【正文】 PCB 板的繪制 DXP 使用簡介 第 5 章 總結(jié) 結(jié)論 致謝 參考文獻 附錄 。同理，我們可以完成其它連線。 Proteus 的智能化可以在你想要畫線的時候進行自動檢測。在對象選擇器窗口中，選中相應(yīng)器件，將鼠標置于圖形編輯窗口該對象的欲放位置、單擊鼠標左鍵，該對象被完成放置。進行電路繪制時要先選擇元器件，將所需元器件加入到對象選擇器窗口，單擊對象選擇器按鈕 即可在彈出“ Pick Devices”頁面中的“ Keywords”輸入所需器件型號或關(guān)鍵字，系統(tǒng)在對象庫中進行搜索查找，并將搜索結(jié)果顯示在“ Results”中，雙擊目標元件即可將其添加至對象選擇器窗口。 Proteus ISIS 的工作界面是一種標準的 Windows 界面，包括：標題欄、主菜單、標準工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、預(yù)覽對象方位控制按 鈕、仿真進程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。在菜單“ Debug” 中集中了調(diào)試操作的各項命令，其中“ Start/Stop Debug Session”用 于啟動 /結(jié)束調(diào)試（快捷鍵 Ctrl+F命令按鈕），當啟動調(diào)試后，其它的大部分命令才有效，要用到的其他仿真操作將會在具體軟件調(diào)試中介紹。調(diào)試可分為軟件仿真和硬件仿真兩種方式，它們在工程的屬性選項中進行選擇。編譯結(jié)果信息在Output Window中輸出。 第三，編譯。在 Project Window中展開 Target 1，鼠標右擊 Source Group 1，然后在彈出菜單中選擇“ Add Files to Group ‘ Source Group 1’ ”。 其次， 創(chuàng)建源程序文件并加入到工程中。 第 4 章 軟件仿真 Multisim仿真 Multisim 使用簡介 Keil 仿真 Keil 使用簡介 首先，要安裝軟件并建立工程。 表 9 讀數(shù)據(jù) RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 1 數(shù) 據(jù) 在寫程序時，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)設(shè)置參數(shù)即可。寫數(shù)據(jù)設(shè)置就是根據(jù)最近設(shè)置的地址性質(zhì)，把數(shù)據(jù)寫入 DDRAM 或 CGRAM 中。 寫數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù)就是將待顯示數(shù)據(jù)的標準 ASCII 碼寫如 LCD 的數(shù)據(jù)顯示存儲器（ DDRAM）中。 表 6 CGRAM 地址設(shè)置 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 其中： A5~A0=0~3FH。設(shè)計中液晶只是用于顯示測量電壓值，不需要畫面移動，則進行數(shù)據(jù)讀、寫操作時， S=0 即可。 表 5 輸入方式設(shè)置 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D （ 1） S （ 0） 其中： I/D=1 時，數(shù)據(jù)讀、寫操作后， AC 自動增一； I/D=0 時，數(shù)據(jù)讀、寫操作后， AC 自動減一； S=1 時，數(shù)據(jù)讀、寫操作，畫面平移； S=0 時，數(shù)據(jù)讀、寫操作，畫面不動。而顯示光標對與本設(shè)計并沒有影響，所以將 C 和 B 都賦值為 0，即關(guān)閉光標不閃爍。 表 4 顯示狀態(tài)設(shè)置 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 1 D （ 1） C （ 0） B （ 0） 其中： D 表示顯示開關(guān)， D=1 為開， D=0 為關(guān)； C 表示光標開關(guān)， C=1 為開， C=0 為關(guān)； B 表示閃爍開關(guān)， B=1 為開， B=0 為關(guān)。 表 3 讀 BF 和 AC 值 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 其中： BF=1 表示忙， BF=0 表示準備好； AC 則表示最近一次地址設(shè)置 (CGRAM 或 DDRAM)定義。對于液晶顯示器件 LM016L，其忙碌標志位為 BF。 讀狀態(tài) 要將待顯示數(shù)據(jù)寫如液晶模塊，必須先檢測 LCD是否為忙碌狀態(tài)。 在進行數(shù)據(jù)顯示時，設(shè)定第一行顯示測量數(shù)據(jù)，第二行顯示單位，則 N=1。由上表可知清屏指令為 write_(0x01)，運行時間（ 250KHz）為 ，清除 DDRAM 和AC 的值。