【正文】 由于整個(gè)工作過(guò)程完全采用程序控制 ,可根據(jù)不同的硬件和要求 ,很容易通過(guò)調(diào)整相關(guān)的指令和時(shí)間常數(shù)等 ,實(shí)現(xiàn)最佳的運(yùn)行效果。硬件也有安全設(shè)計(jì)。在硬件上，用繼電器隔離強(qiáng)電和弱電；為了避免加熱器感應(yīng)電對(duì)缺水檢測(cè)和沸騰溢出檢測(cè)的干擾，參考地電極PG 不直接接地，而是經(jīng) R10（ 100Ω）接地。 ⑸ 如果調(diào)試高頻部件，要采取屏蔽措施，防止工業(yè)干擾或其他強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾。如有這些現(xiàn)象，說(shuō)明產(chǎn)品內(nèi)部電路存在短跑，必須立即關(guān)斷電源檢查故障。 一臺(tái)電子設(shè)備可能在實(shí)驗(yàn)室工作很正常，但到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，各種干擾可能就會(huì)出現(xiàn)，有時(shí)甚至不能正常工作，這絕大多數(shù)是由于接地、屏蔽設(shè)計(jì)安裝不合 理所致。 ② 保證機(jī)械強(qiáng)度 電子產(chǎn)品在使用的過(guò)程中，不可避免地需要運(yùn)輸和搬動(dòng)，會(huì)發(fā)生各種有意或無(wú)意的震動(dòng)、沖 擊，如果機(jī)械安裝不夠牢固，電氣連接不夠可靠，都有可能因?yàn)榧铀龠\(yùn)動(dòng)的瞬間受力使安裝受到損害。 ② 注意：測(cè)試時(shí)，特別是在測(cè)幾十 kΩ 以上阻值的電阻時(shí)，手不要觸及表筆和電阻的導(dǎo)電部分；被檢測(cè)的電阻從電路中焊下來(lái)，至少要焊開(kāi)一個(gè)頭，以免電路中的其他 38 元件對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響，造成測(cè)量誤差；色環(huán)電阻的阻值雖然能以色環(huán)標(biāo)志來(lái)確定，但在使用時(shí)最好還是用萬(wàn)用表測(cè)試一下其實(shí)際阻值 元器件項(xiàng)目表 名稱 個(gè)數(shù) 數(shù)值 變壓器 1 個(gè) 繼電器 2 個(gè) 三極管 3 個(gè) 喇叭 1 個(gè) 穩(wěn)壓塊（ LM2576） 1 個(gè) 電 解電容 2 個(gè) CA2PF 馬達(dá) 1 個(gè) 100W 加熱絲 1 個(gè) 800W 晶振 1 個(gè) 4MZ 單片機(jī)（ Z86E02） 1 個(gè) 整流器 1 個(gè) 電容 2 個(gè) 2 個(gè) 4 個(gè) CD47uF CD100uF CD470u 電阻 2 個(gè) 8 個(gè) 2 個(gè) 4 個(gè) 2 個(gè) 100Ω 1000Ω 500Ω 470Ω 200Ω 二極管（ NP） 3 個(gè) 發(fā)光二極管 1 個(gè) 電感器 1 個(gè) 5uH 傳感器（ DS1820） 碳膜敏濕敏傳感器 1 個(gè) 2 個(gè) 開(kāi)關(guān) 2 個(gè) 產(chǎn) 品安裝 制造電子產(chǎn)品 ,可靠與安全是兩個(gè)很重要因素，而零件的安裝對(duì)于保證產(chǎn)品的安 39 全可靠是至關(guān)緊要的。5 ％、 177。為了提高測(cè)量精度，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電阻標(biāo)稱值的大小來(lái)選擇量程。若測(cè)得二極管的正、反向電阻值均為無(wú)窮大，則說(shuō)明該二極管已開(kāi)路損壞。硅材料二極管的電阻值為 5 kΩ 左右，反向電阻值為∞ （無(wú)窮大）。 ① 極性的判別 將萬(wàn)用表置于 R100 檔或 R1k 檔，兩表筆分別接二極管的兩個(gè)電極，測(cè)出一個(gè)結(jié)果后，對(duì)調(diào)兩表筆，再測(cè)出一個(gè)結(jié)果。即先任意測(cè)一下漏電阻，記住其大小，然后交換表筆再測(cè)出一個(gè)阻值。即反向漏電流比正向漏電流要大。 ② 測(cè)量漏電阻 將萬(wàn)用表紅表筆接負(fù)極，黑表筆接正極。 電容引線不能太長(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線。 原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè) 的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每個(gè) 4～ 8 個(gè)芯片布置一個(gè) 1～ 10PF 的鉭電容。 接地線構(gòu)成閉環(huán)路 ③ 退耦電容配置 36 ② 地線設(shè)計(jì) 必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀。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。