(fā)光源和受光器兩部分組成，并封閉在同一不透明的管殼內(nèi)由絕緣的透明樹(shù)脂隔開(kāi)，如圖 311 所示。在掉電模式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“1” 且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 11 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及 內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。當(dāng) P3口寫(xiě)入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2．管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。關(guān)于弱電和強(qiáng)電的隔離有如下幾種電路控制方案。烘干木材、紙張等產(chǎn)品時(shí)，利用這一特點(diǎn)可以做到均勻加熱和均勻干燥。若配用微機(jī)控制，則特別適宜于加熱過(guò)程加熱工藝的自動(dòng)化控制。 均勻加熱 常規(guī)加熱，為提高加熱速度，就需要升高加熱溫度，容易產(chǎn)生外焦內(nèi)生現(xiàn)象。 有一部份介質(zhì)雖然是非極性分子組成，但也能在不同程度上吸收微波，其原理 。產(chǎn)生類(lèi)似摩擦熱，在這一微觀過(guò)程中交變電磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使介質(zhì)溫度出現(xiàn)宏觀上的升高，這就是對(duì)微波加熱最通俗的解釋。微波是頻率在 300 兆赫到 300 千兆赫的電磁波 (波長(zhǎng) 1 米 1 毫米），通常是作為信息傳遞而用于雷達(dá)、通訊技術(shù)中。美國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出的 微波回收法，先將電路板粉碎，放入坩鍋中用微波加熱，使其中的有機(jī)物揮發(fā)出來(lái)，再繼續(xù)加熱到１４００ ℃ 左右，余下的玻璃和金屬等廢料便熔化形成玻璃化物質(zhì)，這種物質(zhì)冷卻后，金、銀和其它金屬就以小珠的形式分離出來(lái)，方便回收利用，余下的玻璃物質(zhì)則可回收用作建筑材料。此外，微波輻射制備的高吸油樹(shù)脂對(duì)浮油有很好的吸收作用，可以大幅度縮短完成聚合物交聯(lián)反應(yīng)過(guò)程所需要的時(shí)間，使吸油效率得到明顯提高，因而將越來(lái)越多地得到應(yīng)用。這種 “ 沼澤湖 ” 占據(jù)大片土地，且數(shù)量還在不斷增長(zhǎng)，成為亟待解決的環(huán)境問(wèn)題。單質(zhì)硫可用作化工原料，不存在二次污染。實(shí)驗(yàn)證明，采用這種新技術(shù)，具有污染小、節(jié)能、縮短生產(chǎn)時(shí)間、操作易控制等優(yōu)點(diǎn)，很有推廣價(jià)值。 目前，微波技 術(shù)主要應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域的以下幾個(gè)方面： 制取活性炭生產(chǎn)工業(yè)。 整個(gè)工藝流程復(fù)雜，設(shè)備成本高，能耗大。由卸糧、提升、清理、檢廳，烘前倉(cāng)、烘后倉(cāng)、熱風(fēng)爐（油爐、煤爐）、電器及控制等單元組成。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)微波糧食烘干控制系統(tǒng)。 8萬(wàn)人一年的用量，約合人民幣 250億元。長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 1 1. 概述 設(shè)計(jì)的目的和意義 我國(guó)是世界上最大的糧食生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)家，年總產(chǎn)糧食約 5億噸。若每人每天食用 1斤糧食，可供 6。這些數(shù)字是驚人的，因此發(fā)展糧食干燥機(jī)械化技術(shù)，改變傳統(tǒng)靠天吃飯的被動(dòng)局面，使到手的糧食損失降低到最低點(diǎn)，從這一意義上說(shuō)，糧食干燥的現(xiàn)代化比田間的農(nóng)業(yè)機(jī)械化更為重要，也是糧食豐產(chǎn)、豐收的重要保障條件。而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的糧食谷物烘干處理方式都是熱風(fēng)式烘干（燃油或燃煤），用于糧庫(kù)、農(nóng)場(chǎng)、種籽，和飼料加工等企業(yè)。 烘干不均勻，很難將水量控制在安全水范圍內(nèi)，造成了糧食和飼料的大量損失。由于它具有快速、高效、資源回收利用率高、不會(huì)造成二次污染、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而受到人們的青睞。在微波輻射下，物料內(nèi)部迅速被加熱，由于氯化鋅和水分子急劇揮發(fā)，造成物料有更顯著的多孔結(jié)構(gòu)，表面積增加。采用微波碳還原法處理二氧化硫，將微波輻射到活性炭的表面，在微波作用下，通過(guò)吸附－－微波的循環(huán)方式，使二氧化硫與活性炭發(fā)生