數(shù)控電壓源設計論文(C語言)

PAGEPAGE65數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設計目錄設計任務簡要說明·····································3摘要··········································4方案論證與比較································5主要電路單元設計······························7系統(tǒng)軟件設計···································134-1程序設計思路4-2程序設計流程圖第五章測試、及結果分析·······································16第六章部分芯片資料簡介·······························17AT89S52TLC2453DAC0832NE5534UA71424C0274HC573LM-78XX系列第七章ＰＣＢ制板的一些問題····························31第八章制作的心得體會·········································39附錄··················································40參考文獻··············································69設計任務簡要說明A題數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設計任務設計并制作一個直流可調(diào)穩(wěn)壓電源。設計要求1、基本要求：當輸入交流電壓為220v±10%時，輸出電壓在3-13v可調(diào)；額定電流為0.5A，且紋波不大于10mV；使用按鍵設定電壓，同時具有常用電平快速切換功能（3v、5v、6v、9v、12v），設定后按鍵可鎖定，防止誤觸；顯示設定電壓和測量電壓，顯示精度為0.01v。2、擴展要求：輸出電壓在0-13v可調(diào)；額定電流為1A，且紋波不大于1mV；掉電后可記憶上次的設定值；兩級過流保護功能，當電流超過額定值的20%達5秒時，電路作斷開操作；當電流超過額定值的50%時，電路立即斷開。具有光提示（如LED）；其他創(chuàng)新。說明禁止直接使用220v直接電阻分壓的作法，注意用電安全。評分標準

項目滿分基本要求設計與總結報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關設計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結果分析。30完成第（1）項15完成第（2）項15完成第（3）項15完成第（4）項15發(fā)揮部分完成第（1）項15完成第（2）項15完成第（3）項10完成第（4）項10完成第（5）項10第一章摘要電源技術尤其是數(shù)控電源技術是一門實踐性很強的工程技術，服務于各行各業(yè)。電力電子技術是電能的最佳應用技術之一。當今電源技術融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學科領域。隨著計算機和通訊技術發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術革命，給電力電子技術提供了廣闊的發(fā)展前景，同時也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時產(chǎn)生的誤差，會影響整個系統(tǒng)的精確度。數(shù)字化智能電源模塊是針對傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可靠性。隨著時代的發(fā)展，隨著人們生活水平的不斷提高，數(shù)字電子技術已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領域，,數(shù)字化控制無疑是人們追求的目標之一,它所給人帶來的方便也是不可否定的。其中數(shù)控制直流穩(wěn)壓電源就是一個很好的典型例子,但人們對它的要求也越來越高,要為現(xiàn)代人工作、科研，生活、提供更好的，更方便的設施就需要從數(shù)字電子技術入手，一切向數(shù)字化，智能化方向發(fā)展。數(shù)控電源技術從80年代至今已經(jīng)有了長足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點不斷加以改善。單片機技術及電壓轉換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。通過這次比賽學習的機會，我們提出以AT89S51單片機為控制器，運用數(shù)字技術和模擬技術相互裝換的概念設計直流數(shù)控可調(diào)穩(wěn)壓電源。本次我們所設計的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源相比，具有操作方便，電壓穩(wěn)定度高的特點，其輸出電壓大小采用數(shù)字顯示，輸出電壓的大小調(diào)節(jié)通過“+”、“-”兩鍵操做，控制可逆計數(shù)器分別作加、減計數(shù)，可逆計數(shù)器的二進制數(shù)字輸出分兩路運行：一路用于驅動數(shù)顯電路，指示電源輸出電壓的大小值；另一路進入Ｄ／Ａ轉換電路，Ｄ／Ａ轉換器將數(shù)字量按比例轉換成模擬電壓，然后經(jīng)過射極跟隨器控制調(diào)整輸出級輸出所需的穩(wěn)定電更能方便快捷地時時讀出電路電壓的變化，具有設計更加地趨向于人性化的特點。而且，我們的設計基于比賽要求的基礎上，擴展了掉電保護的功能，使用24C02鎖存數(shù)據(jù)，便于我們對前次使用電壓的了解。電路還設置了兩極過流保護的功能，從硬件和軟件兩方面結合，更加地安全可靠。第二章方案論證及比較2.1控制器部分方案一：應用PIC芯片作為控制器。PIC單片機系列是美國微芯公司（Microship）的產(chǎn)品，是當前市場份額增長最快的單片機之一。PIC系列單片機的I/O口是雙向的，其輸出電路為CMOS互補推挽輸出電路。I/O腳增加了用于設置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器（TRISn,其中n對應各口，如A、B、C、D、E等），從而解決了51系列I/O腳為高電平時同為輸入和輸出的狀態(tài)。當置位1時為輸入狀態(tài)，且不管該腳呈高電平或低電平，對外均呈高阻狀態(tài)；置位0時為輸出狀態(tài)，不管該腳為何種電平，均呈低阻狀態(tài)，有相當?shù)尿寗幽芰?，低電平吸入電流達25mA，高電平輸出電流可達20mA。相對于51系列而言，這是一個很大的優(yōu)點，它可以直接驅動數(shù)碼管顯示且外電路簡單。它的A/D為10位，能滿足精度要求。具有在線調(diào)試及編程（ISP）功能。方案二：應用AT89S51作為控制器。51系列優(yōu)點之一是它從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱作位處理器，或布爾處理器。它的處理對象不是字或字節(jié)而是位。它不光能對片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應手。51系列的另一個優(yōu)點是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。而且，51系列的I/O腳的設置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設置為高電平（復位時，各I/O口均置高電平）。當該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。低電平時，吸入電流可達20mA，具有一定的驅動能力；而為高電平時，輸出電流僅數(shù)十μA甚至更?。娏鲗嶋H上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒有驅動能力。PIC芯片的內(nèi)置很強大，但是一方面它的價格比較昂貴，另一方面，也是由于我們對PIC不大了解，沒有試驗過，所以，我們選擇了51作為我們的控制器。這樣一來，我們實現(xiàn)一些功能就必須要加外圍電路了。2.2顯示部分方案一：使用LED顯示。優(yōu)點：可是角度寬，價格便宜。缺點：顯示的內(nèi)容少，介面呆板，而且占用較多的IO口資源。方案二：使用1602液晶顯示器。可視面積大，介面美觀，抗干擾能力強，調(diào)用方便簡單，而且可以節(jié)省軟件中斷資源，應用串行連接，節(jié)省I/O口資源。這次，我們選用了LED作為我們的顯示器。因為1602液晶顯示器相對來說比較昂貴，而且我們的顯示部分只是顯示電壓的輸出值。用四位數(shù)碼管就可以實現(xiàn)。但是，使用LED占用了比較多的Ｉ／Ｏ資源。2.3電源部分方案一：三端固定輸出電壓式穩(wěn)壓電源78XXXX系列運用其器件內(nèi)部電路來實現(xiàn)過壓保護、過流保護、過熱保護。這使它的性能很穩(wěn)定。能夠實現(xiàn)1A以上的電流器件具有良好的溫度系數(shù)本產(chǎn)品有多種電壓輸出值5V~24V，因此產(chǎn)品的應用范圍很泛可以運用本地調(diào)節(jié)來消除噪聲影響，解決了與單點調(diào)節(jié)相關的分散問題輸出電壓誤差精度分為±3%和±5%。方案二：LM117/LM317是美國國家半導體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。LM117/LM317的輸出電壓范圍是1.2V至37V，負載電流最大為1.5A。它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負載調(diào)整率也比標準的固定穩(wěn)壓器好。LM117/LM317內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保護等多種保護電路。通常LM117/LM317不需要外接電容，除非輸入濾波電容到LM117/LM317輸入端的連線超過6英寸（約15厘米）。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標準三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。LM117/LM317能夠有許多特殊的用法。比如把調(diào)整端懸浮到一個較高的電壓上，可以用來調(diào)節(jié)高達數(shù)百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過LM117/LM317的極限就行。當然還要避免輸出端短路。還可以把調(diào)整端接到一個可編程電壓上，實現(xiàn)可編程的電源輸出。通過比較分析，此次我們選擇了78XX系列芯片來實現(xiàn)我們的電源輸出。因為78XX系列的芯片能滿足我們的四個固定電壓的輸出。第三章主要電路單元的設計本系統(tǒng)由電源模塊、調(diào)壓模塊、D／A轉換模塊、顯示與鍵盤模塊組成。系統(tǒng)電路結構原理圖，如圖所示：+市電輸入市電輸入變壓整流電壓調(diào)整及過流保護系統(tǒng)電源+5v+24+15比較放大DA轉換取樣AT89S51鍵盤取樣顯示AD轉換電路設計：1．整流、濾波電路設計。首先確定整流電路結構為橋式電路，選用大的電解電容對輸入的電流進行濾波處理。電路如圖所示：整流濾波電路該整流濾波電路中，220V的市電輸入到電路中，經(jīng)過一個整流橋堆整流電路

