【正文】 固定支架所占用的位置。電路板的最佳形狀為矩形、長(zhǎng)寬比最好是 3:2 或 4:3。編譯成功之后再選擇【 Debugger】→【 Program】把生成的目標(biāo)代碼燒寫(xiě)進(jìn)單片機(jī)中就可以了。 由于指導(dǎo)老師事先已購(gòu)買了 PIC 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板，所以只要搭建好電路，然后利用開(kāi)發(fā)板燒寫(xiě)程序進(jìn)去然后再在電路上調(diào)試驗(yàn)證就好了。 (2)以每個(gè)功能電路的核心元件有中心，圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。 (3)重量超過(guò) 15g 的元件，應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。 本科畢業(yè)論文 2 要制作 PCB 印制板只要將原理圖 SCH 文件轉(zhuǎn)換成 NET 文件，然后再 PCB工作界面導(dǎo)入 NET 文件，所有的原件就會(huì)導(dǎo)進(jìn) PCB 印制板制作空間中了，設(shè)計(jì)完成的 PCB 圖如圖 所示。所謂繪圖模式，是指某個(gè)軟件較為特殊的繪圖操作方法。} } 本科畢業(yè)論文 制作選材 首先對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，基本確定設(shè)計(jì)有霍爾傳感器電路模塊 、單片機(jī)、晶振電路、 A/D 轉(zhuǎn)換器和數(shù)碼管顯示電路，五個(gè)部分組成。 // 左移為顯示下一位置做準(zhǔn)備 } } } ifndef _MYFUNCS_H_ // 防止重復(fù)編譯本頭文件 define _MYFUNCS_H_ define DLY_MS 67 //設(shè)置延時(shí)時(shí)間常數(shù)。i10。 // 啟動(dòng)下一次 A/D 轉(zhuǎn)換 } } ifndef _SEGMENT74_H_ // 防止重復(fù)編譯本頭文件 define _SEGMENT74_H_ define SEG_BITSEL_PORT PORTB // 位選端口 define SEG_BITSEL_PORT_DIR TRISB // 位選端口的方向寄存器 本科畢業(yè)論文 19 延時(shí)程序設(shè)計(jì) define SEG_FONT_PORT PORTC // 字形輸出端口 define SEG_FONT_PORT_DIR TRISC // 字形端口的方向寄存器 void DisplayData(unsigned int iData)。 for(i=0。 // PCFG3:PCFG0=0000,全為模擬引腳，參考電壓為 VDD 和 VSS // 以上 5 條語(yǔ)句可以用一條語(yǔ)句表達(dá)： ADCON1=0b00000000。 // 存放 A/D 轉(zhuǎn)換 10 位結(jié)果 TRISA0=1。 主程序函數(shù)通過(guò)調(diào)用子程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的采樣， A/D 轉(zhuǎn)換以及相關(guān)計(jì)算和數(shù)碼管的顯示控制；延時(shí)子程序是一個(gè)兩重 for 循環(huán)的簡(jiǎn)單循環(huán)程序，內(nèi)部的循環(huán)次數(shù)是根據(jù)單片機(jī)的主頻用宏定義設(shè)定的，根據(jù)不同的主頻可以在文件頭修改，外部循環(huán)次數(shù)是一個(gè)由主程序傳入的參數(shù)，根據(jù)內(nèi)部的設(shè)置，需要幾倍的主頻的延時(shí)時(shí)，只需要設(shè)置外部的循環(huán)的次數(shù)就可以方便的實(shí)現(xiàn)了。是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 PROTEL 99 SE 設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 PROTEL 99 SE 軟件對(duì)電路進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)。 表 6 ADCON1 位功能對(duì)照表 本科畢業(yè)論文 15 地址 寄存器名稱 bit7 bit6 bit5 bit4 Bit3 bit2 bit1 bit0 0x9F ADCON1 ADFM — — — PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0 1) bit7 ADFM： A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果格式選擇位， 1 表示右對(duì)齊方式； 0 表示左對(duì)齊方式； 2)bit6～ bit4：未使用，讀出值為 0。 雖然最多可以有八個(gè)模擬量輸入通道，但由于單片機(jī)的八個(gè)通道是共享一個(gè)本科畢業(yè)論文 14 采樣保持電路，所以 同一時(shí)刻只能有一個(gè)通道使用采樣保持電路。端口不僅僅是作為一般的 I/O 數(shù)據(jù)端口，在 PIC16F877單片機(jī)中這些端口還有第二功能，甚至是第三功能的復(fù)用。 圖 晶振連接的內(nèi)，外部方式圖 對(duì)于這樣的系統(tǒng)時(shí)鐘，在 PIC 的單片機(jī)上有多種不同的配置方式，如表 1 所示， 表 1 PIC 單片機(jī)晶振配置方式 振蕩模式 增益量 適用器件 參考晶振頻率范圍 LP 低功耗設(shè)計(jì)用 低頻晶體（ ） 200KHz XT 適中 晶體 /陶瓷諧振器 100KHz～ 4MHz HS 最高 高速晶體 /陶瓷諧振器 2MHz 本科畢業(yè)論文 11 RC — RC 振蕩電路 4MHz 對(duì)于本設(shè)計(jì)我們采用的是 XT 4MHz 晶振模式，即在單片機(jī)引腳 OSC1/CLKIN 和OSC2/CLKOUT 的兩端接入一個(gè) 4MHz 的晶體振蕩器。采用數(shù)字電路的方案，則設(shè)計(jì)出來(lái)的電路十分復(fù)雜，需要十幾片數(shù)字集成塊，功能主要依賴數(shù)字電路的各功能模塊的相互組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。PIC16F877 單片機(jī)采用 40 引腳 雙列直插 DPIP 封裝形式，其中有 5 個(gè) I/O 端口，分別為 RA、 RB、 RC、 RD、 RE，每個(gè) I/O 都有第二甚至第三功能復(fù)用，這大大提高了單片機(jī)的功能集成。 通過(guò)以上介紹和比較，本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)內(nèi)部集成的 A/D轉(zhuǎn)換器的功能，并用霍兒傳感器， 4位七段 LED數(shù)碼管作為顯示元器件， C語(yǔ)言編程的方案。缺點(diǎn)是編寫(xiě)的代碼非常難懂，維護(hù)困難，十分容易產(chǎn)生 bug，不方便調(diào)試，并且只能針對(duì)特定的體系結(jié)構(gòu)和處理器進(jìn)行優(yōu)化，開(kāi)發(fā) 效率很低。 本科畢業(yè)論文 6 通過(guò)比較，選擇多位七段 LED 數(shù)碼管作為顯示元器件。 A/D 轉(zhuǎn)換在現(xiàn)代尤其重要，特別是傳感器的不斷出現(xiàn)，需要處理的信息種類和信息量在急劇的增加， A/D 轉(zhuǎn)換器的重要性也就不言而喻了。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售的磁場(chǎng)檢測(cè)儀器集中在工業(yè)用的強(qiáng)磁場(chǎng)低頻段和通信用弱磁場(chǎng)高頻段。電機(jī)制造和電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)等測(cè)試領(lǐng)域 ,其應(yīng)用已經(jīng)深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域 ,同時(shí)也對(duì)磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x器的向著更高層次發(fā)展提出了相應(yīng)要求。