【正文】 3D 功能在加工印制版之前可以看到板的三維效果。其具有的打印功能，可以輕松修改打印設(shè)置控制打印結(jié)果。 Protel 99SE 容易使用的特性還體現(xiàn)在其幫助功能，按下右上角的小問號，然后輸入你所要的信息，可以很快地看到特性的功能，然后用到設(shè)計(jì)中，按下狀態(tài)欄末端的按鈕，使用幫助顧問。 PCB 制作 2 當(dāng)通過 PROTEL 繪制出完整的電路原理圖后，就可以按照繪制好的原理圖制作 PCB了，具體步驟如下： （ 1）打印電路板。將繪制好的電路板用轉(zhuǎn)印紙打印出來，注意滑的一面面向自己，一般打印兩張電 路板，即一張紙上打印兩張電路板。在其中選擇打印效果最好的制作線路板。 （ 2）裁剪覆銅板，也就是表面面都覆有銅膜的線路板，將覆銅板裁成電路板的大小，不要過大，以節(jié)約材料。 （ 3）預(yù)處理覆銅板。用細(xì)砂紙把覆銅板表面的氧化層打磨掉，以保證在轉(zhuǎn)印電路板時(shí)，熱轉(zhuǎn)印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上，打磨好的標(biāo)準(zhǔn)是板面光亮，沒有明顯污漬。 （ 4）轉(zhuǎn)印電路板。將打印好的電路板裁剪成合適大小，把印有電路板的一面貼在覆銅板上，對齊好后把覆銅板放入熱轉(zhuǎn)印機(jī)，放入時(shí)一定要保證轉(zhuǎn)印紙沒有錯(cuò)位。一般來說經(jīng)過 23 次轉(zhuǎn)印，電路板就能很牢固 的轉(zhuǎn)印在覆銅板上。熱轉(zhuǎn)印機(jī)事先就已經(jīng)預(yù)熱，溫度設(shè)定在 901400 攝氏度，由于溫度很高，操作時(shí)注意安全。 （ 5）腐蝕線路板 ,回流焊機(jī)。先檢查一下電路板是否轉(zhuǎn)印完整，若有少數(shù)沒有轉(zhuǎn)印好的地方可以用黑色油性筆修補(bǔ)。然后就可以腐蝕了，等線路板上暴露的銅膜完全被腐蝕掉時(shí)，將線路板從腐蝕液中取出清洗干凈，這樣一塊線路板就腐蝕好了。腐蝕液的成分為濃鹽酸、濃雙氧水、水，比例為 1： 2： 3，在配制腐蝕液時(shí)，先放水，再加濃鹽酸、濃雙氧水，若操作時(shí)濃鹽酸、濃雙氧水或腐蝕液不小心濺到皮膚或衣物上要及時(shí)用清水清洗，由于要使用強(qiáng)腐蝕性 溶液，操作時(shí)一定注意安全。 （ 6）線路板鉆孔。線路板上是要插入電子元件的，所以就要對線路板鉆孔了。依據(jù)電子元件管腳的粗細(xì)選擇不同的鉆針，在使用鉆機(jī)鉆孔時(shí)，線路板一定要按穩(wěn)，鉆機(jī)速度不能開的過慢。 （ 7）線路板預(yù)處理。鉆孔完后，用細(xì)砂紙把覆在線路板上的墨粉打磨掉，用清水把線路板清洗干凈。水干后，用松香水涂在有線路的一面，為加快松香凝固，我們用熱風(fēng)機(jī)加熱線路板，只需 23 分鐘松香就能凝固。 按照上面的流程，我們就做出來一塊 PCB電路板了。 由于采用實(shí)驗(yàn)板成本更低，最后實(shí)物制作時(shí)采用了實(shí)驗(yàn)板焊接。 3 元器件的焊接 元器件裝焊順序依據(jù)的原則是：先低后高，先小后大。一般情況下，應(yīng)按電阻、電容、二極管、三極管、集成電路、大功率管順序焊接。 （ 1）對元器件焊接的要求 ○1電阻的焊接：按圖將電阻準(zhǔn)確裝入規(guī)定位置，型號標(biāo)記要易見且方向也盡量一致。要求焊接一種規(guī)格后再焊接另一種規(guī)格。 ○2電容的焊接：按圖將電容準(zhǔn)確裝入規(guī)定位置，并注意有極性電容的極性方向不能錯(cuò)。電容上的型號標(biāo)記要易見見且方向也盡量一致。電解電容要緊靠 PCB 板，不可懸浮。 ○3二極管的焊接：正確辨認(rèn)正負(fù)極性后按要求裝入規(guī)定位置，型號標(biāo)記要易見，焊接時(shí)間盡量可能短。 ○4三極管的焊接：正確辨認(rèn)各引腳后按要求裝入規(guī)定位置，型號標(biāo)記要易見，焊接時(shí)間盡可能短。 ○5 場效應(yīng)管的焊接：正確辨認(rèn)各引腳后按要求裝入規(guī)定位置，焊接時(shí)間盡可能短。需要加散熱片的，將接觸面打磨光滑并加硅脂后再緊固。 ○6集成電路（芯片）的焊接： 集成電路（芯片）焊接時(shí)，要注意按圖紙要 求檢查型號、焊接位置是否符合要求，焊接時(shí)先焊芯片邊沿的兩只引腳，以便使其定位，然后再從左到右或從上到下進(jìn)行逐點(diǎn)焊接。焊接時(shí)間盡可能短，禁止拉焊。 （ 2） 焊接質(zhì)量檢查 ○1元器件不得有錯(cuò)裝、漏裝、錯(cuò)聯(lián)和歪斜松動(dòng)等。 ○2焊點(diǎn)應(yīng)吃錫飽滿，無毛刺、無針孔、無氣泡、裂紋、掛錫、拉點(diǎn)、漏焊、碰焊、虛焊等缺陷。 ○3焊接后電路板上的金屬件表面應(yīng)無銹蝕和其它雜質(zhì)。 ○4焊接完成的電路板 不得有斑點(diǎn)、裂紋、氣泡、發(fā)白等現(xiàn)象，銅箔及敷形涂覆層不得脫落、不起翹、不分層。 4 ○5元器件的引腳或引線表面應(yīng)滲錫均勻。 在完成電路的焊接后，測試之前，一定要先對電路檢測，看是否有短路情況出現(xiàn)，以免芯片損壞。電源輸入電壓也是關(guān)鍵因素，在供電之前務(wù)必用萬用表先測量。 1 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，我們使用了 Keil μVision 2。 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢，所以我們選擇該軟 件來開發(fā)我們的萬年歷程序。 萬年歷軟件系統(tǒng)的流程圖 圖 41 系統(tǒng)軟件流程圖 當(dāng)接通電源開始工作后，單片機(jī)中的程序開始運(yùn)行，將對 DS18B20進(jìn)行初始化，以便和單片機(jī)芯片達(dá)成通信協(xié)議。完成初始化后，由于本系統(tǒng)只有一個(gè)測溫元件，單片機(jī)會向其發(fā)出跳過 RAM指令，接下來便可向其發(fā)送操作指令，啟動(dòng)測溫程序，測溫過程完成后，2 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令，從而便可將溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字模式進(jìn)行顯示讀??；同時(shí) DS1302將讀取時(shí)分秒星期以及年月日寄存器然后通過液晶顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、星期及日期；鍵盤電路中按鍵可對實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘進(jìn)行 調(diào)整。 圖 C 時(shí)間調(diào)整程序流程圖 3 KS0108 的軟件設(shè)計(jì) 液晶控制器 KS0108 一共有七條指令，從作用上可分為兩類，顯示狀態(tài)設(shè)置指令和數(shù)據(jù)讀 /寫操作指令。詳見指令系統(tǒng)可查看圖形液晶顯示器產(chǎn)品有關(guān)手冊。顯示起始行設(shè)置中 L5～ L0 為顯示起始行的地址，取值在 03FH(164 行 )范圍內(nèi)。頁面地址設(shè)置中 P2P0 為選擇的頁面地址，取值范圍為 07H， 代表 18 頁。列地址設(shè)置中 C5C0 為 Y 地址計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，取值在 03FH(164 行 )范圍內(nèi)。 顯示器上 128 點(diǎn) 64 點(diǎn)，每 8 點(diǎn)為 一字節(jié)數(shù)據(jù)，都對應(yīng)著顯示數(shù)據(jù) RAM(在 KS0108 芯片內(nèi) )，一點(diǎn)對應(yīng)一個(gè) bit,計(jì)算機(jī)寫入或讀出顯示存儲器的數(shù)據(jù)代表顯示屏上某一點(diǎn)列上的垂直 8 點(diǎn)行的數(shù)據(jù)。 D0 代表最上一行的點(diǎn)數(shù)據(jù)， D1 為第二行的點(diǎn)數(shù)據(jù) ， ??D7 為第八行的點(diǎn)數(shù)據(jù)。該 bit=1 時(shí)該點(diǎn)則顯示黑點(diǎn)出來，該 bit=0 時(shí)該點(diǎn)則消失。另外 LCD 指令中有－條 display ON/OFF 指令， display ON 時(shí)顯示 RAM 數(shù)據(jù)對應(yīng)顯示的畫面； display OFF 則畫面消失， RAM 中顯示數(shù)據(jù)仍存在。 點(diǎn)陣字模文件的建立： 由于 MGLS12864 液晶顯示器沒有內(nèi)部字符發(fā)生器，所以在屏幕上顯示的任何字符、漢字等須自己建立點(diǎn)陣字模庫，然后均按圖形方式進(jìn)行顯示。由于 KS0108 顯示存儲器的特性，不能將計(jì)算機(jī)內(nèi)的漢字庫和其它字模庫提出直接使用，需要將其旋轉(zhuǎn) 90 度后再寫入。點(diǎn)陣字模庫建立包括以下幾個(gè)方面： 816 點(diǎn)陣常用字符、數(shù)字、符號字模庫。 采用字模軟件提取字模。 1616 點(diǎn)陣字模庫。 采用字模軟件直接提取了“冬臘月初”這幾個(gè)字。 4 ，采用了寬 x 高 =16x32 點(diǎn)陣方式，這樣時(shí)間很清晰，如 下圖。 