【正文】 PCB板的設計與系統(tǒng)的調試5 PCB板的設計與系統(tǒng)的調試 PROTEL99SE的介紹與PCB板的設計Protel99SE是應用于Windows9X/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設計軟件，采用設計庫管理模式，可以進行聯(lián)網設計，具有很強的數據交換能力和開放性及3D模擬功能，是一個32位的設計軟件，可以完成電路原理圖設計，印制電路板設計和可編程邏輯器件設計等工作，可以設計32個信號層，16個電源地層和16個機加工層。電路工程設計部分 (1)電路原理設計部分(Advanced Schematic 99)：電路原理圖設計部分包括電路圖編輯器(簡稱SCH編輯器)、電路圖零件庫編輯器(簡稱Schlib編輯器)和各種文本編輯器。(2)印刷電路板設計系統(tǒng)(Advanced PCB 99)：印刷電路板設計系統(tǒng)包括印刷電路板編輯器(簡稱PCB編輯器)、零件封裝編輯器(簡稱PCBLib編輯器)和電路板組件管理器。(3)自動布線系統(tǒng)(Advanced Route 99)：本系統(tǒng)包含一個基于形狀(Shapebased)的無柵格自動布線器，用于印刷電路板的自動布線，以實現PCB設計的自動化。(2)可編程邏輯設計系統(tǒng)(Advanced PLD 99)：可編程邏輯設計系統(tǒng)包含一個有語法功能的文本編輯器和一個波形編輯器(Waveform)。利用PLD系統(tǒng)可以最大限度的精簡邏輯部件，使數字電路設計達到最簡化。二、Protel 99 SE的功能特性開放式集成化的設計管理體系超強功能的、修改與編輯功能強大的設計自動化功能本設計中，PCB的設計如圖51所示：圖51 PCB板的設計電路 系統(tǒng)調試與系統(tǒng)測試 系統(tǒng)軟件調試單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境(uVision)將這些部份組合在一起。 系統(tǒng)硬件調試本設計的硬件部分通過調試，在調試過程中遇到很多問題，由于本單路是由面包板搭成的，所以電路不穩(wěn)定。其調試內容為：1)面包板接通電源，調試數碼管全亮顯示效果，數碼管調試結果如圖52所示：圖52 數碼管調試2)被測電阻的調試，按下Sr鍵后，閉合開關Srg,數碼管顯示被測電阻20K的阻值，電阻調試經修正后的結果如圖53所示：圖53 電阻調試3)被測電容的調試，按下Sc鍵后，數碼管顯示被測電容103的示值: 電容調試經修正后的結果如圖54所示：圖54 電容調試 系統(tǒng)測試(1)測試原理：在系統(tǒng)設計中，以MCS51單片機為核心的電阻、電容、電感測試儀，將電阻，電容，電感，使用對應的振蕩電路轉化為頻率實現各個參數的測量。以Keil51為仿真平臺，使用C語言與匯編語言混合編程編寫了系統(tǒng)應用軟件；包括主程序模塊、顯示模塊、電阻測試模塊、電容測試模塊和電感測試模塊。(3)測試儀器：示波器，萬用表，穩(wěn)壓電源，計算機。測試結果如下：a)電阻測試數據如表51所示。表 52電容測試數據讀取示值（pF）振蕩頻率（Hz）標稱值（pF）相對誤差值（%）10331610105104299620622416199583c) 由于電感制作復雜本次測試暫未對電感進行測試。為了減小本設計中誤差的大小，主要利用修正的方法來減小本測試儀的測量誤差。在測量的數據處理過程中選取合適的修正值很關鍵，修正值的獲得有三種途徑。本測試修正值選取主要通過實驗求取，對影響測量讀數的各種影響因素，如溫度、濕度、電源電壓等變化引起的系統(tǒng)誤差。由于振蕩電路外圍器件由電容電阻分立元件搭接而成，所以由振蕩電路產生的被測參數對應的頻率有一定的誤差，所以只能通過多次實驗測量，選取合適的修正值來盡可能的減少本測試系統(tǒng)的誤差。本設計的硬件電路圖簡單,可降低生產成本。經過測試，系統(tǒng)各個模塊都能正常共組，成功地達到了設計的硬件要求。通過結合硬件電路，在Keil51的平臺上，使用C語言與匯編語言混合編程編寫了系統(tǒng)應用程序，使程序能夠正常運行，實現了設計的要求。雖然本系統(tǒng)完成了設計設計要求，但其中仍然存在著很多需要改進的地方。希望在之后的設計之中能夠得到進一步解決。致謝致 謝本文是作者在西安交通大學城市學院做畢業(yè)設計期間學習、工作的總結，是在導師xxxxxx老師指導下完成的。在分析問題、解決問題及獨立工作的能力有了很大的提高。在本文的課題研究及寫作過程中，也給予了大力支持。在城市學院這個學習氛圍活躍、團結友愛的集體里，大家互相幫助，彼此討論問題，共同提高。最后，再次向xxxxxx老師以及幫助過我的同學們表示最真誠的謝意！參考文獻參 考 文 獻[1]申忠如，申淼，2008年3月第1版[2]申忠如，郭福田，丁暉．現代測試技術與系統(tǒng)設計．西安：西安交通大學出版社，．[3][M].北京化學工業(yè)出版社，2004 [4]，1997[5]，2001[6]，2002[7]，ISBN7 81082 169 5TP [8]，2008[9] Design of Elektronic Equipment,CRC Press on2001[10] termiznew polprzewodnik 附錄附 錄附錄一　系統(tǒng)原理圖及PCB附圖１附圖２附錄二　源程序源程序：include include include include unsigned char inte=0。 //頻率相對應的計數值unsigned long int ff=0。typedef unsigned int uint。 int m=0,w=0,q=0,b=0,s=0,g=0。sbit sc=P1^1。sbit fw=P3^5。sbit srd=P1^6。 for(j=0。j++) for(i=0。i++){。 for (i=0。 i++){。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。break。 delay_50us()。 delay_50us()。 TH1=0x00。 long int h1=0x00。 //tt用于計算頻率 TMOD=(TMODamp。 TH1=0x00。 ET1=1。 while(fw==1)。 while(fw==0)。 TR1=0。 h1=TH1。 inte=0。 ff=(unsigned long int)()。 cafrequent()。 