成都理工大学工程技术学院
实验报告
课程科目：单片机课程设计
课程题目：电压数据采集报警显示系统设计指导老师： 李勇
年级专业：电子科学与技术（1）班 学生学号：201020109125 学生姓名：马瑶
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日 期：2013.3.29
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一、设计的性质与目的
性质：该设计是在学生学完《单片机原理及应用》和电子学相关课程的基础上，结合单片机、测控技术与仪器、机电子信息科学与技术和信息工程专业的特点进行的具有一定难度和覆盖面的综合性实践环节。
目的：①、掌握Protel 99SE，Keil等软件的使用。②、运用所学的《单片机原理及应用》理论知识，掌握单片机测量模拟量和数字量的测量方法，掌握单片机的外部控制方法，掌握单片机的显示器、键盘的扩展的方法。通过学习和设计为毕业设计和科研开发打下良好的基础。本课程以MCS-51系列单片机为机型，介绍了单片机的基础知识、基本原理结构、51指令系统、中断、定时器/计数器、串行通信、C51程序设计、单片机的扩展、应用实例及抗干扰设计等知识。通过实践加强对所学知识的理解，具备基本的单片机应用系统设计能力。 二、设计内容与要求
设计电压数据采集报警显示系统。相应的参考方案图如图1所示：
蜂鸣器可调电阻电压信号PCF85918段数码管51单片机4X4键盘
图1 ：电压数据检测采集显示系统方案图
1.功能要求：
⑴、基本要求：采集电压信号，与预设的电压值（通过键盘设定）进行比较（比较过程要模仿迟滞比较器的功能，窗口大小自定），通过LED显示器实时显示采样值（能显示采样值以及报警预设值，通过按键进行显示切换），并能发出报警信号。
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⑵、选做： 在基本要求的基础上，能够将采集的数据以及报警信息通过串口上传到主机上。同时主机能够通过串口改变系统的报警预设电压值。 2.电路原理图与电路PCB图绘制等要求： ⑴ 、电路原理图绘制要求：
利用Protel 99SE绘制本课件所提供的模拟电路和数字电路的原理图，按照我们所提供的元器件确定元件封装，进行ERC检查无误后生成网络表。 ⑵ 、PCB绘图要求:
①、采用单面板制图，板框尺寸为长为20cm、宽为15cm。模拟电路除变压器、整流桥和滤波电容外，其余均和数字电路画在一张PCB图上，注意模拟地和数字地要分开，应留出稳压电路的输入接口。 ②、焊盘之间只允许走一根铜膜线。
③、信号线、电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil。 ④、要求所有元件焊盘孔直径为20mil，外直径80mil。 ⑤、安全间距设置为20mil。
⑥、采用人工布局的方式对元件进行布局，采用自动布线和手动布线相结合的
方式布线。
⑦、布线不通可以拉飞线。 3.打印、腐蚀、焊接等要求： ①、要求使用热转移纸打印。
②、腐蚀焊接皆为通电操作，操作请注意安全。 4.编程下载的要求：
①、用Keil软件编写程序下载到单片机。 5.电路制作及调试要求：
调试时应采用分步调试方法，先焊接完电源部分的元件，调出输出电压5V，然后再焊接单片机电路部分的元件，确认能后和主机连接下载程序，然后再依照各模块电路将元器件分别焊接好并依此调试好（注意不要一下焊接完，要一个模块依此进行）。确认各部分无误，最后上电联调，直至排除全部故障，成功制作全部电路。
三、实验注意事项：
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1、 设计中所用仪器及设备均应按操作规程安全操作，实验前应仔细阅读指导书。
2、 独立思考，发现问题尽量自己解决。 3、设计结果需经老师检查后方算完成。 四、设计方案： ⑴、新建原理图文件
原理图完成后对其进行ERC检查无误后，原理图如下图所示： ⑵、创建网络表，生成材料清单
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