智能饮水机控制系统设计

智能饮水机控制系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 毕业设计( 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ) 智能饮水机控制系统设计 Design of control system for intelligent drinking water machine 班级 学生姓名 学号 1 指导教师 职称 导师单位 徐州工业技术职业学院 论文提交日期 1 论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人郑重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名: 日 期: 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明:已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。 指导教师签名: 日 期: 2 摘要 在现代生活当中中，饮水机已经成为了我们日常生活中必不可少的家用电 器。但是，有的饮水机的功能只是普通的加热功能，有的功能比较强大，如可以 掌控水温的具体控制，但往往这样的饮水机价格使很多人望而止步，根本不能适 用于普通家庭。根据这个情况，我设计了这款智能饮水机，这款饮水机的价格相 对低廉但是功能却非常强大。一部分利用单片机对水温的控制，在加上液晶屏幕 显示温度，得到稳定的人与机器的操作，这款饮水机有很多的模式可以使用，如: 冲咖啡和沏茶等。这个设计也添加了团情况的紧急措施，如果水箱在缺水的情况 下使用，无法使之加热，它会通过智能报警的方式告知饮水机主人提醒主人以保 证其该系统的安全性，让人用起来更加稳定。对于这个设计来说，在确保用户使 用过程中的安全的情况下为用户的使用更加方便、舒心。这个设计的智能化水平 相对来说比较高，自动化操作可以根据用户自己来实现。 关键词:智能饮水机，单片机，控制 Abstract In modern life, drinking water machine has become essential household appliances in our daily life. However, some drinking water heating machine function is normal, some more powerful features, such as the specific control can control water temperature, but often drinking machine price this makes a lot of people stop, not suitable for the ordinary family according to this situation, I designed the intelligent water dispenser, the water dispenser is relatively inexpensive but the function is very powerful. A part of the use of single-chip temperature control, temperature display and LCD screen, get the human and machine stable operation, the water dispenser has a lot of die Type can be used, such as coffee and tea. This design also added a group of emergency measures, if the tank used in the absence of water, heating can not make it, it will be through the intelligent alarm way to inform the drinking machine owner to remind the owner to ensure the safety of the system, let people use them more stable. For this design, comfortable to ensure more convenient use for users, users in the process of security. The design of the intelligent level is relatively high, automatic operation according to the user to achieve. 