【正文】 一次計時時產(chǎn)生時間的偏移，而它所產(chǎn)生累計誤差很小，可以忽略。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)32 溫度和功率控制模塊 溫度和功率控制模塊主要由電位器 RV1 電阻體電阻的大小和市電電壓決定。系統(tǒng)啟動后，調(diào)動 RV1 的彈片或點(diǎn)擊 RV1 的“↑” 、 “↓”即可改變電阻的大小，通過 A/D 轉(zhuǎn)換可從數(shù)碼管顯示中看到溫度大小變化；系統(tǒng)要保溫時，則可將 RV1彈片打到要恒溫的溫度點(diǎn)即可。當(dāng)溫度達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)的上、下限時超溫警示燈亮并報警。其溫度上、下限可通過程序中設(shè)定。在調(diào)試過程中，由于 RV1 在工作中會發(fā)熱，造成較大的誤差，其影響不可忽視，為減少此誤差可在電磁爐內(nèi)部設(shè)置風(fēng)扇模塊；由于現(xiàn)實(shí)生活中不可避免的發(fā)生電壓不穩(wěn)定的情況，在電壓變化太大的時候，調(diào)節(jié) RV1 時輸出的 PWM 占空比會產(chǎn)生偏差，功率控制誤差也相繼變大。因此，設(shè)計可以加入穩(wěn)壓模塊以減小誤差。 無鍋檢測和保護(hù)模塊本次設(shè)計中的無鍋檢測功能通過電流檢測電路實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)仿真時，通過系統(tǒng)軟件設(shè)定，系統(tǒng)檢測為無鍋時無鍋警示燈亮。軟件部分很容易實(shí)現(xiàn)，簡化了電路，提高了控制的快速性和準(zhǔn)確性。保護(hù)電路通過采用比較器檢測電壓，超出預(yù)定值時報警，并結(jié)合軟件設(shè)計實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，誤差較小但是電路較復(fù)雜，因此還需要進(jìn)一步完善。 報警模塊調(diào)試該模塊調(diào)試主要是檢查喇叭報警時有無警音，警音持續(xù)時間的調(diào)整。仿真時初現(xiàn)的問題有：（1）沒有警音，只是振動一下。 （2）警音時間為一分鐘，對仿真來說過久。通過實(shí)驗(yàn)得到解決的辦法：（1）將報警音產(chǎn)生的延時時間縮短。 （2）將報警音持續(xù)時間縮短。以上兩個解決辦法都是在程序里改動實(shí)現(xiàn)的。本次設(shè)計，采用 Keil 集成調(diào)試軟件來調(diào)試程序，通過各個模塊程序的單步或跟蹤調(diào)試，使程序逐漸趨于正確，最后統(tǒng)調(diào)程序。仿真部分采用 Proteus professional 軟件，此軟件功能強(qiáng)大且操作較為簡單，可以很容易的實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。在完成本設(shè)計的過程中，注意力主要集中在編程、電路調(diào)試上。合理地運(yùn)用軟件設(shè)計模塊電路可以節(jié)省很多功夫，但完全照搬也不能達(dá)到預(yù)想的效果，因?yàn)閷?shí)際參數(shù)無法與設(shè)計精確匹配，因此查閱了大量相關(guān)資料，包括查閱相關(guān)書籍和網(wǎng)上的資料，獲得了一些相關(guān)信息盡量達(dá)到指標(biāo)要求。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)33第 5 章 PCB 板設(shè)計與制作 PCB 板設(shè)計 PCB 板面規(guī)劃在繪制電路板之前，首先要規(guī)劃好 PCB 板板面，定義板框，定義板框主要包括：定義電路板的層數(shù)、電路板的外形尺寸和形狀等。本系統(tǒng)使用的是雙面板，在頂層和底層都要進(jìn)行布線 [11]。 PCB 網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)入載入網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝：執(zhí)行[Design][Load Nets]命令打開載入網(wǎng)絡(luò)表對話框，在 Netlist File 選項(xiàng)中，輸入所要載入的網(wǎng)絡(luò)表文件名及路徑，網(wǎng)絡(luò)表沒有錯誤后，按[Execute]載入網(wǎng)絡(luò)表。