。整流電路的任務是將電網(wǎng)供給的交流電變換成脈動的直流電，通常利用二極管的單向導電性來實現(xiàn)。一般分為半波整流/全波整流/橋式整流/被壓整流等，而橋堆就是用在橋式整流中的。通過整流橋堆后的電壓為U=U0*1.2。U0為經(jīng)過變壓器變壓后的輸出電壓。經(jīng)過整流后的電壓用兩個電容實現(xiàn)濾波處理。2.電源電路該電源電路采用了四個三端集成穩(wěn)壓器來為電路輸出電路所需要的各種電壓。一般三集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電壓差約為2V，否則不能輸出穩(wěn)定的電壓，使電壓差保持在4-5V，即經(jīng)變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應比穩(wěn)壓值高一些。78系列的三端穩(wěn)壓器能夠輸出正的電壓。79系列的三端穩(wěn)壓器輸出是負電壓。由于該電路的芯片發(fā)熱較大，一般要加上合適的散熱片散熱保護電路。芯片分三個引腳，輸入、輸出和接地，三個引腳不能接反，否則容易燒化電路。3.放大電路：這部分電路是實現(xiàn)電壓放大的電路。電路的比較放大采用運放NE5534來設計，該器件具有共模抑制比高，響應速度快和壓擺率高的特點。設計時可由R10、R11A、R12組成分壓取樣電路，并要求R10／(R11A+R12)=1／4，即當輸出電壓存在△UO=0.05V時，△Ua=0.04V，這與DAC的輸出(10／255=0.04V=1LSB)變化一致。事實上，經(jīng)過DAC轉換以將電流轉換為電壓并進行電壓放大后，即可將得到的10V電壓送比較器NE54534的同相端作為比較的基準電壓。由于DAC0832是8位的D／A轉換器，故有255步進。由此，當CPU控制DAC變化1LSB時，其對應Va的變化為0.04V，故Uout的可調(diào)變化量為0.05V(步長)。NE5534和Q1、Q3及取樣電路構成的負反饋電路可實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的目的(穩(wěn)壓)。電路中的過流保護由R9與Q2完成。當Io>0.7A時，VR9=R9Io≥1×0.7=0.7V，此時Q2導通，并對調(diào)整管Q3的基極分流，使TIP41的導通電阻增大，輸出電壓降低，從而達到過流保護的目的。該系統(tǒng)的短路保護采用保險管來完成。該電路的數(shù)模轉換電路是由DAC0832、兩級低漂移的運放μA714和VREF電路組成。DAC0832和運放U3A將CPU發(fā)出的8位二進制數(shù)據(jù)轉換成0～-5V的電壓，然后經(jīng)運放U3B反向放大2倍，以得到0～10V電壓。因此，該DAC的轉換分辨率為10／(28-1)=0.04V，即CPU輸出給DAC的數(shù)據(jù)變化為1Bit，DAC輸出電壓的變化為0.04V。VREF電路為DAC提供基準電壓，調(diào)節(jié)R5A，可使基準電壓保持為5V。4.鍵盤模塊當輸出電壓經(jīng)R13限流和R14取樣后，即可送入TLC2453-1進行模數(shù)轉換。圖中的TLC2453-1為11通道、12位串行A／D轉換器，具有12位分辨率，轉換時間為10μs，有11個模擬輸入通道，3路內(nèi)置自測試方式，采樣率為66kbps，線性誤差±1LSBmax，同時帶有轉換結果輸出EOC，并可單、雙極性輸出。通過其可編程的MSB或LSB前導可編程輸出數(shù)據(jù)長度。TLC2453-1的時鐘頻率選用4.1MHz，電源輸出電壓Uo的取樣信號從IN0輸入，芯片的I／O時鐘端、數(shù)據(jù)輸入端、轉換數(shù)據(jù)輸出端、片選端分別與AT89S51單片機的P0.0,P0.1,P0.2,P0.3相連，然后經(jīng)單片機處理后從P0口輸出，在經(jīng)芯片MC74HC573N驅動后送入數(shù)碼管，通過數(shù)碼管顯示輸出電壓。電路中AT89S51單片機的晶振頻率選用12MHz，P3.0,P3.2,P3.5,P3.6接調(diào)壓按鈕。K1實現(xiàn)設置功能，即通過此按鍵可以實現(xiàn)電平快速切換功能（3V，5V，6V，9V，12V），K2實現(xiàn)調(diào)控增加電壓的功能，K3實現(xiàn)調(diào)控減小電壓的功能，K4實現(xiàn)按鍵鎖定和解鎖的功能，防止誤觸造成不便。5．電壓顯示電路該部分電路通過運用兩個MC74HC573N芯片控制數(shù)碼管的位選和段選，并且，都將他們接在AT89S51的主芯片的Ｐ０.０～Ｐ０．７口上進行對數(shù)碼管的控制。通過數(shù)碼管的時時檢測來知道電路電壓輸出的大小。電壓顯示電路，如下圖所示：電路按一般的接法，在段，位選口上接上上拉電阻。并用三極管實現(xiàn)電路電流的放大小效果。數(shù)碼管使用四位計數(shù)，使數(shù)碼管的顯示可以達到０．０１V的精確要求。5．掉電鎖存電路該處電路使用了M24C02BN6芯片實現(xiàn)掉電的鎖存功能。這塊芯片可以在掉電時記住上一次的電壓記錄。所以此處電路的設計，更加地人性化。6.主芯片電路控制該部分電路采用了最基本的AT89S51為基核，通過對該芯片編程，使芯片實現(xiàn)各種強大的功能。該部分電路的電路圖，如圖所示：該部分電路通過控制AT89S51芯片的IO口實現(xiàn)電路的各項控制功能。通過控制P3.0，P3.1，P3.5,P3.6口實現(xiàn)按鍵的調(diào)節(jié)設置電壓功能；通過控制芯片的P0口接的譯碼驅動器MC74HC573Ｎ芯片實現(xiàn)電壓的時時跟蹤顯示功能；通過Ｄ／Ａ和Ａ／Ｄ的轉換，實現(xiàn)電路的數(shù)模和模數(shù)轉換等；第四章系統(tǒng)軟件設計 軟件要實現(xiàn)的功能是：鍵盤對單片機輸入數(shù)據(jù)，單片機對獲得的數(shù)據(jù)進行處理，送到數(shù)模轉換器，再送入數(shù)碼管顯示，實現(xiàn)對電壓的控制。主控程序主控程序首先進行系統(tǒng)的初始化，然后顯示電路中的輸出電壓，初始應為0V。按下功能轉換鍵進入預置電壓環(huán)節(jié)，等待鍵盤輸入。根據(jù)鍵盤的不同輸入，按下確定鍵后轉入相應的應用程序。執(zhí)行后，數(shù)碼管顯示電路中的電壓。直到被下一次設置電壓打斷。初始化函數(shù)初始化函數(shù)進入鍵盤掃描函數(shù)，并根據(jù)所按鍵的不同運行不同的子函數(shù)進入檢驗函數(shù)，判斷電路中的電流是否超過額定電流，若超過則作出相應的反應．進入大循環(huán)過流保護程序過流保護由中斷實現(xiàn)，通過AD轉換檢測電路中的電流，若電流超過額定電流的1.2倍時蜂鳴器發(fā)出警報并在5秒后初始化電路。若電流超過額定電流的1.5倍時立即初始化原電路。判斷，若電流大于額定電壓的1.5倍，立刻進行初始化判斷，若電流大于額定電壓的1.5倍，立刻進行初始化判斷，若電流大于額定電壓的1.2倍，進入中斷，同時蜂鳴器發(fā)出報警，并在5秒后進行初始化。3． 鍵盤顯示程序 剛上電時，數(shù)碼管顯示的是電路的輸出電壓。當?shù)谝淮伟聪骆I一（即s1）時，進入設置步進初值的模式，數(shù)碼管顯示設置的初始步進值（用s2和s3分別控制步進初值的增減），按下s4為確定鍵，此時數(shù)碼管顯示為電路輸出電壓。當數(shù)碼管顯示輸出電壓時，若連續(xù)按下兩次s1則進入常用電壓設置，用s2和s3分別控制常用電壓的增減，其中常用電壓有3V,5V,6V,9V,12V。按下s4為確定鍵，數(shù)碼管顯示為電路輸出電壓。當數(shù)碼管顯示為電路輸出電壓，連續(xù)三次按下s1則進入步步函數(shù)，此時電路的輸出電壓以原電路的輸出電壓為基礎步步增大或減小，步進值為0.1V。增加到13V時開始減小，并在減小到0V時漸次增大。當再次按下s1鍵時停止步步函數(shù)。在按下確定鍵后再按一次s4則為鎖定，此時再按s1，s2，s3鍵均無效，知道再次按下s4鍵解鎖。4． 掉電保護程序 在設置輸出電壓時，數(shù)碼管顯示的是設置的輸出電壓，按下確定鍵后，數(shù)碼管開始顯示電路的輸出電壓。并在每次顯示之前將數(shù)據(jù)送入24C02中，并從24C02中讀取所要顯示的電壓。當?shù)綦姾髷?shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)為從24C02中讀出的數(shù)據(jù)，故可以使原先的數(shù)據(jù)不至于被破壞掉。