【正文】 ）在敷完銅之后，需要觀察敷銅區(qū)域，避免有些接地的敷銅區(qū)域形成孤島。 （6）如果有必要，~。 （4）在布線時(shí)我們一定要弄清楚板層，有時(shí)一個(gè)放錯(cuò)了板層的字符，會(huì)帶來(lái)制作時(shí)的困難，要想合理的完成制作，必須清楚板層。 （3）電源走線一定要寬，實(shí)際上是越寬越好，但過(guò)寬會(huì)影響布線的效率。5．3 PCB制作中的注意事項(xiàng) （1）要注意焊盤的大小、過(guò)孔的大小、走線的安全間距及走線的寬帶，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候應(yīng)該用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，保證元器件能夠合適的插進(jìn)去。當(dāng)然，飛線的多少取決于布線的水平高低。5．2 飛線的處理由于制作的是單面板，難免有很多的飛線，在制作完P(guān)CB板之后，需處理飛線。（5） 在走線時(shí)一定要注意電源走線的設(shè)置，電源的走線一定要寬，這樣承載的電流會(huì)更大，電流的大小與走線的寬度之間有一定的計(jì)算公式，可以作參考。（3） 放置元件時(shí)須注意一些規(guī)則，例如將單片機(jī)的晶振和電容靠近單片機(jī)放置，將電源供電的USB接口靠近板框放置等。5．1 PCB板的制作規(guī)則我在數(shù)字鐘設(shè)計(jì)中采用Orcad軟件平臺(tái)，完成了PCB的制作，在PCB的設(shè)計(jì)中需注意以下的一些規(guī)則：（1） 在Orcad中制作PCB時(shí)一定要注意板層的設(shè)置，我們本次設(shè)計(jì)的是單面板，所以需將Bottom層設(shè)為走線層，TOP層設(shè)為絲印層（DOC層），別的板層全部設(shè)為不走線層。具體組成如下所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)圖 單片機(jī)正常工作是+5V電壓，本次設(shè)計(jì)不做電源部分，采用USB供電，由于USB供電較為穩(wěn)定，所以不需要穩(wěn)壓部分，直接給單片機(jī)供電，這樣就減少了7805穩(wěn)壓?？?。 為了讓數(shù)碼管的顯示更清晰，我選用74HC573鎖存器來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。通常采用手動(dòng)復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位組合，其電路如下圖所示。手動(dòng)復(fù)位是指通過(guò)一按鈕開(kāi)關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。在通電瞬間，電容C通過(guò)電阻R充電，RST端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。驅(qū)動(dòng)電路我采用PNP管9012，具體電路圖如下所示： 復(fù)位電路分兩種方式，分別是上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位。給單片機(jī)提供時(shí)鐘的電路圖有如下兩種： 由于我本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)，并且外部時(shí)鐘源不好加到電路中，精度又不是特別高，所以我選用內(nèi)部時(shí)鐘方式。單片機(jī)引腳圖和結(jié)果框圖如下圖1和圖2所示： 圖1 AT89C51引腳圖圖2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖硬件模塊設(shè)計(jì)蜂鳴器8位數(shù)碼管振蕩器復(fù)位電路80C51CPU 鬧鐘設(shè)置及開(kāi)關(guān)控制外部中斷對(duì)時(shí)/設(shè)置鬧鐘 電源其核心部件是89C51單片機(jī)，由89C51單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器及循環(huán)延時(shí)確定時(shí)間，并且通過(guò)掃描驅(qū)動(dòng)8位數(shù)碼管來(lái)顯示計(jì)數(shù)器時(shí)間，還可以通過(guò)外部中斷校對(duì)時(shí)間和設(shè)置鬧鐘，并且檢測(cè)鬧鐘開(kāi)關(guān)，如果鬧鐘時(shí)間到，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。80C51CPU處理晶 振外中斷各種按鍵數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)碼管蜂鳴器鬧鐘指示硬件電路設(shè)計(jì) 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的12MHz的方波信號(hào),。 為了能在設(shè)置的鬧鐘時(shí)間很方便的提示我們，需要通過(guò)蜂鳴器的報(bào)警來(lái)提醒，由于單片機(jī)輸出的方波驅(qū)動(dòng)能力太弱，要使蜂鳴器發(fā)出的聲音更亮些，需要加上驅(qū)動(dòng)電路。 上電自動(dòng)復(fù)位電路是在加電瞬間電容通過(guò)充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路圖如下所示。只要電源VCC的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。系統(tǒng)上電運(yùn)行后，若需要復(fù)位，一般是通過(guò)手動(dòng)復(fù)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 由于設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘無(wú)需上電復(fù)位，所以采用按鍵電平復(fù)位，如上b圖所示。