3 目录 摘要........................................................................................................................ 3 Abstract.........................................................................................3 引言........................................................................................................................4 第一章 系统功能设计.......................................................................................... 6 第二章 系统硬件设计.......................................................................................... 7 2.1 51单片机最小系统................................................................................. 7 2.2 温度检测部分......................................................................................... 7 2.3按键设计.................................................................................................. 8 2.4 继电器控制部分..................................................................................... 9 2.4.1 电磁阀控制.................................................................................. 9 2.4.2 加热电阻控制.............................................................................. 9 2.5显示电路................................................................................................ 10 2.6液位检测................................................................................................ 11 2.7 报警电路............................................................................................... 12 2.8红外控制电路........................................................................................ 12 第三章 系统软件设计........................................................................................ 13 3.1主程序设计............................................................................................ 13 3.2温度子程设计........................................................................................ 14 3.5 按键子程序设计................................................................................. 18 3.6 继电器控制子程序设计..................................................................... 22 3.7 显示子程序设计................................................................................. 23 第四章PCB板的设计 ........................................................................................ 27 参考文献.............................................................................................................. 28 总结...................................................................................................................... 29 致 谢.................................................................................................................... 30 附录:.................................................................................................................. 31 4 引言 如今生活中，社会发展异常迅速，人们开始对平时生活的要求也是一步一步上升中，在现在打社会生活中，有许多的家用品、办公用品都开始智能化了、自动化了。向饮水机已经在所有家庭、办公室许多地方普遍使用的电器而言也朝着自动化、智能化发展方向。但是现在的水源污染比较严重，人们对于自己的健康生活要求也越来越重视，所以对于用水而言，变得着外看重，当人们在商店选饮水机时会格外注意一些比较智能、而且很安全的饮水机。这个就是这个课题研究的意义所在，怎么样才能使饮水机更加智能化呢,还有实现对饮用水消毒呢, 传统的饮水机在国外已经被淘汰了，传统饮水机只拥有普通的加热功能，而加热过程总会导致水的矿物质流失，喝这种水不利于人体健康。所以在国外和国内生产的饮水机都会有一个设计，防止千滚水设计，而且已经实现了温度可随意 [1]调节控制，从而真正做到了安全饮水健康饮水。还有些功能更加强大的饮水机拥有制冷效果，智能化水平也相对来说比较高。因此，这也为本设计提供了设计要求:安全健康、智能化水平较高。 5 第一章 系统功能设计 本设计由单片机本模块、传感器模块、用户按键模块、LCS12864显示模块、电磁阀模块构成。传感器模块采用了DS18B20数字温度传感器实现温度采集、显示部分使用芯片LCD12864实现数据的显示，可以形成一个良好的人机界面信息交换。液位检测部分采用光电液位传感器监测液位，当饮水机的水位过低时，蜂鸣器发出报警，LED指示灯亮。重置按钮设计实现用户模式选择和用户所需的温度设置。用户可以根据不同的需要选择性地设置不同的参数。系统运行比较稳定，操作更加简单，如图1所示系统框图。 判断模式液位是否正常检测液位 沏茶模式沏茶模式自定模式用户按键模式选择STC89C52检测温度检测温度检测温度选择 到达温度到达温度LCD12864用户所需信息显示电磁阀开启电磁阀开启电磁阀开启 图1系统框图 到达温度 6 第二章 系统硬件设计 2.1 51单片机最小系统 STC89C52是一种相对来说比较高性能、低功耗CMOS 8位微控制器，它拥有8K在系统中可以编程FLASH存储器,而且它在单芯片上，拥有在系统FLASH可编程、灵巧的CPU 8位、定时器、三十二位I/O 口线、512字节R A M，内置M A X810、4 K B EEP R O M复位电路、外部中断四个、一个4级7向量中断结 [2]构全双工串行口、3个十六位计数器/定时器。使得该芯片更能适用各种场合。最小系统由晶振电路和复位电路组成，复位电路如图2所示。 图2复位电路 当单片机复位端口出现有高电平信号而且多于两个或者两个以上的机器周期时单片机将会复位。基本上都是用11 M晶振作为系统时钟。晶振电路图如图3所示。 图3 晶振电路原理图 2.2 温度检测部分 饮水机经常被用作温度开关的温度控制装置，当温度达到温度时锁定开关的温度，温度开关会使适当的闭幕式和开幕式。温度开关的价格相对比较低，但是因为设计所需要实现的智能控制和用户温度的控制，因此温度开关已经无法满足这个设计要求。所以，D S18 B20数字温度传感器的使用，传感器并不需求外部电路通过程序在完成对温度的采集工作，A/D转换通常采用的是for.ds18b20单片机读取单总线数据传输方式，有6个临时存储单元存储器单元49字节，和单 7 片机温度采集所需的值存储在9个字节的零字节，第一个字节。因为信号读出芯片为数字信号，所以他们需要被转换为一个二进制数十进制数为收购人员使用更直观的温度value.ds18b20精确度最高，使用了一系列的算法12，L最低精确度是9，范围为55?