【正文】 I N 34A O U T15E X T12O S C11S D A9S C L10A05A16A27V S S8V D D16A G N D13U5P C F 8 9 5 1R61KR51KR41KR31KL E D S 3 L E D S 2 L E D S 1 L E D S 0D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7R73 3 0R83 3 0R93 3 0R 1 03 3 0R 1 13 3 0R 1 23 3 0R 1 33 3 0R 1 43 3 0D B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7C8 0 . 1 u F+5+5R 2 24 . 7 KR 2 14 . 7 KR 2 04 . 7 KR 1 94 . 7 KR 1 84 . 7 KR 1 74 . 7 KR 1 64 . 7 KR 1 54 . 7 K+5R 2 64 . 7 KR 2 54 . 7 KR 2 44 . 7 KR 2 34 . 7 KC 1 00 . 1 u FS C L6S D A5A01A12A23V C C8G N D4WP7U42 4 C 0 1R 2 71812K E Y 1R E S E TP 1 .0 / T 21P 1 .1 / T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 / R X D10P 3 .1 / T X D11P 3 .2 / I N T 012P 3 .3 / I N T 113P 3 .4 / T 014P 3 .5 / T 115P 3 .6 / W R16P 3 .7 / R D17P 0 .0 / A D 039P 0 .1 / A D 138P 0 .2 / A D 237P 0 .3 / A D 336P 0 .4 / A D 435P 0 .5 / A D 534P 0 .6 / A D 633P 0 .7 / A D 732P 2 .7 / A 1 528P 2 .6 / A 1 427P 2 .5 / A 1 326P 2 .4 / A 1 225P 2 .3 / A 1 124P 2 .2 / A 1 023P 2 .1 / A 922P 2 .0 / A 821P S E N29R S T9V C C40G N D20EA31A L E30X T A L 119X T A L 218U1S T C 8 9 C 5 2C90 . 1 u FR 2 84 . 7 K+5+5Y11 1 .0 5 9 2 M H ZC 1 1 2 0 pC 1 2 2 0 pC 1 30 . 1 u FS C LS D AS D AS C LR X DT X DR 2 94 . 7 KR 3 04 . 7 K+5D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 0C 1 40 . 1 u FE N L E DE N L E DL E D S 0L E D S 1L E D S 2L E D S 3+5D1 4 1 4 8R 3 11 0 KU S B R X+5V D D _ 2 3 24T X D1D T R _ N2R T S _ N3R X D5R I _ N6G N D7V D D8D S R _ N9D C D _ N10C T S _ N11S H T D _ N12E E _ C L K13E E _ D A T A14O S C 228O S C 127P L L _ T E S T26G N D _ P L L25V D D _ P L L24L D _ M O D E23T R I _ M O D E22G N D21V D D20R E S E T19G N D _ 3 V 318V D D _ 3 V 317DM16DP15U6P L 2 3 0 3+5U S B T X+ 5 I N+ 5 I NR 3 34 . 7 KR 3 24 . 7 K+5Y21 2 M H ZC 1 5 2 0 pC 1 6 2 0 p+ 5 I NR 3 44 . 7 KR 3 54 . 7 K+ 5 I NC 1 70 . 1 u F+ 5 I NR 3 61 0 K+5C 1 80 . 1 u FS D AS C L162738495J3R S 2 3 2Q59 0 1 2R 3 74 . 7 KD24 1 4 8R 3 81KD34 1 4 8Q69 0 1 2C 1 9 0 . 1 u FD4 4 1 4 8R 4 04 . 7 K+5U A R T R XR 3 91 0 KU A R T T X+51 23 45 6J2U A R TU S B T XT X DU A R T T XU S B R XR X DU A R T R XU S B 電源去耦AD 、 DA 電路U S B U A R T 轉換電路串口電路U S B 供電電路U S B 接口電路LED 顯示及其驅動電路1 23 4J1S T C P R O 圖 電路原理圖 PCB 圖設計 設計中數據采集單片機的 PCB 圖是由單片機的原理圖生成的，其操作步驟為： 1． 加載 網絡表和元件封裝： 網絡表是自動布線的基礎，是連接原理圖和印制電路板的紐帶。只有加載了網絡表和元件封裝后，電路板的自動布線才能完成。 2 2． ．元件布局： 規(guī)劃電路板并導入網絡表后，通過執(zhí)行命令，系統(tǒng)將自動裝入元件并將元件布置在電路板邊框內。元件布局可以由系統(tǒng)自動完成，然后進行手工調整布局，布局合理后才能進行下一步的布線工作。元件布局是印制電路板設計中比較花費精力的一個步驟，需要設計者有足夠的耐心。 3． 自動布線： Protel DXP 2021 中自動布線的功能相當強大，只要把有關參數設置得適當，元件布局合理，系 統(tǒng)就會根據設置的規(guī)則選擇最佳的布線策略進行自動布線，成功率幾乎 100%。 