電磁感應(yīng)法的探頭一般都是面積相對(duì)較大線圈 ,不是真正意義上的點(diǎn)磁場(chǎng)測(cè)試 ,所以線圈中心點(diǎn)的磁場(chǎng)一般使用線圈內(nèi)的磁場(chǎng)平均值經(jīng)行代替。如今 ,磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地球物理、空間技術(shù)、軍事工程、工業(yè)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。磁路學(xué)專門(mén)研討，各種各樣像變壓器一類的電子元件，其內(nèi)部磁場(chǎng)的相互作用。從參考系 A 觀察為靜止電荷產(chǎn)生的純電場(chǎng)，在參考系 B 觀察則成為移動(dòng)中的電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。知道磁性物質(zhì)的磁化強(qiáng)度 ，就可以計(jì)算出磁性物質(zhì)本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)。 與電場(chǎng)相仿，磁場(chǎng)是在一定空間區(qū)域內(nèi)連續(xù)分布的向量場(chǎng)，描述磁場(chǎng)的基本物理量是磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量 B ，也可以用磁感線形象地圖 示。在磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x中采用單片機(jī)技術(shù)使整個(gè)系統(tǒng)智能化，使用戶在使用過(guò)程中更加的方便。磁場(chǎng)測(cè)量是電磁測(cè)量技術(shù)的一個(gè)重要分支。 關(guān)鍵詞 ： PIC16F877 單片機(jī)；數(shù)碼管； 霍爾 傳感器； A/D 轉(zhuǎn)換器； PROTEL 99 SE 本科畢業(yè)論文 ABSTRACT The analogtodigital converter is the core technology and key element to convert analog signals into digital signals, All puter and kinds of micro controller who want to control the analogue are base on A/D puter’s intellectualization should owe to A/D converter. This paper will mainly introduces five parts of the design with the A/D converter’s principle, function and the system hardware circuit design, A/D conversion program programming, figure tube for display and Proteus simulator simulation. This design uses the PIC16F877 Singlechip microputer and its integration eight bits A/D converter to achieve the analog signal to digital signal. The system formed by the hall sensor, Singlechip minimum system and fourinone figure tube . In addition, I changed the upper reset electric circuit to make sure it can work in a stable voltage environments . The A/D converter turn on and off and the alcohol gas sensor work or not are controlled by the PIC16F877. When it import a analog signal , the PIC read and calculate it and wait for input to figure tube to display. This system include hall sensor, upper reset electric circuit module, crystal circuit module and figure tube display module. The system’s Software design include initialization the serial port, data collection, quantification and coding, and figure tube display, delay function and calculating the average of the results of A/D conversion. The program is written with C language, and using Proteus VSM to realtime simulation ply and simulat system hardware . Finally, programming the C program to PIC16F877 Singlechip microputer to acplish the design with MPLAB ICD2. The schematic and the PCB printed circuit board are designed by PROTEL 99 SE. The finally step of this design is welding all the modules to the board and test its performance and functionality. This design’s hardware circuit’ structure is very simple but its functionality is quite stable and the sensitivity of the sensor is also highly. The C programming improves the system’s programmability, scalability and portability . So it has a good development in the future. Keywords: PIC16F877 microcontroller。 單片機(jī)控制 A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工作原理是用單片機(jī)控制 A/D轉(zhuǎn)換器開(kāi)啟和關(guān)閉以及霍爾傳感器采集，讀取 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)后進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。此外在單片機(jī)最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)上電復(fù)位電路做了修改，使電路能夠工作在穩(wěn)定的電壓下。 本系統(tǒng)硬件電路部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、性能穩(wěn)定、靈敏度高，軟件部分采用 C 語(yǔ)言進(jìn)行編程，提高整個(gè)系統(tǒng)的可編程能力、可擴(kuò)展性和可移植性，具有比較好的發(fā)展前途。 2. 方案的選擇 ..........................................................................................................................5 A/D 轉(zhuǎn)換器方案 ...............................................................................................................5 顯示方案 ............................................................