單片機電路設計、分析與制作

前言
第1章 直流電動機控制模塊設計1
1.1 設計目的1
1.2 設計任務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 設計原理1
1.3.1 直流電動機簡介1
1.3.2 旋轉方向控制2
1.3.3 電動機轉速控制3
1.3.4 AT89S52簡介4
1.3.5 ADC0831簡介5
1.4 程序設計流程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計16
2.1 設計目的16
2.2 設計任務16
2.2.1 初級要求16
2.2.2 中級要求16
2.3 設計原理16
2.3.1 系統(tǒng)結構圖16
2.3.2 ULN2003A簡介16
2.3.3 步進電動機概述18
2.3.4 步進電動機驅動原理18
2.3.5 控制方法19
2.3.6 步進電動機的應用19
2.4 匯編語言程序設計流程20
2.5 匯編語言程序源代碼21
2.6 C語言程序設計流程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)字鐘設計27
3.1 設計目的27
3.2 設計任務27
3.2.1 初級要求27
3.2.2 中級要求27
3.3 設計原理27
3.3.1 系統(tǒng)結構圖27
3.3.2 AT89S52內部定時/計數(shù)器0的使用方法29
3.4 程序設計流程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的溫度測量模塊設計41
4.1 設計目的41
4.2 設計任務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 設計原理41
4.3.1 系統(tǒng)結構圖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42
4.3.4 DS18B20的內部結構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)生器設計63
5.1 設計目的63
5.2 設計任務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 設計原理63
5.3.1 系統(tǒng)結構圖63
5.3.2 ADC0804簡介63
5.3.3 信號的產生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)設計80
6.1 設計目的80
6.2 設計任務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 設計原理80
6.3.1 系統(tǒng)結構圖80
6.3.2 鍵盤設定模塊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 模糊控制程序的設計思想88
6.4.3 模糊控制器的設計88
6.5 C語言程序設計流程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 催眠電路設計105
7.1 設計目的105
7.2 設計任務105
7.2.1 初級要求105
7.2.2 中級要求105
7.3 設計原理105
7.3.1 簡易催眠電路工作原理105
7.3.2 系統(tǒng)結構圖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 電療儀設計122
8.1 設計目的122
8.2 設計任務122
8.2.1 初級要求122
8.2.2 中級要求122
8.3 設計原理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)結構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)總結構圖128
8.5 系統(tǒng)仿真129
8.6 程序設計流程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 室內煤氣和天然氣泄漏報警器的設計133
9.1 設計目的133
9.2 設計任務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 設計原理133
9.3.1 室內環(huán)境檢測的必要性133
9.3.2 室內有害氣體概況134
9.3.3 設計的目的及所設計裝置的功能134
9.4 設計原理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 主控制模塊的設計147
9.5.8 系統(tǒng)整體仿真147
9.6 匯編語言程序設計流程149
9.7 匯編語言程序源代碼149
9.8 C語言程序設計流程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計164
10.1 設計目的164
10.2 設計任務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 設計背景及目的164
10.3.1 系統(tǒng)結構圖164
10.3.2 心電信號采集165
10.3.3 補償電路的設計165
10.3.4 前置放大電路設計166
10.3.5 濾波電路的設計168
10.3.6 主放大電路及加法器的設計177
10.3.7 顯示儀電路的設計184
10.3.8 程序的設計187
10.4 C語言程序設計流程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計218
11.1 設計目的218
11.2 設計任務218
11.2.1 初級要求218
11.2.2 中級要求218
11.3 設計原理218
11.3.1 系統(tǒng)設計原則218
11.3.2 總體結構框架219
11.3.3 脈搏信號的提取219
11.4 信號調理電路設計220
11.4.1 設計要求220
11.4.2 濾波電路設計221
11.4.3 電壓提升電路設計221
11.4.4 信號調理電路的仿真分析222
11.5 單片機及其外圍電路設計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 電源模塊設計230
11.6.1 系統(tǒng)電源需求分析230
11.6.2 +5V電源設計231
11.6.3 負電源設計231
11.7 程序設計流程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 設置層面274
12.3.2 自動布局274
12.3.3 手工布局277
12.3.4 調整文字277
12.4 PCB布線279
12.4.1 設置約束規(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