5 變 量 初 始 化關(guān) 閉 D S 1 3 0 2 寫 保 護(hù)復(fù) 位 關(guān) 閉D S 1 3 0 2 地 址 寫 入延 時(shí)向 該 地 址 寫 入 數(shù) 據(jù)復(fù) 位 關(guān) 閉寫 入 D S 1 3 0 2 地 址延 時(shí)開 始讀 地 址 的 數(shù) 據(jù) 讀 出地 址 增 加地 址 增 加顯 示 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 寫 完 否 ？數(shù) 據(jù) 讀 完 否 ？YN YN 圖 47 DS1302 讀寫程序模塊流程圖 溫度的讀取 DS1802 是這樣測溫的：用一個(gè)高溫度數(shù)的振蕩器確定一個(gè)門周期，內(nèi)部計(jì)數(shù)器在這個(gè)周期內(nèi)對一個(gè)低溫度系數(shù)的振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來得到溫度值。 DS18B20 的復(fù)位脈沖 主機(jī)通過拉低單總線至少 480us 以產(chǎn)生復(fù)位脈沖 然后主機(jī)釋放單總線并進(jìn)入接收模式 此時(shí)單總線電平被拉高 DS18B20 檢測到上升沿后 延時(shí) 15～ 60us，拉低總線 60～ 240us 產(chǎn)生應(yīng)答脈沖 6 下面是 溫度 讀取的子程序： void Init_DS18B20(void) { unsigned char x=0。 DQ = 1。 //DQ 復(fù)位 delay_18B20(8)。 //稍做延時(shí) DQ = 0。 //單片機(jī)將 DQ 拉低 delay_18B20(80)。 //精確延時(shí) 大于 480us DQ = 1。 //拉高總線 delay_18B20(14)。 x=DQ。 //稍做延時(shí)后 如果 x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失敗 delay_18B20(20)。 鍵盤模塊 鍵盤模塊的軟件程序相對于溫度模塊和時(shí)鐘模塊比較簡單。鍵盤模塊的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是消陡。通常的按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會一下子斷開。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，為了不產(chǎn)生這種現(xiàn)象而作的措施就是按鍵消抖。按鍵的消抖，可用硬件或軟件兩種方法。因?yàn)橛布缎枰砑宇~外的硬件，故這里 我們采用軟件消抖。 軟件方法去抖，即檢測出鍵閉合后執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序， 5ms～ 10ms 的延時(shí)，讓前沿抖動(dòng)消失后再一次檢測鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)為真正有鍵按下。當(dāng)檢測到按鍵釋放后，也要給 5ms～ 10ms 的延時(shí)，待后沿抖動(dòng)消失后才能轉(zhuǎn)入該鍵的處理程序。 蜂鳴器模塊 蜂鳴器模塊的設(shè)計(jì)，主要是讓單片機(jī)產(chǎn)生一定頻率的電流信號，在我們的設(shè)計(jì)中，使用單片機(jī)通過程序輸出方波信號，來產(chǎn)生蜂鳴器需要的信號，當(dāng)鬧鐘定時(shí)結(jié)束時(shí)，就可以調(diào)用蜂鳴器程序，讓蜂鳴器發(fā)出聲音。當(dāng)然，我們的萬年歷再開機(jī)時(shí)會提醒用 戶是否開啟按鍵時(shí)，蜂鳴器是否聲音提醒，實(shí)現(xiàn)的方法是：我們在蜂鳴器中設(shè)置了 flag 標(biāo)志位，當(dāng)開機(jī)時(shí)，用戶的選擇會賦給 flag 標(biāo)志位，從而由單片機(jī)判斷是否讓蜂鳴器工作，為了記7 錄用戶的選擇，我們將 flag 標(biāo)志位放在了 DS1302 的空閑寄存器中，以保證用戶的選擇不會因?yàn)橄到y(tǒng)的掉電而消失，當(dāng)系統(tǒng)重新上電時(shí)，系統(tǒng)還可以恢復(fù)用戶的選擇。 1 結(jié)束語 在硬件電路焊接和軟件程序設(shè)計(jì)分別完成的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行軟硬件的結(jié)合與調(diào)試。通過下載將在電腦上已完成的程序下載到單片機(jī)芯片中。