【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鐘，不過同時(shí)要根據(jù)室外的光線來調(diào)整曝光時(shí)間，最好不要晚上做板子，除非你有曝光機(jī)。曝光圖如圖43所示。圖43 曝光（5） 顯影: 將顯影劑（燒堿）與水按1：20的比例配置好，如果實(shí)在是沒有測(cè)量工具的話可以先在容器倒入一礦泉水瓶的三分之一水量，然后放入約為小手指大小的顯影劑，混合均勻后，放入一小塊的感光板實(shí)驗(yàn)一下，之后根據(jù)它的反應(yīng)來調(diào)整顯影劑的濃度。然后將曝光好的板子放入其中顯像，并微微晃動(dòng)讓板子表面的顯影液均勻流動(dòng)。顯影劑配置的好的話，只要幾分鐘就能看到最終效果：除線路和焊盤上一層綠色的感光膜外，其他地方均為裸露的紅色銅。顯影圖如圖44所示。圖44 顯影（6） 蝕刻: 將三氯化鐵按與水的比例為4：6配置好，將顯影好的板子放入裝有三氯化鐵溶液的塑料盆中（不要用金屬盆，特別是銅的），蝕刻電路板，在蝕刻的同時(shí)，如果給溶液加熱的保持溫度在5060度之間，溫度越高蝕刻速度越快。最終效果是除有線路的地方有感光膜覆蓋銅線外，其他地方的銅均已被腐蝕掉，剩下絕緣的基板，這樣電路板就算是做好了。（在這個(gè)過程中，可能無法很好的掌握好比例，可以通過調(diào)節(jié)水溫的方法實(shí)現(xiàn)）。蝕刻圖如圖45所示。圖45蝕刻（7）去膜：將蝕刻好的電路板，再次放入顯影液溶液中，去掉線路上的感光膜，這個(gè)顯影液的濃度沒有什么要求。最終效果是板上只剩下需要的線路，且線路上沒有感光膜，均為紅色的銅線。（8）鉆孔：用電鉆對(duì)零件孔或需要鉆孔的地方進(jìn)行鉆孔。鉆孔圖如圖46所示。圖46 鉆孔 手工焊接技術(shù)（1） 焊接的工具焊接所用的工具為電烙鐵，電烙鐵有內(nèi)熱式和外熱式兩種，電子制作中以20－40W的內(nèi)熱式烙鐵為宜，焊臺(tái)是比電烙鐵更為優(yōu)越的焊接工具。不同用途所使用的烙鐵類型也不同，從烙鐵頭就可以分為很多種，一般使用的是尖錐式密集焊點(diǎn)的烙鐵。暫時(shí)不用的電烙鐵要放在烙鐵架上，新的烙鐵也不能拿來就用，需要先給烙鐵鍍上一層焊錫才能使用。（2） 錫焊前的預(yù)制工作先用砂紙或利器將焊件表面的氧化物及污垢處理干凈，使焊件露出金色光澤，然后用預(yù)熱好的烙鐵頭沾上錫，在焊件表面均勻地涂上一層錫，良好的鍍層應(yīng)該均勻發(fā)亮，無顆粒和表面凹凸現(xiàn)象。（3） 手工焊接的五步操作法A 準(zhǔn)備施焊：一手拿電烙鐵，一手拿焊錫絲。電烙鐵有握筆式和拳握法。 B 加熱焊接點(diǎn)：將烙鐵邊側(cè)放置于焊件與焊盤形成的直角處，使焊接升溫。C 送入焊錫絲：及時(shí)將焊錫絲放置到電烙鐵焊接處的對(duì)面，接觸焊件。D 移開焊錫絲：落在焊點(diǎn)上的焊料適量后，迅速移開焊錫絲。 E 移開電烙鐵：當(dāng)焊點(diǎn)上的焊料接近飽滿，充分浸潤(rùn)在焊盤和焊件之間，在焊錫最光亮，流動(dòng)性最強(qiáng)時(shí)，及時(shí)迅速地移開電烙鐵，移開的時(shí)候往上稍稍提拉（完全焊接過程所用的時(shí)間大約3－5秒）。（4） 焊接技術(shù)要點(diǎn)① 注意焊接時(shí)機(jī)。最好的焊接時(shí)間是在做完了電路板之后就立即焊接，防止電路板放置時(shí)間過長(zhǎng)被氧化，所以電路板打好孔之后中馬上就進(jìn)行焊接。② 注意拿板方式。不要用手直接接觸電路板的銅線電路，防止手上的污漬沾上電路板，導(dǎo)致元件焊接不上。正確的方式應(yīng)該是使用手指同時(shí)拿板的邊緣處。③ 注意焊接順序。焊接順序?yàn)橄群附釉叨鹊偷?，后焊接元件高度高的，比如飛線就應(yīng)該最先焊。部分元件，如DIP封裝的底座、IDC封裝的插針，最好是裝上元件之后，再進(jìn)行焊接，防止底座因受熱變形，影響焊接過程。④ 注意焊接過程中元件高度調(diào)整。元件焊接完后，應(yīng)該是緊靠在板上的，防止之后意外受力，導(dǎo)致反面焊接處的銅皮翹起斷裂，所以，在焊接兩個(gè)引腳的元件的時(shí)候，應(yīng)先焊一邊的管腳，壓緊后再焊另一邊的管腳；焊接多個(gè)引腳的元件的時(shí)候，先對(duì)角焊好，調(diào)整后再焊其他的引腳。下圖為修改前的成品圖如圖47所示。圖47 成品圖 小結(jié)對(duì)于硬件的做法，只為這個(gè)實(shí)驗(yàn)，而去準(zhǔn)備，而不是批量化的生產(chǎn)，是比較麻煩的。在制作的過程中因?yàn)闊o法正確的掌握藥品的用量，所以開始很擔(dān)心，但是后來在做的過程中，認(rèn)為升高溫度應(yīng)該也是可以的，就用了升高溫度，結(jié)果是肯定的。