電路板制作實習報告

電子實習報告

題目：熄燈延時控制電路的制作

作者;石閑風

指導(dǎo)老師：段衷麒

第一階段：電子實習動員大會及焊接講座、Protel講座

在實習初期，學院的一些老師通過對我們進行動員大會以及開展一系列專項講座的方式，極大地提高了我們參與這次電子實習的積極性與主動性，讓我們更為直接的了解了實習期間的整個流程，從而為我們有序參與實習奠定了良好的基礎(chǔ)。同樣的，我們也在這個過程中學到了很多實用的知識，比如說Protel軟件的應(yīng)用，以及在焊接過程中需要了解的一些注意事項。

第二階段：原理圖和PCB的圖的繪制

（一）原理圖

（二）PCB圖的繪制具體步驟：

1．首先對每個元器件封裝，添加封裝號，

2.接著創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表，在設(shè)計欄中的創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)列表。3．在ddb界面中，新建一個.PCB文件。在新建的過程中可以改變PCB板的大小等制作參數(shù)。4.在PCB文件界面中，加載網(wǎng)絡(luò)表，按一下設(shè)計中的網(wǎng)絡(luò)表。5.先按自動布局，再按照自己的要求布局。6.自動布線，并要布線要求達到100%。

注意事項：

1．可以在.Sch文件中更新PCB板，即按設(shè)計中的更新PCB的按鈕，則PCB板會按照電路圖的改變而更新。

2.生成網(wǎng)絡(luò)表時如果檢查到有錯誤，則不能生成PCB板。

3．在布局布局時一定要按照同樣性質(zhì)的元器件盡量整齊擺列。4.PCB板要設(shè)計得當，要根據(jù)電路大小來設(shè)計板的大小。

第三階段：電路板的制作

制作電路板是我們整個過程中至關(guān)重要的一步，直接影響著我們這組最后能否試驗成功。小心起見，我們首先找到了段老師，請他檢查了一下我們的PCB圖，并對制板之前的一些準備工作有了一定的了解。然后我們到了文約樓五樓的實驗室�？吹狡渌�一些同學在儀器邊忙前忙后，有的在打印PCB圖，有的圍在水邊刷板，心里還是蠻向往的。問了一下那些同學，他們也在熟悉制板的步驟，對整個制板的流程也不是很清楚。然后我們看四周的貼牌上的操作流程，熟悉了整個步驟。接下來就是自己制板了，首先來到電腦前打印出我們的pcb圖，后來按照大小裁量了一塊電路板，接下來就是覆膜和曝光了，這兩步還比較簡單，但曝光過后就是退膜了，這一步難度比較大，要控制浸泡的時間，后來就是刷電路板了，一不小心還會把電路線刷斷，這樣就要重新做了，由于第一次沒有經(jīng)驗，我們第一塊的線路刷斷了，只好重新制板了，等電路板刷好之后是蝕刻，最后是第二次退膜。

第四階段：電路板的焊接

焊接元器件，有一些是必須注意的，在插元器件時很容易會插反，所以要很小心，要不在都焊接好了以后再拆就不容易了，還有就是焊接我們首先找一些廢板練習，因為焊接的時候容易出錯，一不小心就會焊到線路上照成短路，還有在焊接接點時不能放太多的焊錫，太少也不行，總之要細心。在焊好并將燈泡和電源連上之后，我們先后進行了好幾次檢驗。剛開始沒有熄燈延時的效果，查出原因是給我們可控硅是雙向的，但我們需要的是單向的，然后換了之后仍然不成功，我們又通過電位器調(diào)了電阻阻值。直至最后試驗成功，也意味著我們的這次電子實習有了一個圓滿的結(jié)束。

感想體會：這次的電子實習，不僅鍛煉了我們的動手能力，讓我們學到了很多課本上學不到的知識，也在一定程度上鍛煉了我們團隊合作、與人交流合作等等的軟能力。我們通過自己的付出并取得成功的過程，將會在我們未來學習、生活和工作中的產(chǎn)生積極的影響，鼓舞我們勇往直前，無畏艱險！

201*.3.25

擴展閱讀：生產(chǎn)實習電路板制作報告

生產(chǎn)實習說明書

學院工業(yè)制造學院專業(yè)測控技術(shù)與儀器班級00000000000姓名000000學號201*1011000000指導(dǎo)教師00000

201*年3月3日

1

\\目錄

一基本概要...............................................................................................................................................................3

1生產(chǎn)實習的要求.............................................................................................................................................32對于單片機因具有的如下三個功能：..........................................................................................................3二系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計.......................................................................................................................................4三芯片的介紹...........................................................................................................................................................6

