【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 40 參考文獻(xiàn)中文專著[1]陸子明. 單片機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用基礎(chǔ)教程. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2022.[2] MCS51 原理及應(yīng)用開(kāi)發(fā)教程,北京：.[3]：.[4]張義和，王敏男，許宏昌，于春長(zhǎng). 例說(shuō) 51 單片機(jī)（C 語(yǔ)言版）. 北京：人民郵電出版社，2022.[5]周潤(rùn)景， proteus 的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真. 北京航空航天大學(xué)出版社，2022.[6]唐穎，程菊花，任條娟. 單片機(jī)原理與應(yīng)用及 C51 ：北京大學(xué)出版社，2022.[7]梅開(kāi)鄉(xiāng)，梅軍進(jìn)，陳大力，：北京理工大學(xué)出版社，2022.[8]宋戈，黃鶴松，員玉良， ：人民郵電出版社，2022.[9]王濟(jì)浩. ：清華大學(xué)出版社，2022.[10]余錫存. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2022.[11]何立民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編. 北京. 北京航空航天大學(xué)出版社，1996.[12]：人民郵電出版社，2022.[13]肖龍，：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[14]：北京航空航天大學(xué)出版社，1990.[15]余錫存. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社， 2022.[16]李全利. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社， 2022.[17] ：西安電子科技大學(xué)出版社，2022.[18]陶春鳴．單片機(jī)實(shí)用技術(shù)．北京：人民郵電出版社，2022．[20]童詩(shī)白，華成英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 3 版．北京：高等教育出版社，2022．[22]申忠如，申淼， 單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].西安：西安交通大學(xué)出版畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 41 社，2022.[23] 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997.[24] C 語(yǔ)言編程 MCS51 單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2022.[25]沈曉谷. 采用脈沖計(jì)數(shù)法以單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電容的測(cè)量[J].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2022[26]劉軍，[J].研究與開(kāi)發(fā)，2022[27]董明磊，趙春宇，[J].電子測(cè)量與技術(shù)，2022[28]謝冬瑩，蘆慶，[J].儀表技術(shù)，2022[29]張懷強(qiáng)， LCD 顯示[J].今日電子，2022[30]劉宇. 微型化數(shù)字式電容測(cè)微儀[D]. 天津：天津大學(xué)，2022.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 42 附錄附錄一（英語(yǔ)文獻(xiàn)）The 51 Series MCUFrom the world of radio in the world to a single chip ,modern puter technology, industrial revolution, the world economy from the capital into the economy to knowledge economy. Field in the electronic world, from the 20th century into the era of radio to puter technology in the 21st century as the center of the intelligent modern era of electronic systems. The basic core of modern electronic systems are embedded puter systems (referred to as embedded systems), while the microcontroller is the most typical and most extensive and most popular embedded systems. Microcontroller has created the age of modern electronic systems.First, Microcontroller and embedded system, embedded system is the result of the puter embedded applications, embedded systems for early generalpurpose puter adapted after embedded in the object system in various electronic systems, such as ship autopilot, turbine monitoring system, etc. Embedded system is a puter system first, secondly it is embedded in the object system, for object in the object system requirements of data acquisition, processing, status display and output control functions, as embedded in the object system, embedded system puter don39。