while(sr==0) { if (srd==0) { //R=((*ff))()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 } else (srg==0) 。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 } } while(sc==0) { // C=。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 } while(sl==0) { L=(ff*ff)。 m=L/100000。 w=(L/10000)%10。 q=(L/1000)%10。 b=(L/100)%10。 s=(L/10)%10。 g=L%10。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 delay_5ms()。 }外文翻譯單片機AT89C51簡介AT89C51是美國ATMEL公司生產的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內含4Kb字節(jié)的快速可擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128 字節(jié)的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS51產品指令系統(tǒng)，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大AT89C51單片機可為您提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。功能特性概述：AT89C51提供以下標準功能：4K 字節(jié)閃速存儲器，128字節(jié)內部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數器，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。引腳功能說明：Vcc：電源電壓GND：地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數據總線復位口。在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可做熟出口。Flash編程和程序校驗期間，P1接受低8位地址。對端口寫“1”，通過內部地山拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸出口，作輸出口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。做輸出端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。表1 P3功能引腳功能RXDTXDINT0INT1TOT1WRRDRST：復位輸入。ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址所存允許）輸出脈沖用于所存地址的低8位字節(jié)。要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。如有不要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE無效。在此期間，當訪問外部數據存儲器，這兩次有效的PSEN信號不出現。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。 如果加密位LB1被編程，復位時內部會鎖存EA端狀態(tài)。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。XTAL2: 振蕩器反相放大器的輸出端。這個放大器與作為反饋的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器。對外接電容CC2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30PF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40PF。這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。圖1 外部時鐘電路圖2 外部時鐘輸入在空閑工作模式狀態(tài)，CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內的外設仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產生?？臻e模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。程序會首先響應中斷，進入中斷服務程序，執(zhí)行完中斷服務程序并僅隨終端返回指令，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機進入空閑模式那條指令后面的一條指令。為了避免可能對端口產生以外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應該是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位，復位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內容，在VCC恢復到正常工作電平前，復位應無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。每個字節(jié)寫入周期是自身定時地。寫周期完成后，有效的數據就會出現在所有輸出端上，此時，可進入下一個字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，可在任意時刻進行數據查詢。編程完成后。加密位不可能直接變化。芯片擦除：利用控制信號的正確組合（表1）并保持ALE/PROG引腳10ms的低電平脈沖寬度即可將PEROM陣列（4k字節(jié)）整片擦除，代碼陣列在擦除操作中將任何非空單元寫入“1”，這步驟需要再編程之前進行。用于聲明該器件的廠商、型號和編程電壓。編程接口：采用控制信號的正確組合可對FLASH閃速存儲陣列中的每一代碼字節(jié)進行寫入和存儲器的整片擦除，寫操作周期是自身定時的，初始化后它將自動