【正文】 距離，需要加 485 中繼器。RS485 總線一般最大支持 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的 485 芯片，可以達(dá)到 128 個(gè)或者 256 個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到 400 個(gè)節(jié)點(diǎn)。RS232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動(dòng)器允許有 2500pF 的電容負(fù)載，通信距離將受此電容限制，例如，采用 150pF/m 的通信電纜時(shí)，最大通信距離為 15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是 RS232 屬單端信號(hào)傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問(wèn)題，因此一般用于 20m 以內(nèi)的通信。所采用的電路圖如下：圖 46 串行通信電路其中 MAX485 芯片主要參數(shù)如下：? 工作模式：半雙工? 傳輸速率：? 限擺率：不支持? 低電流關(guān)斷模式：不支持? 接收允許控制：支持? 靜態(tài)電流：300mA? 負(fù)載個(gè)數(shù)：32西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）19? 引腳數(shù)：8SP3232 芯片主要參數(shù)如下：? 符合 EIA/TIA232F 標(biāo)準(zhǔn)? 電壓：從+ 到+? 1181。A 低功耗關(guān)斷與接收機(jī)? IEC100042 空氣放電：+15kV ? IEC100042 接觸放電：+8kV? 最低傳輸速率：460Kbps圖中的 CZ67 用于 RS485 模式或者 RS232 模式的選擇。 電源供給模塊電路設(shè)計(jì)電源模塊電路設(shè)計(jì)采用兩種供電模式，可以接 USB 端口供電也可以使用外接9V 交流電源適配器供電經(jīng)過(guò) LM1117_5 后得到 5V 電壓。二者都通過(guò) 后得到系統(tǒng)供電電壓 。電路圖如下：圖 47 電源電路西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）205 結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)到了很多上課所學(xué)不到的東西，對(duì)今后學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)，尤其是硬件的動(dòng)手能力和軟件的編寫能力都有很大的提升。 電源、地線的處理即使在整個(gè) PCB 板中的布線完成得都很好，但是由于電源和地線的考慮不周到而引起的干擾會(huì)使設(shè)計(jì)的電路性能下降，有時(shí)甚至影響到所設(shè)計(jì)電路的成功率。所以對(duì)電源和地線的布線要認(rèn)真對(duì)待，把電源、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證所設(shè)計(jì)電路的質(zhì)量。降低式抑制噪音是在電源、地線之間加上去耦合電容。 盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線寬度＞電源線寬度＞信號(hào)線寬度，通常信號(hào)線寬為：～，最細(xì)寬度可達(dá)～，電源線為 ～ 對(duì)數(shù)字電路的 PCB 可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路，即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線用；或是做成多層板電源，地線各占用一層。 數(shù)字電路與模擬電路的共地處理現(xiàn)在有許多 PCB 板不再是單一功能電路（數(shù)字電路或模擬電路） ，而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)題，特別是地線上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強(qiáng)，對(duì)信號(hào)線來(lái)說(shuō)，高頻的信號(hào)線盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件，對(duì)地線來(lái)說(shuō)，整個(gè) PCB 板對(duì)外界只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)，所以必須在 PCB 內(nèi)部進(jìn)行處理數(shù)、模共地的問(wèn)題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實(shí)際上是分開的它們之間互不相連，只是在 PCB 與外界連接的接口處（如插頭等）數(shù)字地與模擬地有一點(diǎn)短接。 大面積導(dǎo)體中連接腿的處理在大面積的接電（地）中，常用元器件的腿與其連接，對(duì)連接腿的處理需要進(jìn)行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對(duì)元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：焊接需要大功率加熱器，容易造成虛焊點(diǎn)。所以兼顧電氣性能與工藝需要做成十字花焊盤（如右圖）稱之為熱隔離，俗稱熱焊盤。這樣，可使在焊接時(shí)因截面過(guò)分散熱而產(chǎn)生虛焊點(diǎn)的可能性大大減少。多層板的接電（地）層的處理相同。 