載入網(wǎng)絡(luò)表后，電路板中會出現(xiàn)由元件封裝和連接關(guān)系組成的一些凌亂的圖形散布在四周。 PCB 元件布局設(shè)計 PCB 板時布局是十分重要的，合理的布局，不但能給布線工作帶來方便，而且也可以使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。對 PCB 板布局，首先要考慮 PCB 尺寸大小，再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進(jìn)行布局。在確定特殊元件的位置時應(yīng)遵守以下原則：（1）易受干擾的元件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。時鐘晶振特別容易受到外界干擾，所以應(yīng)該將時鐘晶振靠近 IC 時鐘輸入端。（2） 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外的短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。（3）考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。（4）按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。（5） 以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻，整齊，緊湊地排列在 PCB 板上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)34（6） 在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。 PCB 布線布線是的一個重要的組成部分，是完成電子產(chǎn)品設(shè)計的重要步驟。本設(shè)計的布線結(jié)果見附錄，為了使布線的可靠性高，干擾小，工藝好，具體在布線上應(yīng)該遵循以下原則：（1）當(dāng)輸入輸出端的信號頻率較高時，導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。（2）印制攝導(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。當(dāng)銅箔厚度為 、寬度為 1～15mm 時，通過 2A 的電流，溫度不會高于 3℃。因此，導(dǎo)線寬度為 可滿足要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選 ~ 導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能要寬線。尤其是電源線和地址線。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，只要工藝允許，可使間距小至 5～8mm。（3）印制導(dǎo)線拐彎處一般取鈍角，而直角或銳角會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。 PCB 板制作 PCB 打印首先，打開繪制好 PCB 圖，單擊菜單欄中的“文件” ， “打印設(shè)置” 。彈出打印設(shè)置對話框，選擇安裝好的打印機(jī)型號，選擇“Final”分層打印選項(xiàng)，在打印設(shè)置對話框下面有三個按鈕：“Print” 、 “Options”、 “Layers”。 首先單擊“Options”按鈕，彈出打印設(shè)置選項(xiàng)對話框，勾上 “Show hole”選項(xiàng)顯示焊盤孔。再單擊“Setup”按鈕，在大小選項(xiàng)中選擇 A4。然后選擇“Layers”板層選項(xiàng)，本次制作的是雙層板，所以在“Signal Layers”信號層選項(xiàng)中選擇“Bottom Layer” 、 “Top Layer”項(xiàng)。再選擇“Mid Layer pads”項(xiàng)中的“Include unconnent”包含沒有連接選項(xiàng)，設(shè)置好后單擊確定。注意要是打印雙面板時，兩邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)35面的圖形要一起打印，由于打印機(jī)的熱脹冷縮原理，使打出來的圖形對稱。再有打印雙面板時，頂層要鏡像打印。