~125?满足与设计的要求并且价格比较低，所以这个设计所采用的是D S18B20为温度检测部分为核心装置。因为该传感器的输出电路较小， [4]因此它需要添加4.7k以上的拉电阻从而确保该 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的数据传输。具有少量的I / 0，这就是它的优点，温度检测电路如图4所示。 图4 温度检测电路原理图 2.3按键设计 KEY1为进入外部中断的按键，KEY4，KEY3，KEY2三个按键的工作模式工作模式为:沏茶模式，固定的水温85?;咖啡模式，固定的水温65?;还有用户想要自己设置的温度，也可以通过按键进行选择确定。KEY5为自动检测水箱液位按键。设计原理如图5所示。 图5按键模块 8 2.4 继电器控制部分 继电器的种类多种多样如中间继电器时间、继电器电磁继电器、固态继电器、因此继电器的工作原理动是相同的，简单点来说它就是保护流控开关可以实现小 [ 6 ]这个设计使用的继电器是电磁式继电器，电流控制大电流，属于控制的功能。 这种类型的继电器是用触点和由线圈两部分组合而成的，当电流流过这个线圈他将会产生磁力因此使触电吸和，而它就会使常闭触点所断开，常开触点所导通达到控制的功能。5V直流电压控制电磁阀和3000W的加热电阻丝这样就能够完成了。继电器的型号一定要选择准确，选择能通过电流金额正确的如最大承受功率，如果选择错误会使继电器的破损, 2.4.1 电磁阀控制 等到热水箱中的水加热完成之后，当系统检测到出水口放有水杯时，系统电磁阀门将会开启。如果水口没有水杯，电磁门不会开启。因为电磁阀门是一个通过电磁控制的工业设备，用来控制流体的元器件之一。当铁芯出现磁力的时候，就说明阀门里面的线圈有电流通过，从而吸引弹簧取消弹簧的压力让阀口打开来，还有在额定工作电压之内，阀口的打开幅度越大，流进电磁们的电流就愈大。 [ 7 ]这个系统所采用也是12V供电，还是单向电磁阀。这样一来将会非常节约成本而且大大的减少了设计的难度。使用电磁式继电器可以实现小的电流对大的电 流的控制。原理图如图6所示。 图6 阀门控制电路 2.4.2 加热电阻控制 一般的加热电阻基本上都是依靠焦耳定理的。电阻的发热值就是电阻的阻值和流过电阻电流值的平方的乘积。因此加热电阻的功率一般都是比较大，而且基本上都是220V交流电直接通电。所以在使用直流稳压电源已经无法完成它的要求，而且只要稍微处理不当将会使系统损坏和导致用户人身安全。如果要继续用电磁式继电器使弱电和强电两个的控制，就必须慎重选择继电器的型号。控制原理虽然一样但是因控制的是220 V功率电子装置，因此一定要使用大功率继电 9 器，让它通过10 A电流，这也是为了预防安全事故的发生，还是为了保障系统的稳定性。这个也是这个设计的重点难关，使用弱电控制强电必须通过不断的测试。由于这个设计需要迅速加热的功能，因此热水箱容水量中不能太大，而且加热电阻的功率一定要满足条件，经过反复测试，3KW的加热电阻就非常稳定。[8]而且使用软件编程控制热水箱中的水将不会进行多次煮沸，预防千滚水对于人体的潜在危害。原理图如图7所示。 图7 电阻丝的控制电路 2.5显示电路 为了实现具有良好稳定的人机交换界面, 而且也能够将采集的信息完全显 [10]示出来,所以采用的液晶显示屏是LCD12864。选用LCD12864的主要原因是LCD12864自带文字库可以直接显示文字。并且屏幕显示较大方便直观如图8 所示。 10 图8 显示电路 LCD12864汉字图形点阵液晶显示模块可以显示64×256点阵显示是的RAM和图形汉字建成8192文字和128字符，拥有背光功能3.3-5v电源具有很[ 11 ]多种功能，比如:睡眠模式，自定义字符，屏幕转换。可以适用于并行读和读写串行写两种工作方式。运作的模式是利用单片机P2.7口控制在LCD12864拥有复位的功能，如果复位端有一个高层次的LCD12864复位时，因设计的LCD12864控制，就会并行读取方式，使单片机的P0口和LCD12864接口连接数据，在利用单片机控制E口和RS，R /W实现控制LCD12864。 2.6液位检测 检测液位最重要的就是为了预防热水箱无水空烧的危险。如果热水箱空烧，不仅会导致加热电阻的破损，还会造成较大安全危险。检测液位的方法有很多种，最简单方便的办法就是利用两个导线直接放入水箱之中，如果两个导线完全浸没在水平表面上的时候，水就会像导线，两根导线导通I/0口就可以检测到相对应的电信号。这样来说，虽然廉价简单，毕竟可靠性和稳定性优点缺失。因此利用稳定性更好而且用起来也非常方便的光电式液位传感器。这个设计所采用传感器型号为XKC-W001-NPN，这款型号的液位传感器不仅可以适应不相同颜色、不同程度透明度的液体液位的检测。这个液位传感器特点功能有，可以用红外光电效应，只要这个传感器上电之后，就会使传感器当中的红外发射头发出红外线，如果没有遇到液体时，红外线就不会发生任何效应。