根據(jù) LM016L的操作手冊知道，LM016L 顯示字符的操作過程為讀狀態(tài)、寫指令、寫數(shù)據(jù)和自動顯示。下面簡單介紹液晶命令字參數(shù)的設(shè)置。 V = 0 . 0 0 m V ？0 檔 amp。而采用 C 語言則程序可讀性強，實現(xiàn)較簡單，所以采用 C語言編程，流程圖如圖 31 所示。 分貝值的計算 由分貝值與電壓的關(guān)系 20 log10dB V? 知道，只要測量出待測信號電壓值就能夠計算出相應(yīng)的分貝值。如果電壓轉(zhuǎn)換值小于 100，單片機控制微型繼電器使信號放大 10 倍； 如果電壓轉(zhuǎn)換值大于 10000，單片機控制微型繼電器使信號縮小 10 倍。所以，在進行仿真時就使用 ICL7135 積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器件。量程切換軟件處理流程圖如圖 11 所示。用 Proteous 仿真時通過對模擬開關(guān) 74HC4051 的控制線 ABC 來實現(xiàn)量程的切換，為了系統(tǒng)電路安全，將默認檔 位設(shè)為最大量程檔。被 10000 除后獲得萬位上的數(shù)，被 1000 除后獲得千位上 的數(shù)，以此類推，分別獲得百位、十位和個位上相應(yīng)的數(shù)，把這些各位上的數(shù)分別加上 DX04 就獲得相應(yīng)的 ASCII 碼，也就可以通過液晶顯示測量數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換函數(shù)的作用是把待轉(zhuǎn)換數(shù)的各位分離出來，組成一個字符型數(shù)組，然后在液晶屏上顯示出來。數(shù)據(jù)處理程序流程圖如下圖所示。 開 始顯 示參 數(shù) 初 始 化量 程 選 擇數(shù) 據(jù) 處 理 圖 3 軟件系統(tǒng)流程圖 衰減電路控制及數(shù)據(jù)采集 液晶顯示的數(shù)據(jù)是字符型數(shù)組，因此單片機要把經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后要顯示的浮點型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符型數(shù)組在液晶屏上顯示。因此，將主控模塊和其他功能模塊相結(jié)合，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部連接達到智能化和自動化的目的。 第 3 章 軟件設(shè)計 軟件部分主要進行數(shù)據(jù)處理、控制繼電器實現(xiàn)量程的自動切換和顯示測量電壓的有效值、分貝值和單位等。而輸入是 220V、 50Hz 的交流電，折算后選擇 16 2V 的變壓器是非常完美的。根據(jù)經(jīng)驗值，前級濾波電容取 2200uF,后級濾波電容取 10uF 就可以使該直流電源達到非常好的穩(wěn)定性；穩(wěn)壓片采用 78 系列均 可以滿足要求；而且電源帶負載能力非常強，能很好完成對單片機的驅(qū)動運行。輸入端的接入電容是為了減小紋波、消振、抑制高頻和脈沖干擾，通常取 ~；輸出端的電容則是為了改善負載的瞬態(tài)響應(yīng)，一般取 1uF。在設(shè)計中需要正負 15V和正負 5V的電源，則使用 7815 和 7805輸出正的 15V和 5V電源；使用 7915 和 7905 產(chǎn)生 15V和 5V電源。三端穩(wěn)壓器件有三個端子：輸入、輸出和公共端，其內(nèi)部主要由采樣、基準、放大、調(diào)整和保護電路組成，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。對于橋式整流電路來說，脈動電壓峰值為 22u ， 1C 的充電周期等于交流電源周期 T 的一半，即式中 LR 為整流后的等效負載電阻，而 10 2 5 1 0 430 . 0 1 0 . 5 0 . 0 1ioL iOuuR iI ? ?? ? ? ? ???,則 1C 值為 930uF，取 1100uF。 濾波元件的選擇 濾波電解電容 1C 的選擇原則是：取其放電時間常數(shù) 1LRC大于充電周期的 3～5 倍， 即 1LRC =(3~5)T/2。流過整流管的平均電流 /2DiII? ， 考慮到電容充電電流的沖擊，正向電流一般取平均電流的 2～ 3 倍。 整流器的選擇 設(shè)計中選用整流二極管構(gòu)成整流橋進行整流，因為 二極管 的選擇需 要 根 據(jù)二極管的反向耐壓 RMV 和正向電流 FI 。 設(shè)計中采用的LM317 的輸出電壓是在 ~37v 的變化范圍之內(nèi)，由公式 2( ~ )Luu? （ 2u 為次級線圈產(chǎn)生的二次電壓），而 LM317 輸入電壓 iu 與輸出電壓 ou 之差一般在 5～15V 范圍，取 10iouu?? V，得 2 / ( 10)iou u u? ? ?，經(jīng)計算可確定二次電壓為 。如果為了有富余而把二次電壓做得較高，就會增加調(diào)整管的損耗，這樣得相應(yīng)地增大散熱器。 