189C52...............................................................................................................................................................62LED.................................................................................................................................................................83ADC0809...........................................................................................................................................................94CD4543..........................................................................................................................................................11四接電路板中遇到的問題和解決方法.................................................................................................................14五軟件的設(shè)計，調(diào)試以及遇到的問題.................................................................................................................15

1流程圖...........................................................................................................................................................152序的調(diào)試以及遇到的問題以及解決方法....................................................................................................15六感想和心得體會.................................................................................................................................................16七附錄.....................................................................................................................................................................17

2

一基本概要

1生產(chǎn)實習的要求

1、自行設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源交流輸入：220V直流輸出：+5V

2、利用ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換器；使用單片機AT89C51做控制器；選用4位LED顯示塊(共陰極)做顯示器,并設(shè)計相應(yīng)的驅(qū)動電路；設(shè)計外部中斷功能鍵一個；設(shè)計開關(guān)量信號檢測及其指示電路；由上述電路構(gòu)建成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)。3、進行硬件電路的設(shè)計、焊接與調(diào)試。

4、自行編寫有關(guān)的應(yīng)用程序，以完成系統(tǒng)功能的需求。5、進行系統(tǒng)的軟、硬件聯(lián)機調(diào)試。

2對于單片機因具有的如下三個功能：

1.系統(tǒng)運行時，循環(huán)顯示你組同學的班級號（例如01）和學生號（例如23），為了顯示

清晰，要求循環(huán)顯示時間2s（或5s），

2.每隔5秒，啟動、采集A/D轉(zhuǎn)換一次,模擬量信號由電位器W1提供。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時,以外部中斷方式通知CPU，當0809A/D轉(zhuǎn)換完成后，由EOC信號經(jīng)反向后產(chǎn)生中斷申請信號，由INT1引腳接入；中斷后讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，并連續(xù)讀取8個或4個數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)保存在片內(nèi)RAM中

3.當按下外部中斷功能鍵時，檢測4路開關(guān)量信號，并由發(fā)光二極管顯示其開關(guān)狀態(tài)；外部中斷功能鍵由INT0引腳接入。

3

二系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計

根據(jù)此次生產(chǎn)實習的要求來設(shè)計其工作的原理圖首先選用的單片機為89C52分析要就可知要顯示學號班級，還要采集AD芯片的數(shù)據(jù)，主要的元器件有電阻，開關(guān)，發(fā)光二級管，ADC0809，BCD-七段碼驅(qū)動器，LED顯示器反相器74LS06或非門74LS02，由于ADC0809內(nèi)部沒有時鐘電路所以需要外接500HZ的時鐘信號，這里我們采用74LS74對單片機的時鐘信號分頻為ADC0809提供時鐘信號。具體的元器件及數(shù)目：表一：

名稱單片機A/D轉(zhuǎn)換芯片正沿觸發(fā)雙D鎖存器6反相驅(qū)動器（OC高壓輸出）四2輸入或非門BCD-七段碼/驅(qū)動器MC145434個74LS021個2相電源插頭IC插座40腳、28腳10腳、16腳LED顯示塊晶振復(fù)位按鈕撥動開關(guān)發(fā)光二極管可調(diào)電阻電阻電阻0．5″共陰4個6MHz6*6*7小Φ51個2個4個4個IC插座插座線路版電阻排電阻晶振電容14腳CH2.544P10KΩ、1/4WCC63V30PFCD16V22μF各1個各4個3個2個1塊1個1個2個1個1個74LS061個整流變壓器220/9V、3W1個型號、規(guī)格數(shù)量AT89C51ADC080974LS741個1個1個名稱濾波電容整流二極管三端穩(wěn)壓器型號、規(guī)格數(shù)量獨石104IN400778059個4個1個32961KΩ1個200Ω、1/4W32個電解電容5．1KΩ、1/4W5個電解電容CD25V2200μF1個470μF1個

4

根據(jù)要求單片機的P0口接排阻J1，同時P0口于BCD七段碼驅(qū)動器相連通過點單片機的程序控制數(shù)碼管的顯示。

對于發(fā)光二級管的顯示：單片機的P1通過反相器74LS06與數(shù)碼管的陰極相連，數(shù)碼管的陽極通過上拉電阻與電源相連這里74LS06是用來驅(qū)動數(shù)碼管工作的。同時撥動開關(guān)也通過上拉電阻與電源相連，其公共端接地。當單片機的外部中斷0有效是檢測開關(guān)開啟的狀態(tài)