全部打印設(shè)置好后，單擊“Print” ，打印機(jī)開始打印。 PCB 轉(zhuǎn)印轉(zhuǎn)印按照以下步驟：將準(zhǔn)備好的 130mm120cm 的雙面敷銅板用水磨沙布把敷銅板的敷銅面打磨干凈，沖洗干凈，再晾干。接上熱轉(zhuǎn)印機(jī)的電源，打開熱轉(zhuǎn)印機(jī)，然后視環(huán)境溫度設(shè)置轉(zhuǎn)印溫度，本次為 120 度左右。把打印好的轉(zhuǎn)印紙光滑的一面對上敷銅板的敷銅面，要注意四邊留出的邊寬度一樣，對好后把要送進(jìn)轉(zhuǎn)印機(jī)轉(zhuǎn)印的開頭的一邊打折，最好用雙面膠對它進(jìn)行處理。在制作雙面板時特別要注意，Bottom Layer 和Top Layer 一定要對齊，固定要準(zhǔn)確，否則無法鉆孔。當(dāng)熱轉(zhuǎn)印機(jī)的溫度上升到開始設(shè)置的溫度的時候，小心地把打了折的一面慢慢送進(jìn)熱轉(zhuǎn)印機(jī)開始轉(zhuǎn)印，這時手慢慢的用力往里推，要推到敷銅板確定已經(jīng)進(jìn)去時才放開手。轉(zhuǎn)印好后，要等銅板上溫度降低以后才能撕掉轉(zhuǎn)印紙，否則將會使打印在上面的線條一并撕掉，但溫度也不要太低，溫度太低敷銅板和紙就貼得比較緊，很難撕掉，效果也明顯不好。 PCB 蝕刻轉(zhuǎn)印好的線路板必須經(jīng)過檢查、修板，直至確認(rèn)無誤后才可以進(jìn)行腐蝕。蝕刻具體步驟如下：首先，配置腐蝕液，用鹽酸和雙氧水按 3：1 比例進(jìn)行配置。可以用塑料盆或陶瓷盆盛腐蝕液，最好用玻璃盤裝盛腐蝕液進(jìn)行腐蝕，以便隨時觀察腐蝕情況。把要腐蝕的線路板浸沒在溶液之中，來回晃動線路板以加快腐蝕速度。腐蝕操作時要特別注意掌握蝕刻時間。時間太長，腐蝕過久會把線路板的線條弄細(xì)甚至全部腐掉，造成廢品。這點(diǎn)在蝕刻的線條較細(xì)時尤為重要。但是，如果蝕刻時間太短，則有些應(yīng)該爛掉的銅箔還沒有完全蝕刻掉也會影響線路板的質(zhì)量，增加修板的工作量。一般來說，新配置的腐蝕液的蝕刻時間約 5 分鐘左右。較陳舊的溶液須延長，但若腐蝕時間超過 2 小時，則必需更換新液。第二，腐蝕完畢后用清水沖洗，之后再用松香的酒精溶液清洗，徹底把腐蝕液去掉，增加板子的可焊性。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)36 PCB 鉆孔腐蝕后的 PCB 板就能清楚的看到線條的走向，接下來要做的就是鉆孔，線路板上的孔眼決定了焊接元件的位置，直接關(guān)系到安裝元件的質(zhì)量，因此要求按實(shí)際元件引腳的大小或圖紙所標(biāo)示尺寸鉆空?？籽郾仨氥@得正，不能有偏歪的現(xiàn)象，否則將為安裝元件帶來困難。特別是在鉆多腳元件及引腳較大的元件時更要注意。鉆好孔以后我們需要用細(xì)紗布將板面打磨光滑，這樣可以去掉焊盤的毛刺和 PCB 線表留下來的墨痕，我們可以利用細(xì)紗布邊沖水邊打磨。在打磨過程中不可以太用力，否則會將銅線條擦掉。 PCB 板表面處理為了提高焊接的質(zhì)量和速度，避免虛焊等缺點(diǎn)，應(yīng)該在裝配以前對焊接表面進(jìn)行可焊性處理—鍍錫。其中鍍錫有以下工藝要求：（1）待鍍表面應(yīng)該清潔。（2）溫度要足夠高，被焊金屬表面的溫度，應(yīng)該接近焊錫熔化時的溫度，才能與焊錫形成良好的結(jié)合層。在這里我們用烙鐵接近元器件引腳對其進(jìn)行回?zé)?。?）要使用有效的助焊劑，在焊接電子產(chǎn)品時，廣泛使用酒精松香水作為助焊劑。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)37結(jié)束語這次設(shè)計采用單片機(jī)開發(fā)設(shè)計使用的傳統(tǒng)方法，經(jīng)歷了從系統(tǒng)問題的提出—系統(tǒng)可行性分析—總體的功能模塊設(shè)計—程序設(shè)計—最后到程序的實(shí)現(xiàn)仿真，達(dá)到設(shè)計要求。設(shè)計過程中，首先在方案選擇與論證時，我查找了許多相關(guān)資料，通過比較，最終確定選用單片機(jī)作控制核心；鑒于 AT89C51 的功能強(qiáng)大且我對該芯片比較熟悉，所以選用 AT89C51 作為本設(shè)計的主芯片。然后，對各功能模塊進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計無鍋檢測模塊時，我遇到了難題：是用電流檢測電路還是用傳感器電路。