【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。布局過程中，應(yīng)盡量將相關(guān)的元器件就近放置，以減少走線的長度；時(shí)鐘電路、晶振、電容應(yīng)緊貼相接的芯片，這樣有利于抗干擾，提高電路工作的可靠性。(3) 位于電路板邊緣的元器件，與電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。 布線布線是重要的抗干擾措施，本設(shè)計(jì)中首先對電源線進(jìn)行手工布線，緊接著對電路板的其他部分進(jìn)行自動布線，最后再對整個(gè)電路的布線進(jìn)行手工修改。在整個(gè)布線過程中，應(yīng)遵循以下原則：(1) 輸入和輸出端的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋耦合。(2) 印制板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，～。當(dāng)然，只要允許，還是進(jìn)可能用寬線。尤其是電源線和地線。電源線和地線應(yīng)接成樹狀，盡量加粗，是它能通過三倍于印制板上的電流。如有可能，接地線應(yīng)在2～3mm以上。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。對于集成電路。(3) 印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積的銅箔，否則，長時(shí)間受熱時(shí)，容易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須使用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀。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。(4) 數(shù)字的地和模擬的分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)，可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗。第四章 系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試工作是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵，是對前期設(shè)計(jì)工作的一次實(shí)質(zhì)性檢查。同時(shí)，調(diào)試工作的順利與否也可以一定程度上的反映出前期設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容很豐富，碰到的問題千變?nèi)f化，解決的方案也是多種多樣的，并沒有統(tǒng)一的一種或幾種模式。但大體上可以分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。硬件調(diào)試在設(shè)計(jì)中主要對單片機(jī)及周邊電路的調(diào)試，電源上電后，給系統(tǒng)上電，觀察單片機(jī)89C2051的晶振是否起振。晶振的頻率較高，應(yīng)將示波器的頻率調(diào)高，觀察是否有5V方波，如果能觀察到方波，則表示系統(tǒng)正常；在調(diào)試89C55的外圍電路時(shí)，檢測24c02﹑imp813l及開股開關(guān)電路是否能正常工作。如果不能，則檢查其電源輸入是否正常，如果正常但輸入輸出信號卻不正常，波動很大，則看是不是存儲器的接地腳是否沒有接好。第五章：總結(jié)在老師的精心指導(dǎo)下，經(jīng)過自己的努力，基本上完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)所要求的內(nèi)容。在系統(tǒng)可行性分析、原理設(shè)計(jì)、硬件電路搭建和參數(shù)的計(jì)算等方面都做了許多實(shí)際工作，收到了較為滿意的結(jié)果。經(jīng)過三個(gè)多月的學(xué)習(xí)和工作，我覺得這次設(shè)計(jì)很好的把以前所學(xué)的理論知識結(jié)合到實(shí)踐中，特別是通過設(shè)計(jì)，充分理解啦單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，性能，功能等理論知識在實(shí)踐中的應(yīng)用，加強(qiáng)了對所學(xué)知識的理解和掌握。同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)我也認(rèn)識到理論知識與實(shí)踐之間有一定的差距，只有通過不斷的努力學(xué)習(xí)和實(shí)踐才能很好的把理論知識應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，也只有通過不斷的實(shí)踐才能加深對理論知識的理解。在這次設(shè)計(jì)過程中遇到很多書本上沒有的問題，在老師的指導(dǎo)下，我學(xué)會了如何去查找相關(guān)資料，擴(kuò)大了知識面，提高了知識水平；還學(xué)到很多寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過這次設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了自己的動腦能力和動手能力，也提高了我思考問題、分析問題和解決問題的能力，更重要的是學(xué)會用工程化的思想來解決問題。這在以前的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中是不曾學(xué)到的。通過這次設(shè)計(jì)我深切體會到嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)認(rèn)真得分析問題、解決問題的思想和態(tài)度是多么重要，只有擁有了科學(xué)的態(tài)度才能設(shè)計(jì)出有用產(chǎn)品。另外通過本次設(shè)計(jì)，使我也認(rèn)識到自己理論知識和應(yīng)用能力有很大的欠缺，需要在以后的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步提高。