可變電阻為ADC0809提供模擬信號。在AD芯片的START引腳提供底電平AD啟動開始AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后轉(zhuǎn)換標志為EOC為1，通過非門后入單片機的外部中斷1INT1(P3.3)，單片機獲取中斷后對ENABLE去高電平此時將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送到P0口送入內(nèi)存同時單片機將其轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)顯示在數(shù)碼管上。最后通過多單片機進行編程來實現(xiàn)數(shù)碼管以及發(fā)光二極管的控制。

5

三芯片的介紹

189C52

工作原理：AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。圖片見下圖：

主要功能特性32個雙向I/O口3個16位可編程定時/計數(shù)器向上或向下定時計數(shù)器6個中斷源全雙工串行通信口幀錯誤偵測自動地址識別空閑和掉電節(jié)省模式管腳說明

標準MCS-51內(nèi)核和指令系統(tǒng)圖一片內(nèi)8kROM（可擴充64kB外部存儲器）256x8bit內(nèi)部RAM（可擴充64kB外部存儲器）時鐘頻率3.5-12/24/33MHz改進型快速編程脈沖算法5.0V工作電壓布爾處理器4層優(yōu)先級中斷結(jié)構(gòu)兼容TTL和CMOS邏輯電平PDIP(40)和PLCC(44)封裝形式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口作為AT89C51的一些特殊功能口，管腳備選功能

RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)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)。

/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）。

/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/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。

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2LED

工作原理：它是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式即在二極管的陰極加低電平，陽極加高電平是二極管導(dǎo)通而發(fā)亮，其大概的樣子就是由很多個通常是紅色的發(fā)光二極管組成，靠燈的亮滅來顯示字符。

其與單片機的連接方式就是：LDE的VCC與電源相連，GND接地，其他引腳與單片機的I/O口相連從而控制其顯示LED顯示器分為共陰極和共陽極兩種

LED的段選碼列表“表2

圖二8

3ADC0809

工作原理：采用頻率為8位的，以主次逼近原理進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件，其內(nèi)部有8通道多路開關(guān)，可以根據(jù)地址鎖存譯碼后的信號值選通8個單斷模擬輸入信號中的一個進行A/D轉(zhuǎn)換。八路模擬信號分時采集，片內(nèi)有八路模擬選通開關(guān)，以及相應(yīng)的通道抵制鎖存用譯碼電路。其轉(zhuǎn)換時間為100us左右。鎖存器完成對A，B，C3個地址位進行數(shù)據(jù)鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道的選擇，其轉(zhuǎn)換結(jié)果通過三態(tài)輸出鎖存器存放，輸出，因此可以直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線直接相連。信號引腳

IN7~IN0：模擬量輸入通道ALE：地址鎖存允許信號

START:轉(zhuǎn)換啟動信號。START=O時開始進行A/D轉(zhuǎn)換在此期間始終要保持低電平A,B,C:地址線。選取通道

CLK:時鐘信號，ADC0809內(nèi)部沒有時鐘信號，需要外接時鐘一般為500KHz

EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。EOC=0正在轉(zhuǎn)換為1時結(jié)束轉(zhuǎn)換可以作為查詢狀態(tài)標識也可以用于中斷請求信號

OE：輸出允許信號，OE=1時輸出轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)VCC：+5V電源

Vref：參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。

下圖為其與單片機的連接圖

9

圖三10

4CD4543

工作原理：cd4543具有數(shù)據(jù)鎖存功能D,C,B,A：地址輸入線。a,bc,d,e,f,g：數(shù)據(jù)輸出線

LD：輸入允許端。當LD=1的時候允許數(shù)據(jù)輸入，當LD=0的時候數(shù)據(jù)不能輸入PH：使能端，當PH=0時有效，芯片工作BI：當其位1是無輸出，為0時輸出Vss：地線

VDD：電源線，3V~18V其輸入輸出如下圖所示：

表3：

11

12

CD4543只能輸出0~9是個數(shù)字，不能輸出控制小數(shù)位其控制LED顯示器顯示如下

3.用PROTEL畫出的電路圖

圖四13

四接電路板中遇到的問題和解決方法

在這次生產(chǎn)實習之前，由于沒有做過電路板方面的相關(guān)實驗，所以遇到了很多的問題。

第一：以前在課堂上學習的關(guān)于單片機方面的知識，沒有實際操作過，在設(shè)計電路的時候

只能慢慢在書上查。

第二：在焊接的過程中由于是第一次焊電路板，沒經(jīng)驗，出現(xiàn)了很多錯誤，只能請以前做過的同學幫忙。

第三：通過這次的實習，讓我對protel的基本操作，包括繪制電路原理圖和PCB更加的熟練了。雖然我們做的只是小電路板，但我相信經(jīng)過以后的不斷練習，不斷地學習，我們能完成更加困難的實驗。

