【正文】 一次計(jì)時(shí)時(shí)產(chǎn)生時(shí)間的偏移，而它所產(chǎn)生累計(jì)誤差很小，可以忽略。邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(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(dòng)后，調(diào)動(dòng) RV1 的彈片或點(diǎn)擊 RV1 的“↑” 、 “↓”即可改變電阻的大小，通過(guò) 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(shí)，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(shí)超溫警示燈亮并報(bào)警。其溫度上、下限可通過(guò)程序中設(shè)定。在調(diào)試過(guò)程中，由于 RV1 在工作中會(huì)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(shí)候，調(diào)節(jié) RV1 時(shí)輸出的 PWM 占空比會(huì)產(chǎn)生偏差，功率控制誤差也相繼變大。因此，設(shè)計(jì)可以加入穩(wěn)壓模塊以減小誤差。 無(wú)鍋檢測(cè)和保護(hù)模塊本次設(shè)計(jì)中的無(wú)鍋檢測(cè)功能通過(guò)電流檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)仿真時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)軟件設(shè)定，系統(tǒng)檢測(cè)為無(wú)鍋時(shí)無(wú)鍋警示燈亮。軟件部分很容易實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)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(guò)采用比較器檢測(cè)電壓，超出預(yù)定值時(shí)報(bào)警，并結(jié)合軟件設(shè)計(jì)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(bào)警模塊調(diào)試該模塊調(diào)試主要是檢查喇叭報(bào)警時(shí)有無(wú)警音，警音持續(xù)時(shí)間的調(diào)整。仿真時(shí)初現(xiàn)的問(wèn)題有：（1）沒(méi)有警音，只是振動(dòng)一下。 （2）警音時(shí)間為一分鐘，對(duì)仿真來(lái)說(shuō)過(guò)久。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到解決的辦法：（1）將報(bào)警音產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)間縮短。 （2）將報(bào)警音持續(xù)時(shí)間縮短。以上兩個(gè)解決辦法都是在程序里改動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。本次設(shè)計(jì)，采用 Keil 集成調(diào)試軟件來(lái)調(diào)試程序，通過(guò)各個(gè)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(jiǎn)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(jì)的過(guò)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(jì)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(wú)法與設(shè)計(jì)精確匹配，因此查閱了大量相關(guān)資料，包括查閱相關(guān)書(shū)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(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)33第 5 章 PCB 板設(shè)計(jì)與制作 PCB 板設(shè)計(jì) 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(kāi)載入網(wǎng)絡(luò)表對(duì)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(méi)有錯(cuò)誤后，按[Execute]載入網(wǎng)絡(luò)表。載入網(wǎng)絡(luò)表后，電路板中會(huì)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(jì) PCB 板時(shí)布局是十分重要的，合理的布局，不但能給布線工作帶來(lái)方便，而且也可以使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。對(duì) 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(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。在確定特殊元件的位置時(shí)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(shí)鐘晶振特別容易受到外界干擾，所以應(yīng)該將時(shí)鐘晶振靠近 IC 時(shí)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(shí)手不易觸及的地方。（3）考慮散熱問(wèn)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(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。（5） 以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來(lái)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(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(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(gè)重要的組成部分，是完成電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟。本設(shè)計(jì)的布線結(jié)果見(jiàn)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(hào)頻率較高時(shí)，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(guò)它們的電流值決定。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℃。因此，導(dǎo)線寬度為 可滿足要求。對(duì)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(duì)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(huì)影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(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(kāi)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(duì)話框，選擇安裝好的打印機(jī)型號(hào)，選擇“Final”分層打印選項(xiàng)，在打印設(shè)置對(duì)話框下面有三個(gè)按鈕：“Print” 、 “Options”、 “Layers”。 首先單擊“Options”按鈕，彈出打印設(shè)置選項(xiàng)對(duì)話框，勾上 “Show hole”選項(xiàng)顯示焊盤(pán)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(hào)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(méi)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(shí)，兩邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(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(lái)的圖形對(duì)稱。再有打印雙面板時(shí)，頂層要鏡像打印。全部打印設(shè)置好后，單擊“Print” ，打印機(jī)開(kāi)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(kāi)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(duì)上敷銅板的敷銅面，要注意四邊留出的邊寬度一樣，對(duì)好后把要送進(jìn)轉(zhuǎn)印機(jī)轉(zhuǎn)印的開(kāi)頭的一邊打折，最好用雙面膠對(duì)它進(jìn)行處理。在制作雙面板時(shí)特別要注意，Bottom Layer 和Top Layer 一定要對(duì)齊，固定要準(zhǔn)確，否則無(wú)法鉆孔。