24C02讀寫程序流程圖如下圖所示。開始開始寫入數(shù)據(jù)退出發(fā)送地址24C02寫入程序流程圖讀取數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)退出發(fā)送地址開始24C02讀取程序流程圖第五章測試、結果及分析測試工具：萬用表5.1基本功能要求實現(xiàn)功能測試結果輸入交流電壓為220v±10%時，輸出電壓在3-13v可調(diào)；實現(xiàn)了0~13V可調(diào)額定電流為0.5A，且紋波不大于10mV；實現(xiàn)了該項功能電平切換功能（3V、5V、6V、9V、12V），設定后按鍵可鎖定實現(xiàn)了該項功能顯示設定電壓和測量電壓，顯示精度為0.01V通過四位數(shù)碼管已實現(xiàn)5.2擴展要求部分擴展要求實現(xiàn)情況輸出電壓0~13V可調(diào)實現(xiàn)掉電后可記憶上一次的設定值通過24C02芯片以實現(xiàn)該項功能兩級過流保護功能，當電流超過額定值的20%達5秒時，電路作斷開操作；當電流超過額定值的50%時，電路立即斷開。具有光提示（如LED）；測試成功。第六章各種芯片資料簡介ＡＴ８９Ｓ５１芯片的引腳圖如圖所示：AT89S51具有如下特點：40個引腳，4kBytesFlash片內(nèi)程序存儲器，128bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。此外，AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。2．管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時器0外部輸入）P3.5T1（記時器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。8位數(shù)模轉換器DAC0832芯片1.引腳及其功能DAC0832是雙列直插式8位D/A轉換器。能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉換。圖1-1和圖1-2分別為DAC0832的引腳圖和內(nèi)部結構圖。其主要參數(shù)如下：分辨率為8位，轉換時間為1μs，滿量程誤差為±1LSB，參考電壓為(+10?/span>-10)V，供電電源為(+5～+15)V，邏輯電平輸入與TTL兼容。從圖1-1中可見，在DAC0832中有兩級鎖存器，第一級鎖存器稱為輸入寄存器，它的允許鎖存信號為ILE，第二級鎖存器稱為DAC寄存器，它的鎖存信號也稱為通道控制信號/XFER。DAC0832引腳圖如圖所示：圖中，當ILE為高電平，片選信號/CS和寫信號/WR1為低電平時，輸入寄存器控制信號為1，這種情況下，輸入寄存器的輸出隨輸入而變化。此后，當/WR1由低電平變高時，控制信號成為低電平，此時，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，這樣輸入寄存器的輸出端不再隨外部數(shù)據(jù)DB的變化而變化。對第二級鎖存來說，傳送控制信號/XFER和寫信號/WR2同時為低電平時，二級鎖存控制信號為高電平，8位的DAC寄存器的輸出隨輸入而變化，此后，當/WR2由低電平變高時，控制信號變?yōu)榈碗娖?，于是將輸入寄存器的信息鎖存到DAC寄存器中。圖中其余各引腳的功能定義如下：(1)、DI7～DI0：8位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7為最高位。(2)、IOUT1：模擬電流輸出端1，當DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為1時，輸出電流最大，當DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0時，輸出電流為0。(3)、IOUT2：模擬電流輸出端2，IOUT2與IOUT1的和為一個常數(shù)，即IOUT1＋IOUT2＝常數(shù)。(4)、RFB：反饋電阻引出端，DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以RFB端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸出端和輸入端之間。(5)VREF：參考電壓輸入端，此端可接一個正電壓，也可接一個負電壓，它決定0至255的數(shù)字量轉化出來的模擬量電壓值的幅度，VREF范圍為(+10～-10)V。VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡相連。(6)、Vcc：芯片供電電壓，范圍為(+5~15)V。(7)、AGND：模擬量地，即模擬電路接地端。(8)、DGND：數(shù)字量地。TLC2543引腳、功能及時序一、引腳：TLC2543為20腳DIP封裝，引腳圖如下圖所示。TLC2543具有4線制串行接口，分別為片選端(CS)，串行時鐘輸入端(I/OCLOCK)，串行數(shù)據(jù)輸入端(DATAIN)和串行數(shù)據(jù)輸出端(DATAOUT)。它可以直接與SPI器件進行連接，不需要其他外部邏輯。同時，它還在高達4MHz的串行速率下與主機進行通信。TLC2543除了具有高速的轉換速度外，片內(nèi)還集成了14路多路開關。其中n路為外部模擬量輸入，3路為片內(nèi)自測電壓輸入。在轉換結束后，EOC引腳變?yōu)楦唠娖剑D換過程中由片內(nèi)時鐘系統(tǒng)提供時鐘，無需外部時鐘。在AD轉換器空閑期間，可以通過編程方式進入斷電模式，此時器件耗電只有25pA。工作時序：以MSB為前導，用CS進行12個時鐘傳送的工作時序如下圖所示。1.上電時，EOC=“1”，CS=“1”2.使CS下降，前次轉換結果的MSB即A11位數(shù)據(jù)輸出到Dout供讀數(shù)。3.將輸入控制字的MSB位即C7送到Din，在CS之后tsu>=1.425us后，使CLK上升，將Din上的數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。4.CLK下降，轉換結果的A10位輸出到Dout供讀數(shù)。5.在第4個CLK下降時，由前4個CLK上升沿移入寄存器的四位通道地址被譯碼，相應模入通道接通，其模入電壓開始時對內(nèi)部開關電容充電。6.第8個CLK上升時，將Din腳的輸入控制字C0位移入輸入寄存器后，Din腳即無效。7.第11個CLK下降，上次AD結果的最低位A0輸出到Dout供讀數(shù)。至此，I/O數(shù)據(jù)已全部完成，但為實現(xiàn)12位同步，仍用第12個CLK脈沖，且在其第12個CLK下降時，模入通道斷開，EOC下降，本周期設置的AD轉換開始，此時使CS上升。8.經(jīng)過時間tconv<=10us,轉換完畢，EOC上升。9.使CS下降，轉換結果的MSB位B11輸出到Dout供讀數(shù)。10.將新周期的輸入控制字的MSB位D7送到Din，在CS下降之處，tSU時間處由CLK上升將Din數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。11.CLK下降，將AD結果的B10位輸出到Dout。上電時，第一周期讀取的Dout數(shù)據(jù)無效，應舍去。MC78系列24C02芯片概述：CAT24WC01/02/04/08/16是一個1K/2K/4K/8K/16K位串行CMOSE2PROM內(nèi)部含有128/256/512/1024/2048個8位字節(jié)CATALYST公司的先進CMOS技術實質上減少了器件的功耗CAT24WC01有一個8字節(jié)頁寫緩沖器CAT24WC02/04/08/16有一個16字節(jié)頁寫緩沖器該器件通過I2C總線接口進行操作有一個專門的寫保護功能。管腳描述：SCL串行時鐘CAT24WC01/02/04/08/16串行時鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘這是一個輸入管腳。