4． 手工調整： 自動布線雖然成功率很高，但往往存在不滿意的地方，這時就需石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 要進行手工調整，以滿足設計要求。 5． DRC 檢查： 布線完成后，為了確保 PCB 板符合設計規(guī)則、所有的網絡連接正確，必須對電路板進行設計規(guī)則檢查。電路圖如圖所示： 圖 電路 PCB 圖 單片機 （ 1） 單片機的概述 單片機是一種集成的電路芯塊采用了超大規(guī)模技術把具有運算能力（如算術運算、邏輯運算、數據傳送、中斷處理）的微處理器（ CPU） ,隨機存取數據存儲器（ RAM），只讀程序存儲器（ ROM），輸入輸出電路（ I/O 口），可能還包括定時計數器，串行通信口（ SCI），顯示驅動電路（ LCD 或 LED 驅動電路），脈寬調制電路 (PWM)，模擬多路轉換及 A/D 轉換器等電路集成到一塊單片機上，構成一個最小然而很完善的計算機系石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準確快速的完成程序設計者事先規(guī)定的任務。總的而言單片機的特點可以歸納為以下幾個方面：集成度高、存儲容量大、外部擴展能力強、控制功能強、低電壓、低功耗、性能價格比高、可靠性高這幾個方面。 [8] 單片機按內部數據通道的寬度，可分為 4 位、 8 位、 16 位及 32 位單片機。它們被應用在不同領域里， 8位單片機由于功能強大，被廣泛的應用在工業(yè)控制、智能接口、儀表儀器等各個領域。 8 位單片機在中、小規(guī)模應用場合仍占 主流地位，代表了單片機的發(fā)展方向，在單片機應用領域發(fā)揮越來越大的作用。隨著移動通訊、網絡技術、多媒體技術等高科技產品進入家庭， 32 位單片機應用得到了長足發(fā)展?？v觀單片機的發(fā)展過程，可以預示單片機的發(fā)展趨勢： 微型單片化 低功耗 CMOS 與多品種共存 可靠性和應用水平越來越高 單片機有著微處理器所不具備的功能，它可以獨立地完成現代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能這就是單片機的最大特點。然而單片機又不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個最小的 、完整的微機控制系統(tǒng)。它與單板機或個人電腦有著本質的區(qū)別，單片機屬于芯片級應用，需要用戶了解單片機芯片的結構和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應用技術和系統(tǒng)設計所需要的理論和技術，用這樣特定的芯片設計應用程序，從而使芯片具備特定的智能。 （ 2） 簡介 STC89C52 STC89C52是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標準 功能： 8k字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線， 看門狗定時器 ，內置 4KB EEPROM， MAX810復位電路，三個 16 位 定時器 /計 數器，一個 6向量 2 級中斷結構，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種 軟件 可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM 內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率 35Mhz， 6T/12T 可選。 STC89C52 單片機是最早期也最典型的產品，低功耗、高性能、采用 CHMOS 工藝的 8 位單片機。它在硬件資源和功能、軟件指令及編程上與 Intel 80C3X 單片機完全相同。在應用中可直接替換。在石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 STC89C52 內部有 FLASH 程序存儲器，既可用常規(guī)的編程器編程，也可用在線使之處于編程狀態(tài)對其編程。編程速度很快，擦除時也無需紫外線，非常方便。 STC89C52具有以下標準功能： ? 與 MCS51 產品指令系統(tǒng)完全兼容； ? 片內集成 4KB 的 FLASH 存儲器，可反復編程 /擦除 1000 次； ? 數據保留時間： 10 年； ? 全靜態(tài)設計，時鐘頻率范圍為 0～ 24MHz、 33MHz； ? 三個程序存儲器保密位； ? 128 8 字節(jié)的內部 RAM； ? 32 條可編程的 I/O 口線； ? 2 個可工作于 4 種模式的 16 位定時 /計數器； ? 5 個中斷源 /2 個中斷優(yōu)先級； ? 可編程串行通道； ? 具有 4 種工作模式的全雙工串行口； ? 低功耗的待機工作模式和掉電工作模式； ? 片內振蕩器和時鐘電路； ? 具有 4 種工作模式的全雙工串行口； ? 低功耗的待機工作模式和掉電工作模式； ? 片內振蕩器和時鐘電路； 其引腳圖，如圖 圖 石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 它一共有 40個引腳，引腳又分為四類。其中有四個電源引腳，用來接入單片機的工作電源。工作電源又分主電源、備用電源和編程電源。還有兩個時鐘引腳 XTALXTAL2。還有由 P0口、 P1口、 P2口、 P3口的所有引腳構成的單片機的輸入 /輸出（ I\O）引腳。最后一種是控制引腳，控制引腳有四條，部分引腳具有復位功能。 單片機的引腳特點是： 單片機多功能，少引腳，使得引腳復用現象較多。 單片機具有四種