而且在論文的完成過(guò)程中，也給我提供了巨大的幫助，讓我得以順利的完成了論文。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 39 謝辭在論文完成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師 xx 表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧四年來(lái)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對(duì)現(xiàn)在的收獲，我感到無(wú)限欣慰。（3）PCB 制作方面，PCB 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置中對(duì)孔徑和線距，線寬的設(shè)置還存在不完美的地方。為了進(jìn)一步完善系統(tǒng)功能和推廣應(yīng)用，在以下幾個(gè)方面有待改進(jìn)：（1）系統(tǒng)硬件方面，采用貼片式工藝，控制板體積更小，質(zhì)量更好，功耗更低，使硬件制作的質(zhì)量更好。 后期展望本文所討論的基于單片機(jī)的電容測(cè)試儀利用了對(duì)電容進(jìn)行充放電，測(cè)的充電時(shí)間從而計(jì)算出電容量的原理和模擬電路的相關(guān)知識(shí)，對(duì)一個(gè)未知其電容值的電容器機(jī)芯測(cè)量。首先介紹在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)過(guò)程中涉及到的充電，放電技術(shù)；然后介紹設(shè)計(jì)硬件流程以及流程中各硬件模塊的工作原理；最后介紹了硬件設(shè)計(jì)中的原理圖繪制步驟及 PCB 印制板制作的方法，其實(shí)現(xiàn)用到了 Altium Designer9 軟件。,電路原理圖的設(shè)計(jì)，繪制和 PCB 制版的方法。因此，設(shè)計(jì)可靠、安全、便捷的電容測(cè)試儀具有極大的現(xiàn)實(shí)必要性。圖 425 焊接完成的 PCB 電路板畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 37 第 5 章 總結(jié) 設(shè)計(jì)工作總結(jié)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提高，很多智能芯片的制造，使電子測(cè)量?jī)x表向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。如果不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢查，通電檢查不僅困難較多，而且可能損壞設(shè)備儀器，造成安全事故。 焊后加熱拿開(kāi)焊錫絲后，不要立即拿走烙鐵，繼續(xù)加熱使焊錫完成潤(rùn)濕和擴(kuò)散兩個(gè)過(guò)程，直到是焊點(diǎn)最明亮?xí)r再拿開(kāi)烙鐵，不應(yīng)有毛刺和空隙。不能將焊錫直接加在烙鐵上使其熔化，這樣會(huì)造成冷焊。 預(yù)熱 烙鐵與元件引腳、焊盤接觸，同時(shí)預(yù)熱焊盤與元件引腳，而不是僅僅預(yù)熱元件，此過(guò)程約需 1 秒鐘時(shí)間。： 插入 將插件元件插入電路板標(biāo)示位置過(guò)孔中，與電路板緊貼至無(wú)縫為止。如焊接導(dǎo)線、連接線等。三是孤島問(wèn)題，如果覺(jué)得很大，那就定義個(gè)地過(guò)孔添加進(jìn)去也可以解決。覆銅的意義在于，減小地線阻抗，提高抗干擾能力；降低壓降，提高電源效率；還有，與地線相連，減小環(huán)路面積。布線參數(shù)設(shè)定完畢后，開(kāi)始布線。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯(cuò)毫無(wú)章法。這是在布通之后，調(diào)整布線，使其能達(dá)到最佳的電器性能。其次是電器性能的滿足。這是 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)的最基本的要求。 的布線布線是整個(gè) PCB 設(shè)計(jì)中最重要的工序，該步驟將會(huì)影響 PCB 板的性能優(yōu)劣。執(zhí)行—設(shè)計(jì)—規(guī)則，根據(jù)要求設(shè)置其約束數(shù)據(jù)，如下圖所示：圖 418 PCB 規(guī)則設(shè)置框規(guī)則設(shè)置對(duì)話框可以對(duì)，線寬（線寬決定通過(guò)的電流大小）線間距以及各種孔的大小等不同的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。因?yàn)樗P(guān)系到 PCB中布線，覆銅的好壞。焊點(diǎn)的距離太小，不利于人工焊接，只能以降低工效來(lái)解決焊接質(zhì)量。同向并行的線條密度太大，焊接時(shí)很容易連成一片。 ，但卻是 PCB 設(shè)計(jì)中帶來(lái)的，它們是： 過(guò)線孔太多，沉銅工藝稍有不慎就會(huì)埋下隱患。 ：有條件做寬線決不做細(xì)；高壓及高頻線應(yīng)園滑，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得采用直角。 ，電容：一般在原理圖中僅畫出若干電源，電容，但未指出它們各自應(yīng)接于何處。最好的走向是按直線，但一般不易實(shí)現(xiàn)，最不利的走向是環(huán)形。