模電課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于 ATmega8 單片機(jī)的傾角信號(hào)采集

1、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目 基于 atmega8 單片機(jī)的傾角信號(hào)采集 姓 名： 班級(jí)學(xué)號(hào)： 一、設(shè)計(jì)任務(wù)通過對(duì)atmega8單片機(jī)的初步學(xué)習(xí)，掌握了其部分功能。此次設(shè)計(jì)主要是用atmega8單片機(jī)對(duì)sca60c傾角芯片進(jìn)行信號(hào)采集，將數(shù)據(jù)處理后用smc1602a液晶顯示屏將其傾斜的角度和對(duì)應(yīng)的電壓顯示出來。此外，利用光柵掃描對(duì)蜂鳴器進(jìn)行控制，當(dāng)掃描到障礙物時(shí)進(jìn)行音樂演奏。任務(wù)計(jì)劃表：第一階段設(shè)電路圖，并用protel繪制原理圖、生成pcb圖第二階段選購元件，并制作電路板，并檢測電路第三階段編寫c語言程序，進(jìn)行不斷調(diào)試第四階段完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，寫出心得體會(huì)二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案1.作品硬件系統(tǒng)

2、結(jié)構(gòu)如下圖所示：基于atmega8單片機(jī)的主要控制系統(tǒng)模塊smc1602a液晶顯示屏光柵檢測模塊蜂鳴器電源供電模塊采集sca60c傾角傾角芯片ad2.以atmega8單片機(jī)為主要控制系統(tǒng)，用其對(duì)sca60c傾角芯片進(jìn)行信號(hào)采集，然后將其采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，之后顯示在smc1602a液晶屏上，同時(shí)顯示“class-0720272”和我們學(xué)號(hào)。此外，利用光柵掃描障礙物，讓蜂鳴器進(jìn)行音樂演奏。三、系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)1.主控芯片用的是貼片的mega8單片機(jī)，其引腳設(shè)置如下圖所示。2.供電模塊部分通過78l05先將5-18v的直流電源，轉(zhuǎn)化為5v給外圍電路供電，再用1117將5v電源轉(zhuǎn)化為3.3v給單片機(jī)供

3、電，在電源轉(zhuǎn)化的過程中采用100uf和104的電容電源進(jìn)行濾波。3.對(duì)光柵進(jìn)行控制，當(dāng)有障礙物位于光柵的發(fā)射端與接收端之間時(shí)，光柵進(jìn)行掃描，使蜂鳴器響起，奏出“生日快樂”歌曲。四、總電路圖、元器件清單、儀器儀表清單1.電路原理圖2. 電路 pcb圖top layer（頂層）圖bottom layer（底層）圖3.元器件清單元件名稱數(shù)量貼片atmega8單片機(jī)1片smc1602c液晶顯示器1塊sca60c傾角芯片1片l7805c1個(gè)50v 100uf電容3個(gè)22uh電感1個(gè)n4018二極管1個(gè)47nf電容1個(gè)0.1uf電容4個(gè)7.3728mhz晶振1個(gè)貼片發(fā)光二極管1個(gè)常閉按鍵開關(guān)1個(gè)4.7千歐

4、電阻1個(gè)200歐電阻1個(gè)1千歐電阻1個(gè)10針黑色轉(zhuǎn)接口1個(gè)2針電源接口1個(gè)16針單排插針1個(gè)引線端子3個(gè)雙面敷銅板60mm*80mm 22pf電容2個(gè)4.儀器儀表清單儀器名稱數(shù)量電腦一臺(tái)示波器一臺(tái)打印機(jī)一臺(tái)三硫化鐵適量萬用表一個(gè)打孔機(jī)一個(gè)松香一盒焊錫絲一卷5v-18v電源一塊刻刀一把轉(zhuǎn)印紙兩張導(dǎo)線若干條螺絲刀一個(gè)剝線器一把五、系統(tǒng)安裝、調(diào)試與參數(shù)測量 1.做好電路板后，反復(fù)檢查，無誤后接通電源，連接好線路。 2.測試sca60c傾角芯片的輸出口電壓，其值在0.5v-4.75v之間變化。3.插上smc1602c液晶顯示器后，其讀數(shù)看不清楚。究其原因，是背景燈與顯示數(shù)據(jù)的對(duì)比度太小，在smc160

5、2c液晶顯示器的液晶顯示偏壓信號(hào)端口加一個(gè)5k左右的電阻就可以解決這一問題。4.開始加上電壓為12v的直流電池，再加上液晶屏后，由于負(fù)載大，78l05發(fā)熱比較厲害，因?yàn)?2v經(jīng)過78l05后，電壓變?yōu)?v，在此過程中，約有5w的功率用于發(fā)熱?？梢詼p小輸入電壓來減少發(fā)熱；也可以加上散熱片進(jìn)行散熱處理。5.部分程序源代碼：/*設(shè) 計(jì) 目 的: 用atmega8單片機(jī)采傾角芯片n1000060 的a/d，并且用1602液晶顯示其輸出電壓和對(duì)應(yīng)角度編 譯 譯 器: iccv7for acr目 標(biāo) 芯 片: atmega8單片機(jī)時(shí) 鐘: 7.3728000000hz 建 立 日 期: 2009-5-19

6、*/#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #pragma data:code const uchar table1= 02 14 22 39; int data;float jiaodu,voltage;/*宏定義*/#define adc_vref 0x40 /選用5v 的片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源,且結(jié)果為左對(duì)齊#define jizhi 510 /水平的是電壓2.5v，作為基準(zhǔn)電壓void printffloat(float x,unsigned char *str) ; void delay(