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℃ 。 電路板面尺寸大于 200mm150mm 時(shí)，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度 。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。 ② 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。 ④ 對(duì)于電位器、可調(diào)電感器、可變電容器、微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。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。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。為了設(shè)計(jì)質(zhì)量好、造價(jià)低的 PCB，應(yīng)遵循以下的一般性原則。 調(diào) HEAT 程序 SJMP MAIN 調(diào)檢水程序 加熱器通電 沸騰溢出嗎 關(guān)加熱器平緩報(bào)警 Ｙ Ｎ 圖４ .３ HEAT 程序流程圖 33 (2) START 子程序 : START： MOV A, START LCALL D20S ；調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn) 20S 子程序 LCALL D10S ； 調(diào)停 10S 子程序 LCALL FLASA5 ； 調(diào) 5 次子程序 LCALL AD ； 調(diào)測(cè)水程序 MOV A, JC K ； 判斷沸騰溢出 JNZ K ；有沸騰溢出則轉(zhuǎn)移 LCALL AD LCALL FLASA16 ；調(diào)沸騰溢出 16 次子程序 JC FLASA16 ； 判斷有 16 次了嗎 ? JNZ FLASA16 ； 有 16 次則轉(zhuǎn)移 MOV IE , ；關(guān)加熱器 LCALL DELAY ；調(diào)加熱器子程序 MOV IE, JNB FH, TT ；等待 20S DJN 20H, TT ； 判 20S 定時(shí)到否 SETB FH ； 20S 到標(biāo)志 LCALL AD (3) HEAT 子程序： HEAT： MOV A, HEAT LCALL AD ；調(diào)檢水程序 MOV A, JC K ； 判斷沸騰溢出 JNZ K ；有沸騰溢出則轉(zhuǎn)移 MOV IE, MOV A, LCALL AD ；沒(méi)沸騰溢出則調(diào)檢水程序 34 第 5 章 產(chǎn)品制作與調(diào)試 PCB板設(shè)計(jì) 印刷電路板 (PCB)是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支掌件。有鍵按下 LCALL START 。 馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn) 20S 停10S，共 5 次 調(diào)檢水程序 加熱器通電 沸騰溢出嗎 溢出 16 次嗎 關(guān)加熱器平緩報(bào)警 關(guān)加熱器20S Ｎ Ｎ Ｙ Ｙ 圖 START 程序流程圖 32 程序設(shè)計(jì) (1) 主程序 : ORG 0000H AJMP MAIN 若沸騰溢出達(dá)到 16 次，即第一次沸騰后，間斷地加熱約 5 分鐘，保證豆?jié){完全煮熟。 全自動(dòng)啟動(dòng)鍵 START 程序流程如圖 所示。打漿結(jié)束后開(kāi)始對(duì)豆?jié){加熱，豆?jié){溫度達(dá)到一定值時(shí)，豆?jié){上溢， 泡沫淹沒(méi) PF，和 PG 之間電阻小， 單片機(jī)得到低電平，馬上停止加熱， 間歇 20 秒后再開(kāi)始加熱，如此循環(huán) 16 次，豆?jié){加工完成，間歇 10 秒后發(fā)出音響信號(hào)。 為缺水檢測(cè)輸入端， 為沸騰溢出檢測(cè)輸入端，分別接比較器的正向輸入端。 輸出加熱信號(hào)，經(jīng)三極管 T3 放大，驅(qū)動(dòng)繼電器 JH 閉合，控制加熱器 R（ HEAT）加熱。 P0 口作為按鍵。如圖 所示 T3 T4T2ML E DLEDK1 K2R9R8R 1 1R 1 6R 1 3R 1 2R 1 0100R7R6R5 R4R3R2R1R 1 4R 1 5R 1 7B2HEATSTARTT11234B1Z14 M zD2D1C9C1R ( H E A T )L1D3C2C4C5C 1 1C6C7C 1 0P 2. 41P 2. 52P 2. 63P 2. 74V C C5X T L 26X T L 17P 3. 18P 3. 29P 3. 310P 0. 011P 0. 112P 0. 213GND14P 2. 015P 2. 116P 2. 217P 2. 