SDA串行數(shù)據(jù)/地址CAT24WC01/02/04/08/16雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收SDA是一個開漏，輸出管腳可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進行線或wire-ORA0A1A2器件地址輸入端這些輸入腳用于多個器件級聯(lián)時設置器件地址當這些腳懸空時默認值為024WC01除外。當使用24WC01或24WC02時最大可級聯(lián)8個器件如果只有一個24WC02被總線尋址這三個地址輸入腳A0A1A2可懸空或連接到Vss如果只有一個24WC01被總線尋址這三個地址輸入腳A0A1A2必須連接到Vss。當使用24WC04時最多可連接4個器件該器件僅使用A1A2地址管腳A0管腳未用可以連接到Vss或懸空如果只有一個24WC04被總線尋址A1和A2地址管腳可懸空或連接到Vss。當使用24WC08時最多可連接2個器件且僅使用地址管腳A2A0A1管腳未用可以連接到Vss或懸空如果只有一個24WC08被總線尋址A2管腳可懸空或連接到Vss。當使用24WC16時最多只可連接1個器件所有地址管腳A0A1A2都未用管腳可以連接到Vss或懸空WP寫保護。如果WP管腳連接到Vcc所有的內(nèi)容都被寫保護只能讀當WP管腳連接到Vss或懸空允許器件進行正常的讀/寫操作。芯片的時序圖：DataValidityStartandStopDefinitionOutputAcknowledge集成運放NE5534芯片description/orderinginformationTheNE5534,NE5534A,SA5534,andSA5534Aarehigh-performanceoperationalamplifierscombiningexcellentdcandaccharacteristics.Someofthefeaturesincludeverylownoise,highoutput-drivecapability,highunity-gainandmaximum-output-swingbandwidths,lowdistortion,andhighslewrate.Theseoperationalamplifiersarecompensatedinternallyforagainequaltoorgreaterthanthree.OptimizationofthefrequencyresponseforvariousapplicationscanbeobtainedbyuseofanexternalcompensationcapacitorbetweenCOMPandCOMP/BAL.Thedevicesfeatureinput-protectiondiodes,outputshort-circuitprotection,andoffset-voltagenullingcapabilitywithuseoftheBALANCEandCOMP/BALpins(seetheapplicationcircuitdiagram).FortheNE5534AandSA5534A,amaximumlimitisspecifiedfortheequivalentinputnoisevoltage.symbolapplicationcircuitTLC2543芯片引腳圖，如圖所示：TLC2543概述TLC2543是12位的串行模數(shù)轉換器，使用開關電容逐次逼近技術完成A/D轉換過程。由于是串行輸入結構，能夠節(jié)省51系列單片機的I/O資源；且價格適中，分辨率較高，因此使用較為廣泛。TLC2543與圍外電路的連線簡單，三個控制輸入端的CS（片選）、輸入/輸出時鐘（I/OCLOCK）以及串行數(shù)據(jù)輸入端（DATEINPUT。片內(nèi)的14通道多路器可以選擇11個輸入中的任何一個或三個測試電壓中的一個，采樣保持是自動的，轉換結束，EOC輸出變高。引腳號名稱I/O說明1~9,11,12AINO~AIN10I模擬量的輸入端。11路輸入信號由內(nèi)部多路器選通。對于4.1MHZ的I/OCLOCK,驅動源阻抗必須小于或等于50歐，而且用60PF電容來限制模擬輸入電壓的斜率。15CSI片選端。在CS端由高變低時，內(nèi)部計數(shù)器復位。由低變高時，在設定的時間內(nèi)禁止DATAINPUT和I/OCLOCK17DATAINPUTＩ串行數(shù)據(jù)輸入端，由４位的串行地址輸入來選擇模擬量的輸入通道。16DATTAOUT0A/D轉換結果的三態(tài)串行輸出端。ＣＳ為高時處于高阻抗狀態(tài)，ＣＳ為低時處于激活狀態(tài)。１９EOC０轉換輸出端。在最后的Ｉ／ＯＣＬＯＣＫ下降沿之后，EOC從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３洲D換完成和數(shù)據(jù)準備傳輸為止。10GND地。ＧＮＤ是內(nèi)部電路的回路端。除另外說明外，地所有的電壓測量都相對ＧＮＤ而言。１８I/OCLOCK１輸入／輸出時鐘端。I/O’CLOCK接收串行輸入信號并完成以下四個功能：（1）在I/Oclock的錢8個上升沿，8為輸入數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)寄存器。（2）在I/O’CLOCK的第四個下降沿，被選通的模擬輸入電壓開始向電容器充電，直到I/O’CLOCK的最后一個下降沿為止。（3）將前一次轉換數(shù)據(jù)的其余11位輸出到ＤＡＴＡoUT端，在I/OCLOCK\下降沿時數(shù)據(jù)開始變化。（4）I/OCLOCK的最后一個下降沿，降轉換的控制信號送到內(nèi)部狀態(tài)控制位。14REF+I正基準電壓端?；鶞孰妷旱恼耍ㄍǔ椋郑茫茫┍患拥剑遥牛疲?，最大的輸入電壓范圍由加于本端與ＲＥＦ—端的電壓差決定。１３REF—I負基準電壓端，基準電壓的低端（通常為低）被加到REF-20VCC電源TLC2543引腳、功能及時序一、引腳：TLC2543為20腳DIP封裝，引腳圖如下圖所示。TLC2543具有4線制串行接口，分別為片選端(CS)，串行時鐘輸入端(I/OCLOCK)，串行數(shù)據(jù)輸入端(DATAIN)和串行數(shù)據(jù)輸出端(DATAOUT)。它可以直接與SPI器件進行連接，不需要其他外部邏輯。同時，它還在高達4MHz的串行速率下與主機進行通信。TLC2543除了具有高速的轉換速度外，片內(nèi)還集成了14路多路開關。其中n路為外部模擬量輸入，3路為片內(nèi)自測電壓輸入。在轉換結束后，EOC引腳變?yōu)楦唠娖?，轉換過程中由片內(nèi)時鐘系統(tǒng)提供時鐘，無需外部時鐘。在AD轉換器空閑期間，可以通過編程方式進入斷電模式，此時器件耗電只有25pA。工作時序：以MSB為前導，用CS進行12個時鐘傳送的工作時序如下圖所示。1.上電時，EOC=“1”，CS=“1”2.使CS下降，前次轉換結果的MSB即A11位數(shù)據(jù)輸出到Dout供讀數(shù)。3.將輸入控制字的MSB位即C7送到Din，在CS之后tsu>=1.425us后，使CLK上升，將Din上的數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。4.CLK下降，轉換結果的A10位輸出到Dout供讀數(shù)。5.在第4個CLK下降時，由前4個CLK上升沿移入寄存器的四位通道地址被譯碼，相應模入通道接通，其模入電壓開始時對內(nèi)部開關電容充電。6.第8個CLK上升時，將Din腳的輸入控制字C0位移入輸入寄存器后，Din腳即無效。7.第11個CLK下降，上次AD結果的最低位A0輸出到Dout供讀數(shù)。至此，I/O數(shù)據(jù)已全部完成，但為實現(xiàn)12位同步，仍用第12個CLK脈沖，且在其第12個CLK下降時，模入通道斷開，EOC下降，本周期設置的AD轉換開始，此時使CS上升。8.經(jīng)過時間tconv<=10us,轉換完畢，EOC上升。9.使CS下降，轉換結果的MSB位B11輸出到Dout供讀數(shù)。10.將新周期的輸入控制字的MSB位D7送到Din，在CS下降之處，tSU時間處由CLK上升將Din數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。11.CLK下降，將AD結果的B10位輸出到Dout。上電時，第一周期讀取的Dout數(shù)據(jù)無效，應舍去。74HC57374HC573概述