打開(kāi) PCB 文件:執(zhí)行—工具—器件布局—自動(dòng)布局—彈出下列窗口：圖 416 PCB 自動(dòng)生成確認(rèn)窗口點(diǎn)擊 YES 后生成 PCB 布局圖，經(jīng)過(guò)對(duì)元器件的擺放和布局，形成以下界面：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 31 圖 417 PCB 元器件布局窗口：如輸入/輸出，交流/直流，強(qiáng)/弱信號(hào)，高頻/低頻，高壓/低壓等，它們的走向應(yīng)該是呈線形的(或分離)，不得相互交融。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 30 圖 415 視圖配置窗口 元件布局在設(shè)計(jì)中，布局是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。PCB 編輯器是一個(gè)多層環(huán)境，在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，往往會(huì)遇到工作層選擇的問(wèn)題，可以在不同的工作層上進(jìn)行不同的操作。對(duì)電路板工作層的管理可以執(zhí)行 Design—Layer Stack Manager 命令。 （6）Keep out layer(禁止布線層) 用于定義在電路板上能夠有效放置,在該區(qū)域外是不能自動(dòng)布局和布線的.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 29 （7）Silkscreen layer(絲印層) 絲印層主要用于放置印制信息,如元件的輪廓和標(biāo)注,各種注釋字符等.（8） Multi layer(多層) 電路板上焊盤和穿透式過(guò)孔要穿透整個(gè)電路板,與不同的導(dǎo)電圖形層建立電氣連接關(guān)系,因此系統(tǒng)專門設(shè)置了一個(gè)抽象的層,多,焊盤與過(guò)孔都要設(shè)置在多 層上,如果關(guān)閉此層,焊盤與過(guò)孔就無(wú)法顯示出來(lái).（9） Drill layer(鉆孔層) 鉆孔層提供電路板制造過(guò)程中的鉆孔信息(如焊盤,過(guò)孔就需要鉆孔).Altium Designer 提供層堆棧管理器對(duì)各層屬性進(jìn)行管理。 PCB 的層PCB 各層的含義如下：（1） Signal layer(信號(hào)層) 信號(hào)層主要用于布置電路板上的導(dǎo)線.（2） Internal plane layer(內(nèi)部電源/接地層) 該類型的層僅用于多層板,四層板,六層板,一般指信號(hào)層和內(nèi)部電源/接 地層的數(shù)目.（3）Mechanical layer(機(jī)械層) 一般用于設(shè)置電路板的外形尺寸,數(shù)據(jù)標(biāo)記,對(duì)齊標(biāo)記, PCB 制造廠,機(jī)械層可以附加在其它層上一起輸出顯示. （4） Solder mask layer(阻焊層) 在焊盤以外的各部位涂覆一層涂料,如防焊漆,是自動(dòng)產(chǎn)生的。 PCB 文件圖 413 創(chuàng)建 PCB 文件截圖截圖 參數(shù)設(shè)置畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 28 圖 414 板選項(xiàng)框執(zhí)行 DesignBoardOptions 命令，設(shè)置版圖的參數(shù)。終于完成了萬(wàn)能板的焊接，并且通過(guò)調(diào)試，使其可以正常工作。經(jīng)過(guò)對(duì)原理圖的研究，電路可行性的考證之后。由此LM324 在 5V 供電時(shí)，都能在其額定的電壓內(nèi)，所以沒(méi)有為 LM324 做單獨(dú)電壓，而是通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的 5V 電源直接供電。將 LM324 通過(guò) 5V 供電，電壓輸出端為 ，此時(shí)的反相端口則為 。 （數(shù)據(jù)顯示順序由上往下對(duì)應(yīng)電路圖中的萬(wàn)用表由左往右） 。說(shuō)明了 LM324 運(yùn)算放大器對(duì)電壓進(jìn)行了比較和輸出。圖 410 Multisim 仿真電路截圖該圖為系統(tǒng)充電電路及放電電路在 Multisim 軟件上的仿真，取三個(gè)不同的點(diǎn)對(duì)電壓進(jìn)行測(cè)量，LM324 兩個(gè)部分的輸出端接入一個(gè)示波器對(duì)其波形的跳動(dòng)進(jìn)行顯示。本電路中，用其對(duì)系統(tǒng)的充電及放電電路進(jìn)行仿真。以下為 Proteus 軟件仿真的原理圖設(shè)計(jì)：XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./UAT89C52A1B2C3E162435Y01514213Y324150Y6977U274LS138D71463D5124D31029D1807E6RW5S4VS1D2VE3LCD1M06L234567891RP1RESPACK8VCGNDQ1850 Q2850 Q3850 Q4850 Q5850R71k R81k R91k R10k R1k13M140k 150k 16k 170C62pFC72pFX1GNDR19kR201kR211kGNDR21kQ8850 R231kR241k R251k R26.1kR301/2WR11k VCVCC10pFR30(1) R19(2)U3:A(+IP)54%RV210kU3:D(+IP)CX10FENTRABCD2 141U3:ALM324 1213 1441U3:DLM324Q6NPVC圖 48 Proteus 仿真原理圖截圖該圖為 Proteus 軟件對(duì) LCD1602 液晶顯示驅(qū)動(dòng)的模擬仿真圖：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)紙 25 圖 49 Proteus 仿真截圖 Ni Multisim 11 仿真Multisim 是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以 Windows 為基礎(chǔ)的仿真