7、uint ms) uint i,j;for(i=0;ims;i+) for(j=0;j1000;j+); /*采集電壓*/int read_adc(uchar adc_input) /讀取a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果int ad_num;admux=adc_input|adc_vref; /adc_input|adc_vref_type; adcsra=0x86; /125k轉(zhuǎn)換速率，自由轉(zhuǎn)換模式；啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn)換； adcsra|=0x40; /啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn)換while (!(adcsra&0x10); /等待a/d轉(zhuǎn)換完成adcsra|=0x10;ad_num=adcl; /取低八位數(shù)據(jù)ad_num|=a

8、dch8; /取高位數(shù)據(jù)return ad_num;/*主函數(shù)*/void main() uchar i;float j; uchar jiaodu_data=jiaodu 0;uchar voltage_data=voltage v; uchar table10=class 272;ddrd=0xff;ddrc|=bit(0)|bit(1)|bit(2); portc&=bit(2); adc_init();jiaodu_voltage_data (); write_com(0x38);delay(5);write_com(0x01);delay(5);write_com(0x0c);del

9、ay(5);write_com(0x06);delay(5);write_com(0x80+0x03);delay(5);for(i=0;i10;i+) write_dat(tablei); delay(5); write_com(0x80+0x42); delay(5); for(i=0;i12;i+) write_dat(table1i); delay(5); write_com(0x10); for(i=0;i16;i+) delay(1000); while(1) for(i=0;i11;i+) tablei=0x20; / 清屏幕 jiaodu_voltage_data (); pr

10、intffloat(voltage,voltage_data); for(i=7;i15;i+) jiaodu_datai=0x20; / 清屏幕 printffloat(jiaodu,jiaodu_data);write_com(0x06);delay(5);write_com(0x01);delay(5);write_com(0x80+0x00);delay(5);for(i=0;i14;i+)write_dat(voltage_datai);delay(5); write_com(0x80+0x40); for(i=0;i16;i+) write_dat(jiaodu_datai); d

11、elay(5); write_com(0x10); for(i=0;i10;i+) delay(50); 六、改進(jìn)意見與收獲體會(huì)通過親自動(dòng)手用protel 99 se畫好原理圖、轉(zhuǎn)換為pcb圖、用打印機(jī)和轉(zhuǎn)印紙對(duì)圖進(jìn)行打印、用電熨斗往覆銅板上轉(zhuǎn)印、用三硫化鐵對(duì)板進(jìn)行腐蝕、打孔、選元器件進(jìn)行焊接、寫程序?qū)﹄娐愤M(jìn)行調(diào)試，經(jīng)過好多次，終于調(diào)試，終于初見成效，有說不出的欣喜！在此過程中又熟悉了制作手工板的全過程，同時(shí)對(duì)與protel 99 se、iccv7 for avr、avr studio，以及isis 7 professional仿真等軟件的運(yùn)用又有了新的提高。通過和隊(duì)友合作，增強(qiáng)了自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)

12、作精神。最重要的還是通過此次設(shè)計(jì)創(chuàng)作，使我學(xué)習(xí)的興趣更加濃厚，從而有更大的信心向著更高的目標(biāo)前進(jìn)！ “實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，通過此次小設(shè)計(jì)以及在機(jī)器人隊(duì)進(jìn)行機(jī)器人的制作，使我更加深信這一點(diǎn)。注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)的過程中去尋找理論與實(shí)際的關(guān)系，用科學(xué)的方法分析，合理地堅(jiān)決所遇到的問題，從而得出符合實(shí)際的結(jié)論，再更好地運(yùn)用于實(shí)際之中，為社會(huì)生活服務(wù)，這是我們學(xué)習(xí)的目的所在，也是學(xué)習(xí)理論，進(jìn)行實(shí)踐所要達(dá)到的效果。本學(xué)期的大部分時(shí)間是在是與機(jī)器人一起度過的，在機(jī)器人隊(duì)里對(duì)平時(shí)課上的許多問題又進(jìn)行了驗(yàn)證，最終得到了比較滿意的效果。這與老師的耐心指導(dǎo)是分不開的，每次上課，老師都會(huì)認(rèn)真的講解電

13、路原理，輪到我們自己動(dòng)手實(shí)踐的時(shí)候，還常常給予我們幫助，真心地感謝老師的教導(dǎo)！總的來說模擬電子技術(shù)在很大程度上開闊了我們的視野，讓我們和科技前沿的一些東西開始有了親密的接觸。同時(shí)在做實(shí)驗(yàn)中需要注意的事情很多，但也是因?yàn)檫@些事情讓我們能體會(huì)到，物理實(shí)驗(yàn)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，需要認(rèn)真的去思考，每一步都要做得很仔細(xì)，不然就會(huì)產(chǎn)生誤差而影響最終的結(jié)果，甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。在這些過程中，我學(xué)到了很多關(guān)于實(shí)驗(yàn)的方法與要求，更重要的是，在自己親自嘗試與接觸各種實(shí)驗(yàn)操作過程中，我了解到要做好每一次設(shè)計(jì)，必須養(yǎng)成良好的習(xí)慣：1、科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎紗栴}的習(xí)慣；2、主動(dòng)思考、解決問題的習(xí)慣；3、對(duì)知識(shí)不斷探索的習(xí)慣;4、勇于創(chuàng)新、敢于創(chuàng)新的習(xí)慣。5、善于總結(jié)、與實(shí)際生活聯(lián)系的習(xí)慣。最后，再次感謝老師的耐心教導(dǎo)，使我們在進(jìn)行學(xué)習(xí)知識(shí)同時(shí)，充分感受到實(shí)踐的快樂。相信有了這些難忘的經(jīng)歷，我