74HC573是一款高速CMOS器件，74HC573引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。

74HC573包含八路D型透明鎖存器，每個鎖存器具有獨立的D型輸入，以及適用于面向總線的應用的三態(tài)輸出。所有鎖存器共用一個鎖存使能（LE）端和一個輸出使能（OE）端。

當LE為高時，數(shù)據(jù)從Dn輸入到鎖存器，在此條件下，鎖存器進入透明模式，也就是說，鎖存器的輸出狀態(tài)將會隨著對應的D輸入每次的變化而改變。當LE為低時，鎖存器將存儲D輸入上的信息一段就緒時間，直到LE的下降沿來臨。

當OE為低時，8個鎖存器的內(nèi)容可被正常輸出；當OE為高時，輸出進入高阻態(tài)。OE端的操作不會影響鎖存器的狀態(tài)。

74HC573與以下型號邏輯功能相同：

74HC563，但輸出為反相

74HC373，但引腳布局不同74HC571的特點：特點：

·三態(tài)總線驅動輸出

·置數(shù)全并行存取

·緩沖控制輸入

·使能輸入有改善抗擾度的滯后作用管腳圖如圖所示：ＵＡ７４１芯片uA741通用高增益運算通用放大器，雙列直插8腳或圓筒8腳封裝。工作電壓±22V,差分電壓±30V,輸入電壓±18V,允許功耗500mW.其管腳與OP07（超低失調(diào)精密運放）一樣。管腳圖如圖所示：第七章PCB制板的一些問題設計流程

PCB的設計流程分為網(wǎng)表輸入、規(guī)則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟.

網(wǎng)表輸入

網(wǎng)表輸入有兩種方法，一種是使用PowerLogic的OLEPowerPCBConnection功能，選擇SendNetlist，應用OLE功能，可以隨時保持原理圖和PCB圖的一致，盡量減少出錯的可能。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網(wǎng)表，選擇File->Import，將原理圖生成的網(wǎng)表輸入進來。

規(guī)則設置

如果在原理圖設計階段就已經(jīng)把PCB的設計規(guī)則設置好的話，就不用再進行設置

這些規(guī)則了，因為輸入網(wǎng)表時，設計規(guī)則已隨網(wǎng)表輸入進PowerPCB了。如果修改了設計規(guī)則，必須同步原理圖，保證原理圖和PCB的一致。除了設計規(guī)則和層定義外，還有一些規(guī)則需要設置，比如PadStacks，需要修改標準過孔的大小。如果設計者新建了一個焊盤或過孔，一定要加上Layer25。

注意：

PCB設計規(guī)則、層定義、過孔設置、CAM輸出設置已經(jīng)作成缺省啟動文件，名稱為Default.stp，網(wǎng)表輸入進來以后，按照設計的實際情況，把電源網(wǎng)絡和地分配給電源層和地層，并設置其它高級規(guī)則。在所有的規(guī)則都設置好以后，在PowerLogic中，使用OLEPowerPCBConnection的RulesFromPCB功能，更新原理圖中的規(guī)則設置，保證原理圖和PCB圖的規(guī)則一致。元器件布局

網(wǎng)表輸入以后，所有的元器件都會放在工作區(qū)的零點，重疊在一起，下一步的工作就是把這些元器件分開，按照一些規(guī)則擺放整齊，即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法，手工布局和自動布局。手工布局

1.工具印制板的結構尺寸畫出板邊（BoardOutline）。

2.將元器件分散（DisperseComponents），元器件會排列在板邊的周圍。

3.把元器件一個一個地移動、旋轉，放到板邊以內(nèi)，按照一定的規(guī)則擺放整齊。

自動布局

PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局，但對大多數(shù)的設計來說，效果并不理想，不推薦使用。注意事項

a.布局的首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關系的器件放在一起

b.數(shù)字器件和模擬器件要分開，盡量遠離

c.去耦電容盡量靠近器件的VCC

d.放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集

e.多使用軟件提供的Array和Union功能，提高布局的效率布線

布線的方式也有兩種，手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大，包括自動推擠、在線設計規(guī)則檢查（DRC），自動布線由Specctra的布線引擎進行，通常這兩種方法配合使用，常用的步驟是手工—自動—手工。

手工布線

1.自動布線前，先用手工布一些重要的網(wǎng)絡，比如高頻時鐘、主電源等，這些網(wǎng)絡往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封裝，如BGA，自動布線很難布得有規(guī)則，也要用手工布線。

2.自動布線以后，還要用手工布線對PCB的走線進行調(diào)整。

自動布線

手工布線結束以后，剩下的網(wǎng)絡就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA，啟動Specctra布線器的接口，設置好DO文件，按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線，結束后如果布通率為100%，那么就可以進行手工調(diào)整布線了；如果不到100%，說明布局或手工布線有問題，需要調(diào)整布局或手工布線，直至全部布通為止。注意事項

a.電源線和地線盡量加粗

b.去耦電容盡量與VCC直接連接

c.設置Specctra的DO文件時，首先添加Protectallwires命令，保護手工布的線不被自動布線器重布

d.如果有混合電源層，應該將該層定義為Split/mixedPlane，在布線之前將其分割，布完線之后，使用PourManager的PlaneConnect進行覆銅

e.將所有的器件管腳設置為熱焊盤方式，做法是將Filter設為Pins，選中所有的管腳，修改屬性，在Thermal選項前打勾

f.手動布線時把DRC選項打開，使用動態(tài)布線（DynamicRoute）檢查

檢查的項目有間距（Clearance）、連接性（Connectivity）、高速規(guī)則（HighSpeed）和電源層（Plane），這些項目可以選擇Tools->VerifyDesign進行。如果設置了高速規(guī)則，必須檢查，否則可以跳過這一項。檢查出錯誤，必須修改布局和布線。

注意：

有些錯誤可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，檢查間距時會出錯；另外每次修改過走線和過孔之后，都要重新覆銅一次。

2.6復查

復查根據(jù)“PCB檢查表”，內(nèi)容包括設計規(guī)則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設置；還要重點復查器件布局的合理性，電源、地線網(wǎng)絡的走線，高速時鐘網(wǎng)絡的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。復查不合格，設計者要修改布局和布線，合格之后，復查者和設計者分別簽字。設計輸出