系統(tǒng)需要有穩(wěn)定的 5V? 、 15V 直流電源才能正常運行，根據(jù)直流穩(wěn)壓電源的原理，其方框圖如圖 6 所示。如果毫伏表的供電電源和被測電路共地，很可能出現(xiàn)因毫伏表的地與與測量電路的地之間存在電位差而將該電位差當作毫伏表的 輸入信號的一部分，造成測量偏差。最終的單片機外圍模塊，即時鐘電路、復(fù)位電路和顯示電路如圖 7 所示。經(jīng)查找資料，仿真軟件 Proteous 元件庫中沒有 LCD1602，但是 LM016L 液晶顯示器件可以代替LCD1602 實現(xiàn)液晶顯示功能，所以在仿真時采用 LM016L。 表 1 PC 與 SF 狀態(tài)復(fù)位表 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H A 00H T2CON 00H B 00H TH0 00H PSW 00H TL0 00H SP 07H TH1 00H DPTR 0000H TL1 00H P0~P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF XXH IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H 液晶顯示電路 液晶顯示器是一種低功耗的顯示器，它可以顯示數(shù)字、字符和圖形，而且體積很小，價格也便宜。 復(fù)位使單片機進入某種確定的 初 始狀態(tài)如下： ? PC 值歸零（ 0000H）； ? 各個 SFR 被賦予初始值： P0～ P3 = 0FFH， Acc = 0， B = 0， TH0=0， TL0=0， TH1=0， TL0=0， SP=7，PSW=0 …… ? 退出處于節(jié)電工作方式的停頓狀態(tài)、退出一切程序進程、退出程序的死循環(huán)，從頭開始。其中，去耦電容 C 通常取 10? F，是為了防止干擾信號串入復(fù)位端，引起內(nèi)部寄存器錯誤復(fù)位。 MCS51 單片機通常有上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種復(fù)位方式。此時，ALE、 PSEN、 P0、 P P P3 口都輸出高電平。它是施密特觸發(fā)輸入，當振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)連個機器周期（即 24 個時鐘周期）以上的高電平，使器件復(fù)位。 復(fù)位電路 系統(tǒng)在啟動或程序跑飛或死機時需要進行復(fù)位，使得 CPU 和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。而電容可在 20~100pF 之間選擇，根據(jù)經(jīng)驗值， CC2 常取 15pF、 22pF。因此，若采用外部時鐘，選擇晶振時應(yīng)對其穩(wěn)定性、毛刺做全面的檢驗，以使系統(tǒng)可靠地工作。因為使用外部時鐘時，時鐘的精度高、穩(wěn)定性好、使用方便。 P3 口的第二功能見表 2。 ? : 雙功能口（內(nèi)置了上拉電阻），它具有特定的第二功能。 ? : 雙向 I/O （內(nèi)置場效應(yīng)管上拉），尋址外部程序存儲器時分時作為雙向 8 位數(shù)據(jù)口和輸出低 8 位地址復(fù)用口；不接外部程序存儲器時可作為 8 位準雙向 I/O 口使用。 P0 口尋址外部低 8 位地址時接外部鎖存器 G 端； ALE 端平時會輸出周期正脈沖：f=fosc/6 ；對片內(nèi) ROM 編程時編程脈沖由此端加入。低有效，片內(nèi)無 ROM 時必須接地；片內(nèi)有 ROM 時應(yīng)當接高電平；對片內(nèi) ROM 編程時編程正電源（ 21V）加到此端。 2． 外部引腳說明（雙列直插 DIP 封裝） ? Vcc, GND: 正電源端與接地端（ +5V/)不同的單片機可以允許不同的工作電壓，不同的單片機表現(xiàn)出的功耗也不同。它不僅具備 MCS51 系列已有的 特點，同時增加了 WDT 看門狗、 I2C 總線，上電復(fù)位檢測、欠壓復(fù)位檢測等其他功能，保證I/O 口驅(qū)動電流達到 20mA，運行速度為標準 80C51 的二倍，而且溫度范圍也達到工業(yè)級標準 ( － 40 ～ +85℃ ) ，單片機本身的可靠性即電磁兼容特性也極好，功耗很低。為簡化單片機外圍電路設(shè)計和降低硬件成本，選擇 PHILIPS的 P87LPC764 型 OTP 單片機。而 8051 等系列單片機均有片內(nèi)程序存儲器，可應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計。 圖 2 是 MCS51 定時器的邏輯框圖 ,如果我們把 T0規(guī)定為模式 1 定時器方式 .定時器控制端 (8031 的 12 腳 )接 ICL7135 的“ busy”端 .這樣就能實現(xiàn)計數(shù)器由“ busy”控制對單片機 1/12 時鐘頻率的計數(shù)要求 .