致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師師公社老師悉心指導(dǎo)下順利完成的。整個(gè)設(shè)計(jì)從課題選題、調(diào)研、信息收集和論文的撰寫等過程都是在精心指導(dǎo)下完成的。師老師淵博的學(xué)識、敏銳的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，使我受益匪淺，終身難忘。求實(shí)創(chuàng)新、嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高品質(zhì)對學(xué)生將是永遠(yuǎn)的鞭策。感謝西安工業(yè)學(xué)院提供良好的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)環(huán)境，使我能順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。感謝我的同學(xué)們在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中對我的熱情幫助。附錄A 開題報(bào)告工業(yè)用智能紅外風(fēng)淋控制系統(tǒng)硬件部分開題報(bào)告工業(yè)用智能紅外風(fēng)淋控制系統(tǒng)是在生物電子﹑食品﹑醫(yī)藥﹑醫(yī)療等現(xiàn)代生產(chǎn)﹑生活中,要求與自然環(huán)境嚴(yán)格隔離情況下,執(zhí)行,警示,節(jié)能等新興技術(shù)設(shè)計(jì)理念的引入,使得該單片機(jī)控制系統(tǒng)更具實(shí)用性和競爭力.一 . 工業(yè)用智能紅外風(fēng)淋控制系統(tǒng)的整體了解：設(shè)計(jì)一個(gè)典型的MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)（芯片采用AT89c2051）。AT89c2051是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大AT89C2051單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合。AT89C2051是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，但它只有20個(gè)引腳，15個(gè)雙向輸入/輸出（I/O）端口，其中P1是一個(gè)完整的8位雙向I/O口，兩個(gè)外中斷口，兩個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,兩個(gè)全雙向串行通信口，一個(gè)模擬比較放大器。同時(shí)AT89C2051的時(shí)鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后即進(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)。省電模式中，片內(nèi)RAM將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，紅外風(fēng)淋起動及定時(shí)（099s）控制，通道門采用電磁鎖聯(lián)動控制技術(shù)，門狀態(tài)檢測采用可見光傳感器，設(shè)計(jì)看門狗電路維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。硬件電路主要有以下幾部分構(gòu)成：進(jìn)通道門前的檢測電路，通道門狀態(tài)檢測及聯(lián)動鎖控電路，風(fēng)淋啟動電路及相應(yīng)的時(shí)間和模式控制電路，工作，報(bào)警模式設(shè)置及電路，以及整個(gè)系統(tǒng)可靠性電路及設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)原理：，采用單片機(jī)（芯片采用AT89c2051）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制，單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能包括：接收和處理檢測電路所給信號，并給出控制信號，設(shè)置風(fēng)淋系統(tǒng)的開啟和風(fēng)淋時(shí)間方式設(shè)置，以及控制著整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠性。通道門電磁聯(lián)動鎖控，接收到檢測電路信號后單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通道門的電磁聯(lián)動鎖控.。由普通空間進(jìn)風(fēng)淋室前的檢測采用紅外傳感，門的開關(guān)狀態(tài)采用可見光傳感檢測。：1. 檢測電路：特點(diǎn)：單通道門開關(guān)狀態(tài)檢測(可見光傳感器),聲音提示等. 功能: 實(shí)現(xiàn)由外到內(nèi),由內(nèi)到外,由內(nèi)到內(nèi),由外到外四種情況的判斷檢測以及檢測的時(shí)效性和穩(wěn)定性. 技術(shù)： 由普通空間是進(jìn)風(fēng)淋室前的檢測采用紅外傳感，門的開關(guān)狀態(tài)采用可見光傳感檢測。2. 通道門控制電路: 特點(diǎn): 通道門電磁聯(lián)動鎖控(低電平動作,節(jié) 能模式).即每次只能一個(gè)門開。功能: 接收到檢測電路信號后單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通道門的電磁聯(lián)動鎖控. 技術(shù)：電磁互鎖聯(lián)動電路。3. 風(fēng)淋啟動電路: 特點(diǎn):風(fēng)淋啟動及定時(shí)控制和模式控制. 功能:在通道門關(guān)閉狀態(tài)下設(shè)置風(fēng)淋的控制模式啟動風(fēng)淋系統(tǒng),。4. 穩(wěn)定性電路: 特點(diǎn):看門狗電路. 功能: 。四. 原理框圖假設(shè)A門是從普通空間進(jìn)入風(fēng)淋室的入口，B門是從風(fēng)淋室走到潔凈室的出口。則：系統(tǒng)原理框圖如下：當(dāng)人從B門進(jìn)入時(shí)流程和A門基本一樣。