PCB設計可以輸出到打印機或輸出光繪文件。打印機可以把PCB分層打印，便于設計者和復查者檢查；光繪文件交給制板廠家，生產(chǎn)印制板。光繪文件的輸出十分重要，關系到這次設計的成敗，下面將著重說明輸出光繪文件的注意事項。

a.需要輸出的層有布線層（包括頂層、底層、中間布線層）、電源層（包括VCC層和GND層）、絲印層（包括頂層絲印、底層絲印）、阻焊層（包括頂層阻焊和底層阻焊），另外還要生成鉆孔文件（NCDrill）

b.如果電源層設置為Split/Mixed，那么在AddDocument窗口的Document項選擇Routing，并且每次輸出光繪文件之前，都要對PCB圖使用PourManager的PlaneConnect進行覆銅；如果設置為CAMPlane，則選擇Plane，在設置Layer項的時候，要把Layer25加上，在Layer25層中選擇Pads和Viasc.在設備設置窗口（按DeviceSetup），將Aperture的值改為199

d.在設置每層的Layer時，將BoardOutline選上

e.設置絲印層的Layer時，不要選擇PartType，選擇頂層（底層）和絲印層的Outline、Text、Line

f.設置阻焊層的Layer時，選擇過孔表示過孔上不加阻焊，不選過孔表示家阻焊，視具體情況確定

g.生成鉆孔文件時，使用PowerPCB的缺省設置，不要作任何改動

h.所有光繪文件輸出以后，用CAM350打開并打印，由設計者和復查者根據(jù)“PCB檢查表”檢查

過孔（via）是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費用通常占PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說，這些過孔一般又分為三類，即盲孔(blindvia)、埋孔(buriedvia)和通孔(throughvia)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內(nèi)層。第三種稱為通孔，這種孔穿過整個線路板，可用于實現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實現(xiàn)，成本較低，所以絕大部分印刷電路板均使用它，而不用另外兩種過孔。以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。