在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)軟件中存在的問題，及時(shí)解決問題，確保系統(tǒng)能 正常工作并達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過反復(fù)的調(diào)試與實(shí)驗(yàn)，可以證明該系統(tǒng)能夠較好地完成設(shè)計(jì)所需的基本要求。即能夠正確的顯示萬年歷。 在完成軟件系統(tǒng)時(shí)，剛開始我是用的是 12M的晶振，所有器件正常，后來我換了，結(jié)果溫度就不正常了，經(jīng)過認(rèn)真排查才發(fā)現(xiàn)是由于 DS18B20在數(shù)據(jù)讀取時(shí)，對時(shí)間要求很精確，由于晶振的不同造成了讀數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，經(jīng)過這次調(diào)試，讓我更清晰的認(rèn)識到了時(shí)序?qū)υ骷闹匾浴Ｔ谠O(shè)計(jì)中，因?yàn)榭紤]到鬧鐘定時(shí)功能，我們希望我們設(shè)置的鬧鐘時(shí)刻不會因?yàn)橄到y(tǒng)的掉電而丟失，考慮到 DS1302是有鋰電池作 為電源的，不會因?yàn)橹飨到y(tǒng)掉電丟失內(nèi)部數(shù)據(jù)，所以我們將鬧鐘的定時(shí)時(shí)刻放到了 DS1302內(nèi)的空余寄存器里面，像這些靈活的技巧就需要我們認(rèn)真的閱讀元件的數(shù)據(jù)手冊，從中索取對自己有用的信息。 經(jīng)過萬年歷的設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到了很多，讓我認(rèn)識到了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的重要性，當(dāng)設(shè)計(jì)完整的系統(tǒng)時(shí)，要考慮到硬件和軟件兩者的結(jié)合，有時(shí)硬件的不足，我們可以用軟件程序來彌補(bǔ)，從而節(jié)約硬件成本，在設(shè)計(jì)軟件程序時(shí)要模塊化，可以提高程序的可讀性。 1 致 謝 在論文即將完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 余良俊 老師對我的熱情關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)。在我 做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中， 余 老師都以他最大的可能來幫助我，教導(dǎo)我，跟著余 老師做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會了好多東西，這些都對我未來的工作和生活產(chǎn)生重大的影響。他不僅僅是我們學(xué)術(shù)上的良師，更是生活中的益友。他以一個(gè)教育工作者熱忱的心胸不厭其煩地指導(dǎo)著我們，教育者我們，使我們不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識，更學(xué)到了做人的道理。他孜孜不倦悉心細(xì)致的教誨和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)一絲不茍的工作作風(fēng)使我永遠(yuǎn)都不能忘記。在此，特向他表示真誠的感謝。祝 余 老師身體健康，桃李滿天下。 同時(shí)，在我四年的大學(xué)生活中，也得到了很多老師、同學(xué)、朋友的支持和幫助，在此一并表示感謝，正是由于你們，才使我的大學(xué)生活更加豐富多彩，感謝你們。最后，感謝我即將離開的母校 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院 ，你使我的心靈得到了升華；你使我的思維更加成熟，你是我生命 的歸宿，是我成長的階梯，在你的培養(yǎng)下我成功的從學(xué)校走進(jìn)了社會 。 1 參考文獻(xiàn) [1] 李群芳 ,肖看 .單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用 .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [2] 譚浩強(qiáng) .C 語言程序設(shè)計(jì) .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [3] 張?zhí)旆?，?51 單片機(jī) C 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