由于8位數(shù)碼管的顯示是經(jīng)過(guò)一位一位顯示的，當(dāng)它的掃描頻率在50Hz~100Hz之間時(shí)，我們就不會(huì)看出它的位顯示，并且顯示的亮度正好合適，數(shù)碼管的位選我通過(guò)38譯碼器74HC138，具體連接關(guān)系如下圖所示：鎖存驅(qū)動(dòng)位選 單片機(jī)的最小系統(tǒng)由4部分構(gòu)成，分別是：?jiǎn)纹瑱C(jī)、振蕩電路、復(fù)位電路、RAM和ROM。具體電路如下所示：USB供電 PCB板的制作本次設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘系統(tǒng)中由于頻率不是特別高，所以在設(shè)計(jì)PCB板時(shí)不存在考慮走線之間頻率干擾問(wèn)題，但由于設(shè)計(jì)規(guī)定了PCB板的大小為7*9cM，并且是單面板，所以對(duì)我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的難度，在設(shè)計(jì)中不得不通過(guò)走飛線的方式完成PCB板的制作。（2） 由于本次設(shè)計(jì)的單面板大小規(guī)定為7*9Cm,所以在開(kāi)始制定板框大小時(shí)，在Global層畫邊框時(shí)，將其設(shè)置為規(guī)定的大小，然后根據(jù)一定的規(guī)則放置元件，放置元件時(shí)應(yīng)讓元件間的走線距離最小。（4） 在放置完元件之后，進(jìn)行布線時(shí)需注意一些走線時(shí)的設(shè)置，最重要的是元件過(guò)孔的孔徑設(shè)置，為了制作方便，、當(dāng)然，設(shè)置了孔徑，還需注意焊盤的大小，軟件默認(rèn)的焊盤大小一般太小，焊接時(shí)不太方便；其次是走線的安全間距設(shè)置，走線間距一般默認(rèn)為軟件的設(shè)置，；下來(lái)就是走線的一些規(guī)則設(shè)置，如果是自動(dòng)布線，則可設(shè)置布線時(shí)的一些規(guī)則，如果是手工布線，則可根據(jù)需要進(jìn)行布線。為了使單面板的布線方便，飛線更少，我們將地線設(shè)為敷銅種子，在敷銅時(shí)與大面積的銅相接。經(jīng)常選取的辦法是打過(guò)孔，這樣在加工之后可以采用飛線將其連接。有時(shí)為了減少飛線而走很遠(yuǎn)的路，這樣帶來(lái)高頻的影響，我覺(jué)得這種方法應(yīng)該避免。 （2）對(duì)于一些自己制作的原件封裝，一定要測(cè)量使之合理。適當(dāng)?shù)臅r(shí)候我們可以大概的計(jì)算一下，使之更加合理。 （5）首次在PCB板上放置USB接口，一定要注意正負(fù)極不能接反。為了使電源電壓穩(wěn)定，可以在電源電壓與地之間接一個(gè)濾波電容，如果電源電壓波動(dòng)較大，則可以使用穩(wěn)壓芯片來(lái)穩(wěn)壓。如果存在孤島，則需要與最近敷銅區(qū)連接起來(lái)，經(jīng)常采用打過(guò)孔走飛線的方式使其連接起來(lái)。軟件模塊的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)單片機(jī)數(shù)字鐘，供可選擇的語(yǔ)言有匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言兩種選擇，從總體角度考慮，兩種語(yǔ)言各有其優(yōu)缺點(diǎn)。相反，匯編語(yǔ)言又是一種較為低級(jí)的語(yǔ)言，編寫起來(lái)難度較大，程序量也較大，不易編寫大規(guī)模的系統(tǒng)。雖然C語(yǔ)言具有強(qiáng)大的功能，但也有不足之處，比如在循環(huán)延時(shí)時(shí)不易計(jì)算出相應(yīng)的機(jī)器周期，還有，采用不同的編譯器，可能以不同的方式編譯出不同的機(jī)器碼。6．1數(shù)字鐘總體設(shè)計(jì)框圖 編程設(shè)計(jì)數(shù)字鐘大家可能最常用的就是采用單片機(jī)中的定時(shí)器定時(shí)的方法，由于定時(shí)器不能一次定時(shí)1s，所以需采用定時(shí)一定的時(shí)間，循環(huán)疊加的方法，加到一秒后，將其顯示的秒加一，然后判斷分和時(shí)是否加一，這樣就完成了數(shù)字鐘的最基本制作。程序設(shè)計(jì)框圖如下：開(kāi) 始F0 = 1設(shè)置鬧鐘的時(shí)間=當(dāng)前時(shí)間F0 = 0F0 = 1鬧鐘報(bào)警YYNN鬧鐘流程圖開(kāi) 始掃 描顯示時(shí)間I + +總延時(shí)1s i=0秒加一分=60 秒=00分加一秒=60 分=00時(shí)加一時(shí)=24時(shí)=00YYYYNNNN正常走時(shí)流程圖開(kāi) 始給時(shí)分秒6位數(shù)分配6字節(jié)靜態(tài)存儲(chǔ)空間中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置開(kāi)外中斷設(shè)置鬧鐘？防抖延時(shí)設(shè)置鬧鐘？開(kāi)定時(shí)器0，定時(shí)50ms定時(shí)器中斷？將當(dāng)前時(shí)分秒保存到靜態(tài)空間N時(shí)分秒全置零掃描顯示是否外中斷？N設(shè)置鬧鐘？Y保存鬧鐘設(shè)置時(shí)間中斷服務(wù)，對(duì)時(shí)及設(shè)置鬧鐘，相 應(yīng)的時(shí)分加一Y計(jì)數(shù)器m++Y取出設(shè)鬧鐘之前保存時(shí)間加上m*50ms的設(shè)置鬧鐘耗時(shí)時(shí)間，掃描顯示正常時(shí)間YY延時(shí) 正常走時(shí)NNN鬧鐘設(shè)置流程圖6．2源程序 源程序見(jiàn)附件Ⅰ。當(dāng)然，作為我們初學(xué)者來(lái)說(shuō)，遇到問(wèn)題越多收獲也