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）21布線設(shè)計(jì)完成后，需認(rèn)真檢查布線設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)時(shí)所制定的規(guī)則，同時(shí)也需確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查有如下幾個(gè)方面：線與線，線與元件焊盤，線與過(guò)孔，元件焊盤與過(guò)孔，過(guò)孔與過(guò)孔之間的距離是否合理，是否滿足生產(chǎn)要求，電源線和地線的寬度是否合適，在 PCB 板中是否還有能讓地線加寬的地方，對(duì)于關(guān)鍵的信號(hào)線是否采取了最佳措施（如長(zhǎng)度最短，加保護(hù)線，輸入線及輸出線被明顯地分開） ，模擬電路和數(shù)字電路部分是否有各自獨(dú)立的地線，對(duì)一些不理想的線形進(jìn)行修改，在 PCB 上是否加有工藝線，阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標(biāo)志是否壓在器件焊盤上（以免影響電路裝配質(zhì)量） 。 元件布局基本規(guī)則按電路模塊進(jìn)行布局，實(shí)現(xiàn)同一功能的相關(guān)電路稱為一個(gè)模塊，電路模塊中的元件應(yīng)采用就近集中原則，同時(shí)數(shù)字電路和模擬電路分開；定位孔、標(biāo)準(zhǔn)孔等非安裝孔周圍 內(nèi)不得貼裝元器件，螺釘?shù)劝惭b孔周圍 （對(duì)于 ） 、4mm（對(duì)于 M3）內(nèi)不得貼裝元器件；臥裝電阻、電感（插件） 、電解電容等元件的下方避免布過(guò)孔，以免波峰焊后過(guò)孔與元件殼體短路；元器件的外側(cè)距板邊的距離為 5mm；貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于 2mm；金屬殼體元器件不能與其它元器件相碰，不能緊貼印制線、焊盤，其間距應(yīng)大于 2mm；定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔及板中其它方孔外側(cè)距板邊的尺寸大于 3mm；發(fā)熱元件不能緊鄰導(dǎo)線和熱敏元件，高熱器件要均衡分布；電源插座要盡量布置在印制板的四周，電源插座與其相連的匯流條接線端應(yīng)布置在同側(cè)，電源插座及焊接連接器的布置間距應(yīng)考慮方便電源插頭的插拔；貼片單邊對(duì)齊，字符方向一致，封裝方向一致；有極性的器件在以同一板上的極性標(biāo)示方向盡量保持一致。 板面布線規(guī)則畫定布線區(qū)域距 PCB 板邊≤1mm 的區(qū)域內(nèi)，以及安裝孔周圍 1mm 內(nèi)，禁止布線；電源線盡可能的寬，不應(yīng)低于 18mil；信號(hào)線寬不應(yīng)低于 12mil；CPU 入出線不應(yīng)低于 10mil（或 8mil） ；線間距不低于 10mil；正常過(guò)孔不低于 30mil；板面布線應(yīng)疏密得當(dāng)，當(dāng)疏密差別太大時(shí)應(yīng)以網(wǎng)狀銅箔填充，網(wǎng)格大于 8mil(或 )；貼片焊盤上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虛焊；雙列直插元件焊盤 60mil，孔徑40mil， 1/4W 電阻 51*55mil（0805 表貼）直插時(shí)焊盤 62mil、孔徑 42mil，無(wú)極電容51*55mil（0805 表貼） ，直插時(shí)焊盤 50mil，孔徑 28mil； 提高電路抗干擾能力和電磁兼容性? 選用頻率低的微控制器西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）22選用外時(shí)鐘頻率低的微控制器可以有效降低噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。? 減小信號(hào)傳輸中的畸變信號(hào)在印刷線路上的引線越短越好，最長(zhǎng)不宜超過(guò) 25cm。而且過(guò)孔數(shù)目也應(yīng)盡量少，最好不多于 2 個(gè)，信號(hào)在印刷板上傳輸，其延遲時(shí)間不應(yīng)大于所用器件的標(biāo)稱延遲時(shí)間。? 減小來(lái)自電源的噪聲電源在向系統(tǒng)提供能源的同時(shí)，也將其噪聲加到所供電的電源上。電路中微控制器的復(fù)位線、中斷線以及其它一些控制線最容易受外界噪聲的干擾。電網(wǎng)上的強(qiáng)干擾通過(guò)電源進(jìn)入電路，即使電池供電的系統(tǒng)，電池本身也有高頻噪聲。模擬電路中的模擬信號(hào)更經(jīng)受不住來(lái)自電源的干擾。? 克服電磁干擾最主要的手段就是接地對(duì)于雙面板，地線布置特別講究，通過(guò)采用單點(diǎn)接地法，電源和地是從電源的兩端接到印刷線路板上來(lái)的，電源一個(gè)接點(diǎn)，地一個(gè)接點(diǎn)。印刷線路板上，要有多個(gè)返回地線，這些都匯集到電源的那個(gè)接點(diǎn)上，就是所謂單點(diǎn)接地。所謂模擬地、數(shù)字地、大功率器件地開分，是指布線分開，而最后都匯集到這個(gè)接地點(diǎn)上來(lái)。與印刷線路板以外的信號(hào)相連時(shí)，通常采用屏蔽電纜。對(duì)于高頻和數(shù)字信號(hào)，屏蔽電纜兩端都接地。低頻模擬信號(hào)用的屏蔽電纜，一端接地為好。? 用好去耦合電容好的高頻去耦合電容可以去除高到 1GHz 的高頻成份。陶瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，每個(gè)集成電路的電源與地之間都要加一個(gè)去耦合電容。去耦合電容有兩個(gè)作用：一方面本身是集成電路的蓄能電容，提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能；另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦合電容為 的去耦合電容，它的并行共振頻率大約在7MHz 左右，也就是說(shuō)對(duì)于 10MHz 以下的噪聲有較好的去耦合作用，對(duì) 40MHz 以上的噪聲幾乎不起作用。10181。F 電容，并行共振頻率在 20MHz 以上，去除高頻率噪聲的效果要好一些。在電源進(jìn)入印刷板的地方接一個(gè) 1181。F 或 10181。F 的去高頻電容往往是有利的，即使是用電池供電的系統(tǒng)也需要這種電容。