当检测到液位时就会发出反射现象使红外接收头立马就会接收到反射信号，这样一来传感器的输出端口将会实现低高电平的转换，把光信号转换成了电信号让使用者收集。输出端口的传感器，就是黄线可以直接和单片机I/0相连接，因为输出信号的电流不够，所以必须在传感器黄线和白线之间加入10K拉电阻放大电流信号，确保信号传输的可 [ 8 ]靠性。传感器红线接5V电源，蓝线接地实传感器供电，确保传感器正常工作。如图9所示 图9液位传感器典型接线图 11 2.7 报警电路 报警电路通常是采用无源蜂鸣器作为报警的电路主器件。无源蜂鸣器它是流控器件，只要当它在规定范围之内流进的电流值越大，蜂鸣器它的响度就会越大。而且如果频率不固定还能够利用编程控制，为了确保流经蜂鸣器的电流，所以必须要利用三极管使电流放大。设计所用的三极管是2N222 NPN型三极管，128 [ 12 ]倍放大值更加容易实现饱和度。利用1 K电阻当作限流电阻预防三极管烧坏如图10所示。 图10蜂鸣器报警电路 2.8红外控制电路 红外线自动控制是用来控制红外探测的设计在热水箱中的水，发射红外屏蔽遇到的被反射接收到的红外接收头。通过放大器和一个用于外围设备的电压比较器的外部设备的出口检测容器。电压比较器是多种多样的，因为只有一个运算放大器，美国E单操作amplifier，op29是一个低噪声双极运算放大器的开环增益， [ 13]低输入失调电压，可用于多种场合。电源供应范围F +3 ~ + 18v 。图13显示原理图。原理图显示，红外发射器和红外发射头与RPR220，和设计简单，R16是电位器，可用来设置比较电压.如图11所示。 图11 光电检测电路 12 第三章 系统软件设计 3.1主程序设计 程序进行按键检测，通过不同的按键可以输入到一个不同的子程序，实现对各功能的控制。系统主流图如图12所示。 13 图12主程序流程图 3.2温度子程设计 温度子程序它可以控制DS18B20的单总线，它所进行的初始化，还有的是温度读取后和温度的读取对二进制的数据进行改变从而转换十进制，以便其他子[ 14 ]程序的调用根据芯片手册上的时序图编程即可完成对DS18B20的控制。总线从开始到的时候就已经开始准备发出一个480us的较短短复位脉冲，它会在T1时释放，总线在等待中，只要复位成功，就会在15 ~ 60us之后让DS18B20 DS18B20发射出这个高脉冲到主机上面，接着它复位成功T2时刻就会发出长60 ~ 240us的低脉冲，但是每一次进行温度采集时都将需要复位。参考程序如下;程序控制采用的是单总线DS18B20，DS18B20的读取读取温度和初始化和二进制数据转换成十进制数据的温度，方便使其他子程序C一切。在根据时序图的芯片手工编程就可以完全控制。 复位时序图如图13所示。 图13复位时序图 主机总线刚开始发出短480us的复位脉冲，T1时在等待释放的总线，只要复位成功，它就会在15 ~ 60us到DS18B20发送出高P后信号反映给主机，然后在时间T2脉冲60 ~ 240usD S18B20是一个低温度采集每一次成功复位。必须要重置。该程序如下; void Init18b20 (void)//初始化DS18B20子程序 { D18B20=1; // 拉高输出1 _nop_();//空操作 延时1US左右 14 D18B20=0; //拉低信号 TempDelay(80); //delay 530 uS//80 大概延时530US _nop_();//空操作 延时1US左右 D18B20=1; // 拉高输出1 TempDelay(14); //delay 100 uS//14 延时100US 样子 if(D18B20==0)//判断器件是否存在 flag = 1; //detect 1820 success! //传感器反馈正常 则让flag=1 flag = 0; //detect 1820 fail! else TempDelay(20); //20 //延时20US样子 _nop_(); _nop_(); D18B20 = 1; } 写数据时序图如图14所示 15 图14写时序图 当主机总线从t0就开始保持稳定在15us的低电平然后在t1时使电平拉高稳 [15]定在45us之上，主机就可以从总线上读取DS18B20放在总线上面的数据。 读取每个位数据之间的间隔一定大于1us。参考程序如下: void WriteByte (uchar wr) //单字节写入 { unsigned char idata i;//定义变量 i for (i=0;i<8;i++)//循环8次写8位数据 { D18B20 = 0;//拉低准备数据 _nop_();//稍作延时 D18B20=wr&0x01;// 数据最低位给到总线上 TempDelay(3); //delay 45 _nop_();//稍作延时 16 _nop_();//稍作延时 D18B20=1;// 拉高数据 wr >>= 1;//数据左移移位 高位移入低位 } } 图15读取序图 当主机总线从t0时就开始稳定在15us的低电平然后当它在t1时就将电平拉 高稳定45之上，主机就能够从总线上面读取DS18B20放在总线上面的数据。