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五軟件的設(shè)計，調(diào)試以及遇到的問題

1流程圖

根據(jù)系統(tǒng)所要實現(xiàn)的要求，首先確定出程序的流程圖

數(shù)碼管顯示學號班級：開關(guān)狀態(tài)：A/D轉(zhuǎn)換程序：

開始開始初始化開始初始化初始化啟動AD轉(zhuǎn)換芯片中斷0到來顯示班級學號1,寫入通道信號2..延時5S等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束3．讀取數(shù)據(jù)T=2s指示燈顯示開關(guān)的狀態(tài)顯示數(shù)據(jù)結(jié)束序見附錄1：

2序的調(diào)試以及遇到的問題以及解決方法

流程圖的基礎(chǔ)上寫出了程序，并且將程序下載進入單片機中顯示輸出

在最初調(diào)試的時候，在小系統(tǒng)上數(shù)碼管在顯示班級學好的時候出現(xiàn)了顯示的順序亂了，經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)在編碼的過程中對P0口的高四位和第四位的出現(xiàn)了問題，改變了編碼的順序，數(shù)碼管的顯示護符了正常。

在對開關(guān)信號的檢查的時候，燈的亮沒不受中斷的控制，沒有按照預(yù)定的情況顯示。在檢查后發(fā)現(xiàn)沒有開啟總中斷，重新編寫程序后正常運行。

在對A/D芯片進行編程采集并且顯示采集的數(shù)據(jù)的時候出現(xiàn)了較大的麻煩，在最開始的時候A/D可以運行但是顯示亂碼，改正程序后數(shù)碼管正常顯示但是A/D芯片始終不工作，這個為題一直不能解決最后通過和老師商量討論發(fā)現(xiàn)了這個問題，因為在編寫程序的過程中在對A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束的判斷出現(xiàn)了錯誤，這使得A/D芯片始終沒有辦法讀取采集到的數(shù)據(jù)。在老師幫助下解決了對A/D的編程問題。

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六感想和心得體會

通過這次的生產(chǎn)實習，讓我明白了，我們學的還遠遠不夠。設(shè)計電路圖的時候，還必須得翻書查找資料。我們永遠都離不開書本。在焊接的過程中，什么都不會，需要在經(jīng)常在實驗室做實驗的同學帶著做。怎么用錫焊，焊孔堵住了怎么辦，元器件的位置怎么放，正負節(jié)怎么分等等以系列的問題。還好我們是三人一組，，在同學的幫助下終于完成了生產(chǎn)實習。這次的生產(chǎn)實習同時也讓我明白了學習是永遠的事情，一個人總會有需要別人幫助的時候。感謝學校給了我們這么好的一個鍛煉機會，在學習知識的同時還讓我明白了做人要虛心。

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七附錄

#include

#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitst=P2^4;sbitwr=P3^6;sbitrd=P3^7;sbiteco=P3^3;sbitLD1=P2^6;sbitLD2=P2^7;

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ucharcodetable[]={0x0f,0x1f,0x2f,0x3f,0x4f,0x5f,0x6f,0x7f,0x8f,0x9f};voiddisplay1();voiddisplay();voiddelay(uintz){

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wr=0;

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voiddisplay1(){

t=0;LD1=0;LD2=1;P0=0x01;delay(100);LD1=1;LD2=0;P0=0x21;while(1){

if(t==40)

{t=0;num++;if(num==3){num=0;}

P0=table1[num];delay(100);}}}

voidexter1()interrupt0{

if(key1==1)

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{D1=1;}

elseD1=0;if(key2==1){D2=1;}

elseD2=0;delay(5);if(key3==1){D3=1;}

elseD3=0;delay(5);if(key4==1){D4=1;}

elseD4=0;delay(5);}

voidexter2()interrupt1using0{

TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;t++;

if(t==50){t=0;wr=1;wr=0;wr=1;

while(eco==1);rd=0;_nop_();

a0809=P0;

_nop_();

rd=1;

data1=(a0809*49/25)/100;data2=(a0809*49/25)/10;data3=(a0809*49/25)%10;

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}}

voiddisplay(){

LD2=1;LD1=0;

P0=(table[data1]>>4)|(table[data2]&0xf0);delay(10);LD2=0;LD1=1;

P0=table[data3];}

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