單片機電路設(shè)計、分析與制作

前言
第1章 直流電動機控制模塊設(shè)計1
1.1 設(shè)計目的1
1.2 設(shè)計任務(wù)1
1.2.1 初級要求1
1.2.2 中級要求1
1.2.3 高級要求1
1.3 設(shè)計原理1
1.3.1 直流電動機簡介1
1.3.2 旋轉(zhuǎn)方向控制2
1.3.3 電動機轉(zhuǎn)速控制3
1.3.4 AT89S52簡介4
1.3.5 ADC0831簡介5
1.4 程序設(shè)計流程6
1.5 匯編語言程序源代碼6
1.6 C語言程序源代碼8
1.7 系統(tǒng)仿真11
1.8 直流電動機模塊整體電路圖及模塊實物圖13
第2章 步進電動機控制模塊設(shè)計16
2.1 設(shè)計目的16
2.2 設(shè)計任務(wù)16
2.2.1 初級要求16
2.2.2 中級要求16
2.3 設(shè)計原理16
2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖16
2.3.2 ULN2003A簡介16
2.3.3 步進電動機概述18
2.3.4 步進電動機驅(qū)動原理18
2.3.5 控制方法19
2.3.6 步進電動機的應(yīng)用19
2.4 匯編語言程序設(shè)計流程20
2.5 匯編語言程序源代碼21
2.6 C語言程序設(shè)計流程22
2.7 C語言程序源代碼22
2.8 系統(tǒng)仿真24
2.9 步進電動機模塊整體電路圖及模塊實物圖25
第3章 數(shù)字鐘設(shè)計27
3.1 設(shè)計目的27
3.2 設(shè)計任務(wù)27
3.2.1 初級要求27
3.2.2 中級要求27
3.3 設(shè)計原理27
3.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖27
3.3.2 AT89S52內(nèi)部定時/計數(shù)器0的使用方法29
3.4 程序設(shè)計流程29
3.5 匯編語言程序源代碼30
3.6 C語言程序源代碼34
3.7 系統(tǒng)仿真38
3.8 數(shù)字鐘模塊整體電路圖及模塊實物圖38
第4章 基于DS18B20的溫度測量模塊設(shè)計41
4.1 設(shè)計目的41
4.2 設(shè)計任務(wù)41
4.2.1 初級要求41
4.2.2 中級要求41
4.2.3 高級要求41
4.3 設(shè)計原理41
4.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖41
4.3.2 DS18B20數(shù)字溫度傳感器概述42
4.3.3 DS18B20的1?wire技術(shù)42
4.3.4 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)43
4.3.5 DS18B20的命令序列44
4.3.6 DS18B20的信號方式45
4.3.7 小數(shù)的顯示方法47
4.4 程序設(shè)計流程47
4.5 匯編語言程序源代碼49
4.6 C語言程序源代碼56
4.7 系統(tǒng)仿真60
4.8 溫度測量模塊整體電路圖及模塊實物圖60
第5章 信號發(fā)生器設(shè)計63
5.1 設(shè)計目的63
5.2 設(shè)計任務(wù)63
5.2.1 初級要求63
5.2.2 中級要求63
5.2.3 高級要求63
5.3 設(shè)計原理63
5.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖63
5.3.2 ADC0804簡介63
5.3.3 信號的產(chǎn)生65
5.3.4 信號幅度控制66
5.3.5 信號頻率控制66
5.3.6 波形切換67
5.4 程序設(shè)計流程67
5.5 匯編語言程序源代碼68
5.6 C語言程序源代碼72
5.7 系統(tǒng)仿真76
5.8 波形發(fā)生器模塊整體電路圖及模塊實物圖77
第6章 基于模糊控制的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計80
6.1 設(shè)計目的80
6.2 設(shè)計任務(wù)80
6.2.1 初級要求80
6.2.2 中級要求80
6.2.3 高級要求80
6.3 設(shè)計原理80
6.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖80
6.3.2 鍵盤設(shè)定模塊81
6.3.3 LED顯示模塊81
6.3.4 雙向晶閘管加溫控制模塊81
6.3.5 MOC3041M簡介85
6.3.6 風(fēng)扇降溫模塊86
6.4 模糊控制算法87
6.4.1 模糊控制的基本原理87
6.4.2 模糊控制程序的設(shè)計思想88
6.4.3 模糊控制器的設(shè)計88
6.5 C語言程序設(shè)計流程90
6.6 C語言程序源代碼91
6.7 系統(tǒng)仿真100
6.7.1 單片機輸出信號仿真100
6.7.2 加溫回路電壓仿真101
6.7.3 降溫回路仿真102
6.8 模糊控制溫度系統(tǒng)整體電路圖104
第7章 催眠電路設(shè)計105
7.1 設(shè)計目的105
7.2 設(shè)計任務(wù)105
7.2.1 初級要求105
7.2.2 中級要求105
7.3 設(shè)計原理105
7.3.1 簡易催眠電路工作原理105
7.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖105
7.3.3 7805簡介107
7.3.4 TLP521光耦合器簡介108
7.3.5 IRF840簡介111
7.4 程序設(shè)計流程112