读 取每个位数据之间间隔一定大于1us。 参考程序如下: unsigned char ReadByte (void) //读取单字节 { unsigned char idata i,u=0;//声明变量 for(i=0;i<8;i++)//循环8次读取8位数据 { D18B20 = 0;//拉低准备信号 17 u >>= 1;//数据左移一位 D18B20 = 1;//拉高准备读取 if(D18B20==1)//判断总线高电平的话 u |= 0x80;//保存数据 TempDelay (2);//延时一下 _nop_();//稍作延时 } return(u);//8位数据读取完 返回 } 3.5 按键子程序设计 这个设计一共设计出了五个按键，这五个按键主要功能是为了修改标志位 flag,从而可以使程序稳定的通过判断标志位flag进入到相应的程序中。程序流程 图如图17所示。 18 图16按键子程序流程图 这个程序设计思路是，(按键1)S1与单片机中的外部中断1相连接，如果按下S1就会进入外部中断1相应的子程序当中，而且在这个子程序当中进行循环。在通过S4，S3，S2选择系统这三个不同的工作模式,它们的模式为:沏茶模式，固定的水温85?;咖啡模式，固定的水温65?;还有用户想要自己设置的温度，也可以通过按键进行选择确定。假如用户想要退出选择模式选择，就会进入到普通的冷水使用。S5按下就会终止按键子程序的循环。这个设计也是为了预防空烧的情况发生，它将会在每次循环前时候自动检测水箱液位波动。故因此，绝对不会出现程序逻辑混乱从而导致水箱空烧的情况， 参考程序如下: if(s2==0)//咖啡模式 { delay(5);//延时5MS消除按键抖动 if(s2==0)//再次判断S2是否按下 是则不是干扰 { while(!s2); //等按键松开 19 lcd_wcmd(0x01); //LCD 清屏 init_disp3();//调用对应咖啡模式显示子程序 hot=0;//开启加热 green=1;//绿指示灯灭 yellow=0; //黄指示灯亮 red=1; //红指示灯灭 while(1)//循环控制 { TemperatuerResult();//读取温度值 if(Temperature>30)//判断温度是是否达到设定 { finish();//调用完成子函数 lcd_wcmd(0x01);//显示先清屏 init_disp2();//调用显示 break;//达到设定温度返回 20 } if(s5==0)//S5按键检测 { delay(5); //延时5MS消除按键抖动 if(s5==0)//再次确认按下 { lcd_wcmd(0x01); //清屏 init_disp2();//调用对应显示 red=1;//红指示灯灭 yellow=1;//黄指示灯灭 green=1;//绿指示灯灭 break;//返回退出 } } 21 } } } /************************************************/ 这个程序是咖啡模式中的程序。 3.6 继电器控制子程序设计 这段程序为系统的主要控制程序，所以在这里介绍的比较详细一些。这段程序最主要的是用4个继电器的吸和与断开，让它实现对控制加热电阻丝，电磁阀。当它检测到水箱缺水的时候M C U相应I/O口就会输出低电平，从而继电器吸和，在通过外部12V电源供电，当液位传感器检测到热水箱加满水过后就会使继电器断开，在这个时候热水箱在一定时间之内没有加满水就会使继电器断开，并且报警。在正常情况之下，水箱加满水之后M C U控制大功率继电器就会吸和，就开始加热电阻丝工作。D S18B20工作采集水温，只要水温大于用户所设定的程序时就会使控制加热电阻丝的继电器断开，控制系统就会停止加热。然后由红外传感器监测有没有有接水杯子放在热水出水的位置，只要有杯子就会在液晶屏幕上显示文字用于提醒用户。过一段时间之后控制电磁阀的继电器常开触点将会闭合，常闭触点就会打开，热水也就自动流出。这时候就可以通过按键开关关闭电磁阀，如果当时没有按按键开关，那么过一会它将会自动关闭，这时候系统就会返回到用户初始选择的工作模式界面中。如图17所示 22 图17继电器控制流程图 3.7 显示子程序设计 这个显示的部分用的LCD12864，LCD12864自带文字库使用方便。并且能用串行数据的传输和并行数据的传输。显示子程序所用的是LCD12864并且进行数据传输方式。根据LCD12864读写时序图就可以完成对LCD12864的控制。 LCD12864上面每显示一个文字就相当于在一个16*16的矩阵上显示出文字，但是由于LCD12864每一行至多能够显示出八个文字，所以每一次在写入所显示的数据时，第一步就是要把所显示的位置坐标所确定好了，当使用X轴，Y轴来确保显示数据在液晶屏上显示的位置。 