從設計的角度來看，一個過孔主要由兩個部分組成，一是中間的鉆孔（drillhole）,二是鉆孔周圍的焊盤區(qū)，見下圖。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然，在高速,高密度的PCB設計時，設計者總是希望過孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過孔越小，其自身的寄生電容也越小，更適合用于高速電路。但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔(drill)和電鍍（plating）等工藝技術的限制：孔越小，鉆孔需花費的時間越長，也越容易偏離中心位置；且當孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅。比如，現(xiàn)在正常的一塊6層PCB板的厚度（通孔深度）為50Mil左右，所以PCB廠家能提供的鉆孔直徑最小只能達到8Mil。第八章制作的心得體會通過這次的電子制作比賽，與其說是比賽，我覺得就更加恰當?shù)貞撜f是一次電子制作的體驗和學習。我想我們的確是學到了很多。從最基本的51芯片的使用到更高級的運算放大器NE5534芯片的使用，我們一路走來，遇到了各種各樣的困難。但是，我們始終是堅持了下來。我們可以問心無悔地說，我們盡力了。不管結果如何，我想這始終都會是一段難忘的記憶。我想，對于我們組的三個成員來說，這次的電子制作比賽時我們的第一次，第一次參加電子類的比賽，我們跌跌撞撞地一路走來，但這并沒有打擊我們走下去的決心，反而激發(fā)了我們最電子制作的更濃厚的興趣。我想，在今后的學習中，我們一定會結合自己這次電子制作的經(jīng)驗，給自己充電，加強這方面的知識積累。為下一次的機會做好充足的準備。附錄一：附錄二：完整的系統(tǒng)源代碼：#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint/*變量解釋:num0輸出電壓除以AD芯片（TLC2543）的讀取電壓的比值num1num1的值為放大比例，即輸出電流除以DA芯片（DAC0832）的輸出電壓*100(即顯示的值)的比值max當電路中電流為最大時，AD輸出的電流*/#definenum01#definenum11#definemax1/*變量解釋:flag判斷是否鎖定鍵盤flag1常用電壓的設定flag0判斷DA值為bujin，還是常用電壓,還或是bubu函數(shù)s1nums1按鍵的值s4nums4按鍵的值a判斷bubu程序是加還是減*/uchars1num,s4num,flag,flag1,flag0, qian,bai,shi,ge,a;/*變量解釋:shu輸出電壓的顯示值yibu自動步進的DA值bujin步進的設定值*/ uintshu,yibu,bujin;ucharcodetable1[]={ //normalnumber0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};ucharcodetable2[]={//+'.'number0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xdf};ucharcodetable3[]={ //常用電壓0x12c,0x1f4,0x258,0x384,0x4b0};sbitSCL=P1^7 ; //I2C的數(shù)據(jù)/地址傳輸端sbitSDA=P1^6 ; //I2C的時鐘端sbitdula=P3^2 ; //數(shù)碼管的段選，用來選擇數(shù)碼管顯示的數(shù)字sbitwela=P3^7 ; //數(shù)碼管的位選，用來選擇顯示的數(shù)碼管sbitcsda=P1^4 ; //DAC0832的片選信號端sbitwr=P1^5 ; //外部寫控制sbits1=P3^0 ; //按鍵1，即功能切換鍵sbits2=P3^1 ; //按鍵2，即增加鍵sbits3=P3^5 ; //按鍵3，即減小鍵sbits4=P3^6 ; //按鍵4，即鎖定解鎖鍵sbitADEOC=P2^4 ; //AD轉換結束端，在最后的I/OCLOCK下降沿之后， //EOC從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值睫D換完成和數(shù)據(jù)準備傳輸為止sbitADCLOCK=P2^3 ; //輸入輸出時鐘端sbitADIN=P2^2 ; //串行數(shù)據(jù)輸入端 sbitADOUT=P2^1 ; //AD轉換結果的串行輸出端sbitadcs=P2^0 ; //AD的片選端sbitdi=P2^7 ; //蜂鳴器voiddelay(); //延時一微秒左右voiddelayms(uintz); //延時單位為毫秒voidinit(); //初始化函數(shù)voidkeyscan(); //鍵盤掃描函數(shù)/*I2C函數(shù)聲明*/voidstart(); //開始I2C通訊voidstop(); //停止I2C通訊voidrespons(); //應答voidwrite_byte(uchardate); //寫數(shù)據(jù)ucharread_byte(); //讀數(shù)據(jù)voidwrite_add(ucharaddress,uchardate); //在指定地址寫數(shù)據(jù)ucharread_add(ucharaddress); //在指定地址讀數(shù)據(jù)/*I2C函數(shù)聲明*/voiddisplay(ucharqian,ucharbai,ucharshi,ucharge); //數(shù)碼管顯示，格式為XX．XXvoiddidi(); //若電流超過1A的1.2倍時過5秒初始化，1A的1.5倍時直接初始化voiddastart(uintx); //DA開始，并輸出指定電壓，其中x為需要輸出的電壓voidxianshu(); //顯示電路中的電流voidshebujin(); //設定并顯示設定的步進電壓voidshechang(); //設定并顯示設定的常用電壓voidbubu(); //bubu每隔0.5秒輸出電壓變化0.1V，先增大，至超過13V時，再減小voidbubustart(); //開始bubu函數(shù)模式，數(shù)碼管顯示電路中的電壓voidbubustop(); //結束bubu函數(shù)模式，數(shù)碼管顯示電路中的電壓uintadwork(); //讀取AD芯片的數(shù)據(jù)即測得的電流，但由于有乘以相應的系數(shù)，所以輸出結果為輸出端的電壓/*===========================主函數(shù)==================*/voidmain(){ init(); while(1) { keyscan(); if(s1num==0) { xianshu(); //顯示輸出電壓函數(shù) } if(s1num==1) { shebujin(); //設定步進電壓函數(shù) } if(s1num==2) { shechang(); //設定常用電壓函數(shù) } if(s1num==0) { if(flag0==1) { dastart(bujin); //使DA芯片輸出指定的步進電壓的相應電流 } if(flag0==2) { dastart(table3[flag1]); //使DA芯片輸出指定的常用電壓的相應電流 } if(flag0==3) { bubustart(); //開始bubu函數(shù) } if(flag0!=3) { bubustop(); //結束步步函數(shù) } } didi(); }}/*===========================主函數(shù)==================*/voidinit(){ di=1; //蜂鳴器，關閉 wela=0; //數(shù)碼管，關閉 dula=0; csda=1; //DA初始化,關閉 wr=1; SDA=1; //I2C通訊，關閉 delay(); SCL=1; delay(); TMOD=0x11; TH0=(65536-50000)/256; //初始化定時器0，關閉 TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=0; TH1=(65536-50000)/256; //初始化定時器1，關閉 TL1=(65536-50000)%256; EA=1; ET1=1; TR1=0; shu=0; bujin=0; yibu=0; s1num=0; s4num=0; flag=0; flag0=0; flag1=0;}voiddelay(){;;}voiddelayms(uintz){ uintx,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}/*===================================================*//*====================DA轉換=========================*//*===================================================*/voiddastart(uintx){ dula=0; //關閉數(shù)碼管顯示 wela=0; csda=0; //開啟DA