當(dāng)熱轉(zhuǎn)印機(jī)的溫度上升到開(kāi)始設(shè)置的溫度的時(shí)候，小心地把打了折的一面慢慢送進(jìn)熱轉(zhuǎn)印機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)印，這時(shí)手慢慢的用力往里推，要推到敷銅板確定已經(jīng)進(jìn)去時(shí)才放開(kāi)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(huì)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(guò)檢查、修板，直至確認(rèn)無(wú)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?？梢杂盟芰吓杌蛱沾膳枋⒏g液，最好用玻璃盤(pán)裝盛腐蝕液進(jìn)行腐蝕，以便隨時(shí)觀察腐蝕情況。把要腐蝕的線路板浸沒(méi)在溶液之中，來(lái)回晃動(dòng)線路板以加快腐蝕速度。腐蝕操作時(shí)要特別注意掌握蝕刻時(shí)間。時(shí)間太長(zhǎng)，腐蝕過(guò)久會(huì)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(shí)尤為重要。但是，如果蝕刻時(shí)間太短，則有些應(yīng)該爛掉的銅箔還沒(méi)有完全蝕刻掉也會(huì)影響線路板的質(zhì)量，增加修板的工作量。一般來(lái)說(shuō)，新配置的腐蝕液的蝕刻時(shí)間約 5 分鐘左右。較陳舊的溶液須延長(zhǎng)，但若腐蝕時(shí)間超過(guò) 2 小時(shí)，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(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(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(lái)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。孔眼必須鉆得正，不能有偏歪的現(xiàn)象，否則將為安裝元件帶來(lái)困難。特別是在鉆多腳元件及引腳較大的元件時(shí)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(pán)的毛刺和 PCB 線表留下來(lái)的墨痕，我們可以利用細(xì)紗布邊沖水邊打磨。在打磨過(guò)程中不可以太用力，否則會(huì)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(duì)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(shí)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(duì)其進(jìn)行回?zé)?。?）要使用有效的助焊劑，在焊接電子產(chǎn)品時(shí)，廣泛使用酒精松香水作為助焊劑。邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)37結(jié)束語(yǔ)這次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)使用的傳統(tǒng)方法，經(jīng)歷了從系統(tǒng)問(wèn)題的提出—系統(tǒng)可行性分析—總體的功能模塊設(shè)計(jì)—程序設(shè)計(jì)—最后到程序的實(shí)現(xiàn)仿真，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先在方案選擇與論證時(shí)，我查找了許多相關(guān)資料，通過(guò)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(duì)該芯片比較熟悉，所以選用 AT89C51 作為本設(shè)計(jì)的主芯片。然后，對(duì)各功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)無(wú)鍋檢測(cè)模塊時(shí)，我遇到了難題：是用電流檢測(cè)電路還是用傳感器電路。傳感器電路簡(jiǎn)單，但是檢鍋性能不好，不能識(shí)別適當(dāng)?shù)腻伨撸覚z測(cè)誤差相對(duì)較大。電流檢測(cè)電路易實(shí)現(xiàn)，易實(shí)現(xiàn)功能控制，但是電路相對(duì)稍復(fù)雜一些。考慮到整個(gè)系統(tǒng)的功能控制和可操作性，最終確定電流檢測(cè)電路。系統(tǒng)的定時(shí)模塊采用芯片內(nèi)部定時(shí)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(jì)時(shí)，鑒于實(shí)際應(yīng)用多采用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)程序，所以本次程序設(shè)計(jì)用 C 語(yǔ)言代替?zhèn)鹘y(tǒng)的匯編語(yǔ)言，使編寫(xiě)較容易實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)仿真時(shí)，采用 Proteus 和 Keil 結(jié)合，使編譯、仿真和調(diào)試更為簡(jiǎn)單明了。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我了解了整個(gè)單片機(jī)開(kāi)發(fā)的基本流程，對(duì)所學(xué)的知識(shí)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(shí)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)和鍛煉了我的動(dòng)手能力，這一點(diǎn)非常重要，不僅對(duì)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(shí)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(wèn)題，并通過(guò)和老師、同學(xué)交流，加強(qiáng)了自身的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，我也發(fā)現(xiàn)了自己在某些方面的不足，尤其是程序編寫(xiě)和考慮問(wèn)題不夠全面，這是我以后要加以改進(jìn)的方面。邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(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] ．北京：電子工業(yè)出版社， 2022 年 7 月 ．[2] 張克農(nóng)主編《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》[M] ．北京高等教育出版社， . 8892 ．[3] 周靈彬編著《單片機(jī)系統(tǒng)的 PROTEUS 設(shè)計(jì)與仿真》[M] ．北京電子工業(yè)出版社， ．[4] 楊剛．周群編《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐》[M] ．北京：電子工業(yè)出版社， 2022：341347 118122 ．張靖武． [5] [M].北京：北京航天航空航天大學(xué)出版社，2022 年：5664 ． [6] 何立民． 《單片機(jī)高級(jí)教程（應(yīng)用與設(shè)計(jì)） 》[M] ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2022： 5398 ．[7] 張萬(wàn)奎主編《模擬電子技術(shù)》[M] ．長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社， ．[8] 中國(guó)知網(wǎng) ．[9] 21IC 電子網(wǎng) ．[10] 中國(guó)電子設(shè)計(jì)網(wǎng) ．[11] 單片機(jī)仿真論壇 ．邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)39致 謝本論文是在許建明老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)和論文的完成過(guò)程中，許老師付出了很多心血，從論文的選題、開(kāi)題到方案設(shè)計(jì)及最后的論文撰寫(xiě)、修改都離不開(kāi)許老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助。本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成，在這段時(shí)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(duì)許建明老師表示深深的感謝。同時(shí)，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(chéng)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(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)知識(shí)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(jì)中對(duì)于知識(shí)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(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)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(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)40附 錄附錄Ⅰ 程序清單include //ADC0808 的引腳sbit EOC = P3^0 。 //無(wú)鍋紅燈接口sbit RED_EMP