参考程序如下: void lcd_pos(uchar X,uchar Y)// 设定液晶显示坐标 { uchar pos; 23 if (X==1)//X=1的话 {X=0x80;}// 显示到第一行的设定 else if (X==2) //X=2的话 {X=0x90;} }// 显示到第2行的设定 else if (X==3) //X=3的话 {X=0x88;} // 显示到第3行的设定 else if (X==4) //X=4的话 {X=0x98;} // 显示到第4行的设定 pos = X+Y ; //整合坐标位置 lcd_wcmd(pos); //显示地址 写入液晶 } LCD12864写时序图如图18所示: 图18写时序图 24 根据这个写时序图既可以知道:E的端口由低电平拉高，R/W由高电平拉低，RS由VIN1时由高电平拉低。而且通过一段延时之后就会使数据写入在平行接口上面。当数据写入之后在过一段时间将，E端口拉低，RS拉高，R/W拉高。从而来完成一个个字节的数据写入到LCD12864。在写入程序中分为写入所显示数据和写入命令，当写入所显示数据就会写入的数据所相应的ASCLL码或者文字库里自带的文字，但是写入命令却是直接更改LCD12864内部寄存器里的参数。 参考程序如下: void lcd_wdat(uchar dat)//给液晶写一字节数据 { while(lcd_busy());//等待液晶空闲再送数据以免出错 LCD_RS = 1;//RS 脚拉高 LCD_RW = 0; //RW 脚拉低 LCD_EN = 0; //EN 脚拉低 P0 = dat;// 数据送P0口 delayNOP();//短延时 LCD_EN = 1;// EN脚拉高 delayNOP();//短延时 LCD_EN = 0; ;// EN脚拉低 } 25 /************************************************/ void lcd_wcmd(uchar cmd)//给液晶写一字节指令 { while(lcd_busy());;//等待液晶空闲再送数据以免出错 LCD_RS = 0; ;//RS 脚拉低 LCD_RW = 0; //RW 脚拉低 LCD_EN = 0; //EN 脚拉低 P0 = cmd; // 命令送P0口 delayNOP();//短延时 LCD_EN = 1;// EN脚拉高 delayNOP();//短延时 LCD_EN = 0; ;// EN脚拉低 } LCD12864 26 第四章PCB板的设计 硬件部分调试分别为焊接检测，PCB图审核和PCB板的检测，原理图审核。而原理图是这个硬件设计的核心部分，只要这个原理图出问题那么这个整个设计都会出现无法正常工作，还会导致重新制作PCB的危险。因此这个原理图的审核是硬件调试的最关键部分。只有确定原理图绘制正确了，才能够绘制PCB图，PCB图的绘制也其中的重重之重，必须得注意，尤其是各种元器件的封装绝对要准确。只要PCB图绘制完成之后就可以发给工厂，让它进行制作。这样小心制作下出现焊接的问题以及PCB断线打问题可能性将会缩小很多。但是要是手工印制的PCB板的话那就得注意很多的问题，当然解决掉这些问题也是这个硬件调试工作之中最主要的部分。第一步就是把PCB板转印到铜板上，然后就是仔细检查有没有短线的位置，这个步骤也是为了减少后期整体硬件调试的难度，确保后期制作的安全，只要存在断线的地方就要用黑色碳素笔把断线地方接好。下一步就是在将印好的铜板放置在腐蚀液里面腐蚀。还有一定要把腐蚀的时间把握好，这里面需要注意的事项就是不能直接将铜板丢入腐蚀液之中或在放置时把铜板水平放置在水面上。放进去时角度一定要倾斜的放，然后铜板就会自然水平的漂浮在腐蚀液上面，这样做的话就可以加快腐蚀速度而且起泡出现的可能性就会大大降低减。当铜板腐蚀完成了以后后，还要更加仔细的检查电路有没有断线的地方，也有可能是因为腐蚀时间过长从而导致这个断线问题发生。只要出现就要在PCB板上补上线。当确保了PCB板的电路没有任何问题的时候，就可以对PCB板进行钻孔，钻孔的钻头要选用适合，焊盘大小的固定，通孔的尺寸也是固定的，钻头使用不当将会使焊盘破损。PCB所有工艺流程完成后就需要在PCB板上放置元器件经行焊接。如图19所示。 27 图19 PCB板 参考文献 [1]谢自美:电子线路设计?实验?