人離開通道時(shí)門兩門自動關(guān)閉，強(qiáng)制風(fēng)淋。 附錄B 中期報(bào)告在一個(gè)多月的學(xué)習(xí)過程中，我對工業(yè)用智能紅歪風(fēng)淋控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)已經(jīng)有了進(jìn)一步的心得體會。對各部分電路的功能及其實(shí)現(xiàn)方法以及所需芯片都有了全面認(rèn)識，對所用的芯片的性能和芯片接的連接已經(jīng)基本掌握，并對系統(tǒng)原理的總體認(rèn)識，細(xì)節(jié)功能部分的實(shí)現(xiàn)都有具體的了解。下一步我將著手具體的電路的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備將其按功能快分別完成，包括時(shí)鐘電路﹑復(fù)位電路﹑存儲器擴(kuò)展電路﹑紅外發(fā)射接收電路﹑可見光傳感器電路﹑門控電路﹑ 鍵盤設(shè)計(jì)﹑指示燈電路的設(shè)計(jì)并繪制電路原理圖和PCB板布線圖。 在接下來的時(shí)間里，我將按照設(shè)計(jì)要求一步一步的把設(shè)計(jì)內(nèi)容完成。我相信，在老師的精心指導(dǎo)下和我自己的努力下，這次設(shè)計(jì)任務(wù)一定會圓滿完成。附錄C 系統(tǒng)原理圖附錄 D PCB圖附錄 E 英文資料1. AT89C20518bit Microcontroller with 2K Bytes Flash AT89C2051Features? Compatible with MCS51? Products? 2K Bytes of Reprogrammable Flash Memory– Endurance: 1,000 Write/Erase Cycles? to 6V Operating Range? Fully Static Operation: 0 Hz to 24 MHz? Twolevel Program Memory Lock? 128 x 8bit Internal RAM? 15 Programmable I/O Lines? Two 16bit Timer/Counters? Six Interrupt Sources? Programmable Serial UART Channel? Direct LED Drive Outputs? Onchip Analog Comparator? Lowpower Idle and Powerdown ModesDescriptionThe AT89C2051 is a lowvoltage, highperformance CMOS 8bit microputer with2K bytes of Flash programmable and erasable read only memory (PEROM). Thedevice is manufactured using Atmel’s highdensity nonvolatile memory technologyand is patible with the industrystandard MCS51 instruction set. By bining aversatile 8bit CPU with Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89C2051 is a powerfulmicroputer which provides a highlyflexible and costeffective solution to manyembedded control applications.The AT89C2051 provides the following standard features: 2K bytes of Flash, 128bytes of RAM, 15 I/O lines, two 16bit timer/counters, a five vector twolevel interruptarchitecture, a full duplex serial port, a precision analog parator, onchip oscillatorand clock circuitry. In addition, the AT89C2051 is designed with static logic for operationdown to zero frequency and supports two software selectable power savingmodes. The Idle Mode stops the CPU while allowing the RAM, timer/counters, serialport and interrupt system to continue functioning. The powerdown mode saves theRAM contents but freezes the oscillator disabling all other chip functions until the nexthardware reset.Pin ConfigurationPin DescriptionPort 1 Port 1 is an 8bit biirectional I/O port. Port pins to provide internal pullups. and require externalpullups. and also serve as the positive input(AIN0) and the negative input (AIN1), respectively, of theonchip precision analog parator. The Port 1 outputbuffers can sink 20 mA and can drive LED displays directly.When 1s are written to Port 1 pins, they can be used asinputs. When pins to are used as inputs and areexternally pulled low, they will source current (IIL) becauseof the internal pullups.Port 1