7.5 匯編語言程序源代碼113
7.6 系統(tǒng)仿真119
7.7 催眠電路整體電路圖及模塊實物圖119
第8章 電療儀設(shè)計122
8.1 設(shè)計目的122
8.2 設(shè)計任務(wù)122
8.2.1 初級要求122
8.2.2 中級要求122
8.3 設(shè)計原理122
8.3.1 電療儀的臨床機理122
8.3.2 臨床方向123
8.3.3 電療儀的作用123
8.3.4 變壓器簡介124
8.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)126
8.4.1 控制部分126
8.4.2 負載隔離及變壓器部分128
8.4.3 系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)圖128
8.5 系統(tǒng)仿真129
8.6 程序設(shè)計流程129
8.7 C語言程序源代碼129
8.8 電療儀整體電路圖及模塊實物圖130
第9章 室內(nèi)煤氣和天然氣泄漏報警器的設(shè)計133
9.1 設(shè)計目的133
9.2 設(shè)計任務(wù)133
9.2.1 初級要求133
9.2.2 中級要求133
9.2.3 高級要求133
9.3 設(shè)計原理133
9.3.1 室內(nèi)環(huán)境檢測的必要性133
9.3.2 室內(nèi)有害氣體概況134
9.3.3 設(shè)計的目的及所設(shè)計裝置的功能134
9.4 設(shè)計原理134
9.4.1 AT89C51簡介134
9.4.2 傳感器輸出處理135
9.4.3 MQ?7一氧化碳傳感器簡介135
9.4.4 系統(tǒng)功能模塊的劃分137
9.5 系統(tǒng)原理框圖138
9.5.1 單片機控制電路138
9.5.2 LED顯示電路138
9.5.3 氣體檢測模塊140
9.5.4 聲光報警模塊142
9.5.5 溫度檢測模塊144
9.5.6 溫度顯示模塊145
9.5.7 主控制模塊的設(shè)計147
9.5.8 系統(tǒng)整體仿真147
9.6 匯編語言程序設(shè)計流程149
9.7 匯編語言程序源代碼149
9.8 C語言程序設(shè)計流程156
9.9 C語言程序源代碼156
9.10 系統(tǒng)仿真160
9.11 煤氣、天然氣泄漏報警整體電路圖及實物圖162
第10章 心電信號檢測顯示儀設(shè)計164
10.1 設(shè)計目的164
10.2 設(shè)計任務(wù)164
10.2.1 初級要求164
10.2.2 中級要求164
10.2.3 高級要求164
10.3 設(shè)計背景及目的164
10.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖164
10.3.2 心電信號采集165
10.3.3 補償電路的設(shè)計165
10.3.4 前置放大電路設(shè)計166
10.3.5 濾波電路的設(shè)計168
10.3.6 主放大電路及加法器的設(shè)計177
10.3.7 顯示儀電路的設(shè)計184
10.3.8 程序的設(shè)計187
10.4 C語言程序設(shè)計流程189
10.5 C語言程序源代碼190
10.6 系統(tǒng)仿真216
第11章 脈搏波提取電路的設(shè)計218
11.1 設(shè)計目的218
11.2 設(shè)計任務(wù)218
11.2.1 初級要求218
11.2.2 中級要求218
11.3 設(shè)計原理218
11.3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則218
11.3.2 總體結(jié)構(gòu)框架219
11.3.3 脈搏信號的提取219
11.4 信號調(diào)理電路設(shè)計220
11.4.1 設(shè)計要求220
11.4.2 濾波電路設(shè)計221
11.4.3 電壓提升電路設(shè)計221
11.4.4 信號調(diào)理電路的仿真分析222
11.5 單片機及其外圍電路設(shè)計224
11.5.1 單片機的選擇224
11.5.2 數(shù)據(jù)采集224
11.5.3 MAX1240模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡介225
11.5.4 串行通信226
11.5.5 整體單片機電路模塊229
11.6 電源模塊設(shè)計230
11.6.1 系統(tǒng)電源需求分析230
11.6.2 +5V電源設(shè)計231
11.6.3 負電源設(shè)計231
11.7 程序設(shè)計流程232
11.8 匯編語言程序源代碼233
11.9 C語言程序源代碼234
11.10 系統(tǒng)仿真236
11.11 數(shù)據(jù)采集模塊整體電路圖及模塊實物圖238
第12章 PROTEUS ARES PCB設(shè)計240
12.1 原理圖的后處理240
12.1.1 概述240
12.1.2 自定義元件符號240
12.1.3 檢查元件的封裝屬性253
12.1.4 完善原理圖254
12.2 元件封裝256
12.2.1 元件符號與元件封裝256
12.2.2 創(chuàng)建元件封裝262
12.2.3 指定元件封裝271
12.3 PCB布局274
12.3.1 設(shè)置層面274
12.3.2 自動布局274
12.3.3 手工布局277
12.3.4 調(diào)整文字277
12.4 PCB布線279
12.4.1 設(shè)置約束規(guī)則279
12.4.2 手工布線282
12.4.3 3D形象化顯示285
12.4.4 鋪銅286
12.5 輸出光繪文件289
參考文獻293