测试(第二版),华中科技大学出版社，2002,P23-P34 [2]欧大生、杨杉:电路设计与制板——Prot el DXP实用教程,西安电子科技大学出版社，2004,P45-P56 [3]沙占友:智能传感器系统的设计,电子工业出版社,2004.06,P34-P45 [4张庆双:电源应用电路集萃,机械工业出版社，2005,P56-78 [5]康华光、陈大钦:电子技术基础(第四版),高等教育出版社，1999,P89-P101 [6]常健生:检测与转换技术,机械工业出版社,2003.01,P56-P65 [7]陈德福、林君:智能仪器,机械工业出版社,2005.02,P78-P98 [8]张志锐: 数字电路设计与实际电路,华南理工大学出版社，1988.10,P23-P24 [9]邹延: 使用电子电路手册,北京高级教育出版社,1988.11,P67-P73 28 [10]任为民: 电子技术基础课程设计指导,中央广播电视大学出版社，1997.5，P45-P47 [11]秦娟娟、吴年祥: 基于单片机的智能控制应用设计，安徽理工大学,2011.12，P19-P23 [12]伍建阳:饮水机制造基础，机械工业出版社，1999.1，P59-P61 [13]杨素行:模拟电子技术基础简明教程，高等教育出版社，2006.5，P2-P3 [14]高吉祥:电子技术基础实验与课程设计，电子工业出版社，2011.4，P23-P25 [15]姜忠良、陈秀云:温度的测量与控制，清华大学出版社有限公司, 2005，P100-P110 总结 通过这次课程设计的练习，我收获很多，不仅提高了自己在嵌入式系统设计应用方面的实践技能，也树立了严谨的科学作风，更培养自己综合运用理论知识解决实际问题的能力，这是一次深刻的自我实践课程的练习，在电路设计、安装、调试、整理资料等环节中，我们都碰到了很多的问题，在这一过程中我们通过不断的学习、查资料、请教老师同学等方式逐步又解决了问题,同时，在这一提出问题、解决问题的过程中，懂得了如何去学习去运用。 我的这次课程设计是第一次将理论知识运用到具体实践的学习，感触很深，在开始的时候往往没有头绪，不知如何下手，通过老实得值、同学的帮助，进步很大，主要有如下几方面的提高: 首先，初步掌握了数字逻辑电路 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和设计的基本方法，根据设计任务和指标，初选电路，通过调查研究，设计计算，确定电路 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ;选测元器件，连接仿真电路，独立进行测试，并通过调试改进方案，分析实验结果，写出设计总结报告;其次培养了一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，在这次的电路测试中，排除一些设计故障往往牵涉到很多问题，故具有扎实的基础理论知识是设计的根本和前提，从而加深了学习理论知识的重要性，但仅有理论知识是不够的，还要有较强的变通能力，懂得真正的运用。最重要的是加深了协作与相互学习的团队精神的认识，从与同学的交流也更加巩固了所学知识，领悟的更加深刻，在这里最重要的是信息的共享很珍贵，之间的设计方案与想法，往往也是思路的源泉，故而加强协作与沟通是这次设计取得成功的所在。 29 致 谢 这篇论文在夏淑丽导师的悉心指导下完成的。老师渊博的专业知识、严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严于律己、宽以待人的崇高风范，朴实无法、平易近人的人格魅力对本人影响深远。不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法，还使本人明白了许多为人处事的道理。本次论文从选题到完成，每一步都是在夏淑丽导师的悉心指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢～在写论文的过程中，遇到了很多的问题，在老师的耐心指导下，问题都得以解决。所以在此，再次对老师道一声:老师，谢谢您～ 时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋渐进，毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意～在此我向徐州工业技术职业学院应用电子专业的所有老师表示衷心的感谢，谢谢你们三年的辛勤栽培，谢谢你们在教学的同时更多的是传授我们做人的道理，谢谢三年里面你们孜孜不倦的教诲～ 三年寒窗，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这三年来我遇到了如此多的良师益友，无论在学习上、生活上，还是工作上，都给予了我无私的帮助和热心的照顾，让我在一个充满温馨的环境中度过三年的大学生活。感恩之情难以用言语量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。 最后要感谢的是我的父母，他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望～我一定会好好孝敬他们，报答他们～爸妈，我爱你们～ 30 “长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。”这是我少年时最喜欢的诗句。就用这话作为这篇论文的一个结尾，也是一段生活的结束。希望自己能够继续少年时的梦想，永不放弃 附录: 原理图 31 32