傳感器電路簡單，但是檢鍋性能不好，不能識別適當(dāng)?shù)腻伨?，而且檢測誤差相對較大。電流檢測電路易實(shí)現(xiàn)，易實(shí)現(xiàn)功能控制，但是電路相對稍復(fù)雜一些?？紤]到整個系統(tǒng)的功能控制和可操作性，最終確定電流檢測電路。系統(tǒng)的定時模塊采用芯片內(nèi)部定時和外部中斷實(shí)現(xiàn)。溫度控制模塊采用 ADC0808 作為轉(zhuǎn)換器；鑒于電磁爐的溫度比較高，常用的 DS18B20 控制溫度在55℃到+125℃范圍內(nèi)，因此用用ADC0808 和電位器結(jié)合控制。最后，在程序設(shè)計時，鑒于實(shí)際應(yīng)用多采用 C 語言編寫程序，所以本次程序設(shè)計用 C 語言代替?zhèn)鹘y(tǒng)的匯編語言，使編寫較容易實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)仿真時，采用 Proteus 和 Keil 結(jié)合，使編譯、仿真和調(diào)試更為簡單明了。通過本次設(shè)計，我了解了整個單片機(jī)開發(fā)的基本流程，對所學(xué)的知識進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和鞏固，在以前的學(xué)習(xí)中不夠清晰的概念得到了更好的理解。同時，通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)和鍛煉了我的動手能力，這一點(diǎn)非常重要，不僅對我以后的學(xué)習(xí)有幫助，還可以為以后的工作打下一定的基礎(chǔ)。這段時間的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，使我了解到了理論和實(shí)際之間的差別，第一次真正接觸到了實(shí)際中的問題，并通過和老師、同學(xué)交流，加強(qiáng)了自身的分析問題、解決問題的能力。同時，我也發(fā)現(xiàn)了自己在某些方面的不足，尤其是程序編寫和考慮問題不夠全面，這是我以后要加以改進(jìn)的方面。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)38參考文獻(xiàn)[1] 劉湘濤．江世明編《單片機(jī)原理與應(yīng)用》[M] 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謝本論文是在許建明老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個畢業(yè)設(shè)計任務(wù)和論文的完成過程中，許老師付出了很多心血，從論文的選題、開題到方案設(shè)計及最后的論文撰寫、修改都離不開許老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助。本設(shè)計已經(jīng)基本完成，在這段時間里，許老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)令我十分欽佩，他的指導(dǎo)使我受益匪淺。在此對許建明老師表示深深的感謝。同時，身邊的同學(xué)給了我許多的幫助。在此，我向身邊關(guān)心我的同學(xué)致以誠摯的謝意！另外，系里的領(lǐng)導(dǎo)和老師也給我們必要的指導(dǎo)，我也向系里的領(lǐng)導(dǎo)和老師表示衷心的感謝！通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我深刻地認(rèn)識到學(xué)好專業(yè)知識的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果。雖然在這次設(shè)計中對于知識的運(yùn)用和銜接還不夠熟練。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。這幾個月的設(shè)計是對過去所學(xué)知識的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。由于自身水平有限，設(shè)計中一定存在很多不足之處，敬請各位老師批評指正。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)40附 錄附錄Ⅰ 程序清單include //ADC0808 的引腳sbit EOC = P3^0 。 //無鍋紅燈接口sbit RED_EMP