318Z 86 E 0 2Z 8 6 E 0 2C3+ 5VR 1 8+ 5V+ 5VGWF+ 5VM O S+ V IN1ON2GND3F E E D B A4+ 50 U T5L M 2 56 7L M 2 56 7 5 圖 31 豆?jié){機(jī)全自動(dòng)控制電路圖 29 系統(tǒng)工作原理 電路由 Z86E02 單片機(jī)控制 ,全自動(dòng)制漿時(shí) ,插上電源插頭 ,接通電源。 Vin 的選擇應(yīng)考慮交流電壓最低跌落值（ Vacmin）所對(duì)應(yīng)的 LM2576 輸入電壓值及 LM2576 的最小輸入允許電壓值 Vmin(以 5V 電壓輸出為例，該值為 8V)，因此， Vin 可依據(jù)下式計(jì)算： Vin≥（ 220Vmin/Vacmin） 27 如果交流電壓最低允許跌落 30%（ Vacmin=154V）、 LM2576 的電壓輸出為 5V（ Vmin=8V） ，則當(dāng) Vac=220V 時(shí)， LM2576 的輸入直流電壓應(yīng)大于 ，通常可選為 12V。電容 C 鐵耐壓值應(yīng)大于額定輸出電壓的 ～ 2 倍。T） ： E將輸出電壓分壓 26 電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出同內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓值 進(jìn) 行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。 LM2576 系列開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓集成電路是線性三端穩(wěn)壓器件（如 78xx 系列端穩(wěn)壓集成電路）的替代品，它具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強(qiáng)的輸出電流驅(qū)動(dòng)能力，從而為 MCU 的穩(wěn)定、可靠工作提供了強(qiáng)有力的保證。在相同電壓降的條件下，開(kāi)關(guān)電源調(diào)節(jié) 25 器件與線性穩(wěn)壓器件相比具有少得多的 “ 熱損失 ” 。加之工作在高粉塵等惡劣環(huán)境下往往將嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)置于密閉容器內(nèi)的聚集也加劇了 MCU 的惡劣工況，從而使嵌入式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能變得更差 。變壓器的容量： S=UI== W。再考慮到變壓器、繞阻損耗 (壓降 )和整流二極管的壓降 ,在工程中必須再在上述基礎(chǔ)上增加 5%，即 U2=(1+5%)≈，整流二極管的承受最大的反向電壓UD1=21/2U2≈,同理 ,UD2=21/2U2≈ 因?yàn)榉€(wěn)壓器的最大電流是 3A,所以流過(guò)二極管的最大電流 ID1=1/2Ii= ID2=。 ② 整流電路 ： 利用單向?qū)щ娖骷⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電路 。為了獲得穩(wěn)定的輸出電壓，濾波 電路的輸出電壓還應(yīng)經(jīng)穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓 。目前常 用的直流穩(wěn)壓電源分線性電源和開(kāi)關(guān)電源兩大類。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 20 秒后 ,單片機(jī) 腳變?yōu)榈碗娖?,使三極管 T2 截止 ,繼電器 K1 斷開(kāi) ,電機(jī)停止打 漿 ,間歇 10 秒后 ,單片機(jī) 腳又恢復(fù)為高電平 ,從而繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。同理，使加熱管發(fā)熱把東西煮熟。通過(guò)事先編寫的程序，在單片機(jī)的控制下，系 統(tǒng)開(kāi)始工作，當(dāng)加熱完成后，單片機(jī) 腳自動(dòng)輸出一個(gè)高電平 ,通過(guò)電阻 R4使三極管 T4 飽和導(dǎo)通 ,于是蜂鳴器 B2 發(fā)出報(bào)警聲音 ,提醒主人加熱完成。用軟件檢測(cè)比較器 2 的輸出電平，便知豆?jié){是否沸騰溢出。用軟件檢測(cè)比較器 1 的輸出電平，便知是否缺水。 PG 是裝在豆?jié){機(jī)攪拌壺底的參考地電極，經(jīng) R10（ 100Ω） 接地。濕敏膜主要由直徑約為 的碳粉粒、隨溫度穩(wěn)定的水溶性纖維乙醚粘合劑、濕潤(rùn)性可塑劑、分散劑等組成。它由時(shí)鐘 OSC、中央處理器 CPU、程序存儲(chǔ)器 ROM、數(shù)字存儲(chǔ)器 RAM、內(nèi)部總線、各種 I/O、定時(shí)器 /計(jì)算器 CTC 等組成。 3）矢量中斷。但美國(guó) Zilog 公司的 Z8 系列單片機(jī)新穎、品種多，特別適合 家電智能化和更新?lián)Q代。