對(duì)于其他步驟，在做的過程中才能感悟到，實(shí)踐很簡(jiǎn)單，就是照做就行，也有點(diǎn)難，因?yàn)榧?xì)節(jié)很難把握。5 程序設(shè)計(jì) 程序整體規(guī)劃說明程序是單片機(jī)內(nèi)使用的程序，通過Keil來調(diào)試，再通過ISPLAY寫入單片機(jī)。在程序內(nèi)部，首先是對(duì)單片機(jī)的初始化，DS18B20初始化，串口置位，超聲波置位。然后對(duì)溫度的測(cè)量，在得到溫度的同時(shí)超聲波測(cè)量時(shí)間差，并和溫度進(jìn)行運(yùn)算得到距離值。在通過串口傳送出去，LCD是實(shí)時(shí)負(fù)責(zé)顯示的部分。在本章中列出了一些重要的程序段，但詳細(xì)程序見附錄一。 DS18B20溫度傳感器程序?qū)τ诒境绦騿纹瑱C(jī)訪問DS18B20需要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟,DS18B20程序流程圖如圖51所示。圖51 DS18B20程序流程圖說明如下。 （1）DS18B20復(fù)位。（2）寫入跳過ROM的字節(jié)，即0xcc。（3）寫入開始轉(zhuǎn)換的功能命令，0x44。（4）DS18B20再次復(fù)位。（5）再次寫入跳過ROM的字節(jié)，即0xcc。（6）寫入暫存的功能命令，0xbe。（7）讀入結(jié)果的低八位。（8）讀入結(jié)果的高八位[10]。其中讀出數(shù)據(jù)部分程序?yàn)椋簐oid TemperatuerResult(void) { unsigned char i,temp_buff[2],crc_data=0。 while(Init_DS18B20())。 WriteOneChar(0xcc)。 WriteOneChar(0x44)。 delay_ds18b20(50000)。 while(Init_DS18B20())。 WriteOneChar(0xcc)。 WriteOneChar(0xbe)。 for(i=0。i2。i++) { temp_buff[i] = ReadOneChar()。 } tpmsb=temp_buff[1]。 //讀入溫度數(shù)據(jù)高字節(jié) tplsb=temp_buff[0]。 //讀入溫度數(shù)據(jù)低字節(jié) } 超聲波測(cè)距程序說明超聲波程序主要是對(duì)電平的控制，對(duì)單片機(jī)里的時(shí)鐘周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，就是對(duì)發(fā)射和接受所花費(fèi)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。然后得到時(shí)間差，再用這個(gè)時(shí)間差和溫度值進(jìn)行計(jì)算就可以得到所需要的比較準(zhǔn)確的距離值。超聲波程序圖如圖52所示。圖52 超聲波程序圖如圖，單片機(jī)向探頭T發(fā)送一個(gè)脈沖，超聲波遇到障礙物時(shí)返回這個(gè)脈沖，然后和DS18B20所取得的溫度一起計(jì)算，可得到距離。計(jì)算公式為距離s=（發(fā)送脈沖時(shí)間得到信號(hào)時(shí)間）*超聲波速度/2；超聲波速度v=+*溫度值。其中超聲波程序讀取數(shù)據(jù)部分程序?yàn)椋簑hile(1) //檢測(cè)到高電平時(shí)定時(shí)器0開始計(jì)時(shí) { if(ECHO==1) { TH0 = 0。 TL0 = 0。 TR0 = 1。 break。 } if(TH0amp。0x80) { flag = 1。 break。 } } while(1) { if(ECHO==0) {TR0 = 0。 break。} if(TH0amp。0x80){flag = 1。 break。} } ConutDistance()。 //計(jì)算}LCD1602程序流程圖如圖53所示。如圖所示，其中由于本設(shè)計(jì)的顯示部分分兩個(gè)部分，所以在寫字符串時(shí)需要寫兩次。程序如下：//寫入字符串到第x（1，2）行y（0，15）列 void LCD1602_write_string(unsigned x,unsigned char y,unsigned char *s){ unsigned char i = 0。 x = (x1)*0x40。 //第幾行 y = x+y。 //第幾列 LCD_write_instruction(0x80+y)。 while(s[i] != 0x00) //寫入字符串值 { LCD_write_data(s[i])。 i++。 }}圖53 LCD1602程序流程圖//功能描述: 寫入字符到第x（1，2）行y（0，15）列void LCD1602_write_char(unsigned x,unsigned char y,unsigned char dat ){ unsigned char i = 0。 x = (x1)*0x40。 //第幾行 y = x+y。 //第幾列 LCD_write_instruction(0x80+y)。 LCD_write_data(dat)。 //寫入字符串值} 顯示程序和Main函數(shù)說明本設(shè)計(jì)開始的開始時(shí)候并沒有考慮到使用LCD的情況，物件和程序是后來添加的，方便管理和現(xiàn)實(shí)使用的是LCD1602顯示器，這是一款工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符的。但是價(jià)格不是很貴。所以選擇這款使用[11]。主函數(shù)主要當(dāng)然責(zé)調(diào)用，另外把輸出和現(xiàn)實(shí)的部分也加入其中了。這樣更方便一點(diǎn)。開始的一個(gè)是延遲函數(shù)，在本設(shè)計(jì)中使用了很多種遲函數(shù)，來針對(duì)不同的需要。在LCD顯示部分，分上下兩部分，上邊是顯示的距離，下邊是溫度。通過串口發(fā)送的是十六進(jìn)制的，但是顯示部分是用的十進(jìn)制的。所以通過LCD可以看到數(shù)據(jù)，如果是通過串口需要十六進(jìn)制轉(zhuǎn)為十進(jìn)制。另外由于硬件的原因。原因是硬件的質(zhì)量還不能達(dá)到很遠(yuǎn)的距離，而且如果要很遠(yuǎn)成本會(huì)非常大，在現(xiàn)實(shí)中一般是選用的其他方法測(cè)量。串口通信時(shí)，上位機(jī)發(fā)送F給下位機(jī)。下位機(jī)就會(huì)發(fā)送信息給上位機(jī)，發(fā)送的格式是SxxWxOK。S后邊是水位，是用的兩個(gè)字節(jié)，W是溫度，一個(gè)字節(jié)就夠了，只能現(xiàn)實(shí)整數(shù)，OK一次發(fā)送信息的結(jié)束。數(shù)據(jù)流出方式如圖54所示。圖中LCD1602的數(shù)據(jù)是由STC12C5A60S2每個(gè)周期得到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，不需要外部命令。當(dāng)上位機(jī)發(fā)送命令需求本設(shè)計(jì)的芯片發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)從串口輸出。其中LCD和串口通信程序如下：while(1) { if(receivebit2) { receivebit2 = 0。 Temperature = receivedata2 45。 LCD1602_write_char(2,12,Temperature/10+0x30)。 LCD1602_write_char(2,13,Temperature%10+0x30)。 break。 } }圖54 數(shù)據(jù)顯示和流出方式 if(receivebit1) { receivebit1 = 0。 if(receivedata1 == 39。F39。) { receivedata1 = 0。 SendData1(39。S39。)。 SendData1(tempDistance8)。 //發(fā)送距離數(shù)據(jù)的高位 SendData1(tempDistance)。 //發(fā)送距離數(shù)據(jù)的低位 SendData1(39。W39。)。 SendData1(Temperature)。 //發(fā)送溫度數(shù)據(jù) SendData1(39。O39。)。 SendData1(39。K39。)。 } }通過本章節(jié)的說明，了解到本設(shè)計(jì)的幾個(gè)功能模塊的工作方式，包括DS18b20的程序，超聲波測(cè)距的程序，以及輸出函數(shù)等。STC12C5A60S2是本設(shè)計(jì)的頭腦位置。是處理數(shù)據(jù)和調(diào)用個(gè)個(gè)器件的核心。STC12C5A60S2向超聲波探頭發(fā)送脈沖獲得時(shí)間差并通過與溫度一起計(jì)算得到距離值。距離和溫度值可以由LCD1602直接顯示，也可以通過向串口發(fā)送命令“F”，來獲得數(shù)據(jù)。6 程序調(diào)試與誤差分析 使用Keil和Protues調(diào)試程序說明Keil主要是對(duì)程序是否出錯(cuò)進(jìn)行調(diào)試，但是程序正確不代表可以在單片機(jī)里運(yùn)行，所以需要用到Protues進(jìn)行模擬。在Keil進(jìn)行調(diào)試時(shí)的步驟是如下。