wr=0; P0=x*num1; //P0為DA接口,num1的值為放大比例，即輸出電流除以DA芯片（DAC0832）的輸出電壓*100(即顯示的值)的比值 delayms(200);}/*===================================================*//*====================DA轉換=========================*//*===================================================*//*===================================================*//*================數(shù)碼管顯示函數(shù)=====================*//*===================================================*/voiddisplay(ucharqian,ucharbai,ucharshi,ucharge){ csda=1; //關閉DA wr=1;dula=1; P0=table1[qian]; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=0x7f; wela=0; delayms(5);dula=1; P0=table2[bai]; //table2輸出的值，加有小數(shù)點 dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=0xbf; wela=0; delayms(5); dula=1; P0=table1[shi]; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=0xdf; wela=0; delayms(5); dula=1; P0=table1[ge]; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=0xef; wela=0; delayms(5);}/*===================================================*//*================數(shù)碼管顯示函數(shù)=====================*//*===================================================*/voiddidi(){ if(adwork()>=max*1.5) { init(); //讓電路初始化 } if(adwork()>=max*1.2) { di=0; TR0=1; }}voidtimer0()interrupt1 //用于當電流超過1.2倍時過5秒復位{ ucharaa=0; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; aa++; if(aa==20*5) { aa=0; init(); //讓電路初始化 } }voidtimer1()interrupt3 //用于bubu函數(shù)的每秒步進0.1V{ uchartt=0; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; tt++; if(tt==10) { tt=0; bubu(); } if(s1==0) { delayms(5); if(s1==0) { TR1=0; //關閉定時器，即關閉bubu函數(shù) } }}/*==================================================*//*==================================================*//*==========I2C總線通訊讀寫，啟動，停止函數(shù)=========*//*==================================================*/voidstart() //啟動I2C總線的函數(shù){ SDA=1; delay(); SCL=1; delay(); SDA=0; delay();}voidstop() //終止I2C總線的函數(shù){ SDA=0; delay(); SCL=1; delay(); SDA=1; delay();}voidrespons(){ uchari=0; SCL=1; delay(); while((SDA==1)&&(i<250)) i++; SCL=0; delay();}voidwrite_byte(uchardate){ uchari,temp; temp=date; for(i=0;i<12;i++) { temp=temp<<1; SCL=0; delay(); SDA=CY; delay(); SCL=1; delay(); } SCL=0; delay(); SDA=1; delay();}ucharread_byte(){ uchari,j,k; SCL=0; delay(); SDA=1; delay(); for(i=0;i<12;i++) { SCL=1; delay(); j=SDA; k=(k<<1)|j; SCL=0; delay(); } returnk;}voidwrite_add(ucharaddress,uchardate){ start(); write_byte(0xa0); /*器件地址，EEPROM默認前四位為1010，第8位是數(shù)據(jù)的傳送方向位（R/T），0表示主機發(fā)送數(shù)據(jù)（T），1表示主機接收數(shù)據(jù)（R）。*/ respons(); write_byte(address); //器件內(nèi)部存儲器的地址，為隨便任意數(shù) respons(); write_byte(date); //寫函數(shù) respons(); stop();}ucharread_add(ucharaddress){ uchardate; start(); write_byte(0xa0); respons(); write_byte(address); respons(); start(); write_byte(0xa1); respons(); date=read_byte(); stop(); returndate;}/*==================================================*//*==========I2C總線通訊讀寫，啟動，停止函數(shù)=========*//*==================================================*//*==================================================*//*==================================================*//*==================================================*//*===================AD轉換========================*//*==================================================*/uintadwork() //讀出上一次AD值，并開始下一次轉換{ uintdin=0; uchardout,i; dout=0x0c; //選擇控制命令00001011，0000指選擇的通道，10數(shù)據(jù)長度12bits，1前導選擇LSBfirst，1單雙極性選擇Bipolar while(ADEOC==0); //等待上一次通訊完成，EOC自動置一 ADCLOCK=0; //EOC，CS置零開始本次通訊 adcs=0; for(i=0;i<16;i--) { if(dout&0x80)//10000000 ADIN=1; //控制命令從MSB-LSB,向AD發(fā)數(shù)，adin為端口號 else ADIN=0; ADCLOCK=1; //時鐘一個周期開始，讀數(shù)據(jù) dout<<=1; //左移，準備輸入下一位值 din<<=1; //左移，準備接受下一位值 if(ADOUT==1) din=din|0x0001;//接收AD數(shù)據(jù),從MSB-LSB ADCLOCK=0; //時鐘一個周期結束，準備傳輸數(shù)據(jù) } adcs=1; return(din>>4); //16位，右移四位變?yōu)?2位精度}/*==================================================*//*===================AD轉換=========================*//*==================================================*//*==================================================*//*==================================================*//*==================================================*//*================獨立鍵盤掃描======================*//*=================================================