每 10 片左右的集成電路要加一片充放電電容，或稱為蓄放電容，電容大小可選 10181。F，最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來(lái)的，這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感，最好使用鉭電容或聚碳酸鹽電容。去耦合電容值的選取并不嚴(yán)格，可按 C=1/f 計(jì)算；即 10MHz取 ，對(duì)微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)，取 ~ 之間都可以。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我使用的電路設(shè)計(jì)與 PCB 制板軟件是 Altium Designer10。整個(gè)電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓我更進(jìn)一步的了解了 AD 10 開發(fā)環(huán)境。許多人可能都知道Pretel99se、DXP 等電路設(shè)計(jì)軟件但是對(duì) Altium Designer 卻了解不多。Altium 西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）23Designer 是 altium 公司對(duì) Pretel、DXP 的升級(jí)，增加了很多新的功能，同時(shí)也改進(jìn)了許多已有功能的使用體驗(yàn)，讓設(shè)計(jì)開發(fā)人員可以更好的使用其進(jìn)行更加方便精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。學(xué)好這個(gè)軟件就是學(xué)好了一個(gè)實(shí)用的應(yīng)用技能。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我熟悉了工程項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)⒗碚撛O(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，鞏固和加強(qiáng)我們所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，并培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識(shí)。為我們應(yīng)對(duì)將來(lái)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供最好的實(shí)踐機(jī)會(huì)。西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）24參考文獻(xiàn)[1] 邵杰，物聯(lián)網(wǎng)給安防行業(yè)帶來(lái)了新機(jī)遇[J]，中國(guó)安防，2022，6，第 21 頁(yè)[2] 周立功，ARM 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程（第二版）[M] ，北京，北京航空航天大學(xué)出版社，2022，107132[3] 徐愛(ài)均，IAR EWARM 嵌入式系統(tǒng)編程與實(shí)踐[M] ，北京，北京航空航空大學(xué)出版社，2022，70120[4] 張勇，ARM 原理及 C 程序設(shè)計(jì)[M]，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2022，211224[5] 譚浩強(qiáng)，C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第四版）[M]，北京，清華大學(xué)出版社， 2022，4380[6] 鄧中亮，段大高，崔巖松，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]，北京，北京郵電大學(xué)出版社，2022，3642[7] Spencer 等著，張為等譯，電子電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]，北京，電子工業(yè)出版社，2022，4553[8] 陳邦媛，射頻通信電路[M]，北京，科學(xué)出版社，2022，7290[9] 老虎工作室，電路設(shè)計(jì)與制板：Protel99 高級(jí)應(yīng)用[M]，北京，人民郵電出版社，2022，78110[10]王靜，Altium Designer Winter 09 電路設(shè)計(jì)案例教程[M] ，北京，中國(guó)水利水電出版社，2022，56120[11]史久貴，基于 Altium Designer 的原理圖與 PCB 設(shè)計(jì)[M]，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2022，45105[12]江思敏，胡燁，Altium Designer（Protel ）原理圖與 PCB 設(shè)計(jì)教程[M] ，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2022，6793[13]曾峰，鞏海洪，曾波，印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)與制作[M]，第二版，北京，電子工業(yè)出版社，2022，8097[14]李乙翹，陳長(zhǎng)生，印制電路板[M]，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2022，127158[15]吳建輝，印制電路板的電磁兼容性設(shè)計(jì)[M]，北京，國(guó)防工業(yè)出版社，2022，2457[16]黃書偉，盧申林，錢毓清，印制電路板的可靠性設(shè)計(jì)[M]，北京，國(guó)防工業(yè)出版社，2022，3779西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）25附 錄