认识实习模版

东北大学实习报告学习使用Protel2004绘制PCB板班级：测控08-1班姓名：杨庆胜学号：20082298组员：薛凯指导教师：李新光，张平2011年1月19日目录第1章实习目的、任务和内容 (1)1.1 实习目的 (1)1.2 实习任务 (1)1.3 实习内容 (1)第2章多功能智能测量仪原理简介 (2)2.1 多功能智能测量仪示意图 (2)2.2 工作流程简介 (2)2.3 主要器件简介 (4)2.4 源程序 (4)第3章Protel绘图软件及其使用 (13)3.1 设计原理 (13)3.2 基本步骤 (13)3.2.1 PCB设计基本操作 (13)3.2.2 PCB布线设计 (14)实习心得体会 ................................................................... 错误！未定义书签。

第1章实习目的、任务和内容1.1实习目的根据多功能智能测量仪原理图绘制PCB板图，或使用C8051F040单片机设计原理图并绘制PCB板图；1.2实习任务根据多功能智能测量仪原理图绘制PCB板图，或使用C8051F040单片机设计原理图并绘制PCB板图；1.3实习内容（1）了解多功能智能测量仪的原理、结构及单片机C8051F040的主要功能（2）根据多功能智能测量仪原理图绘制PCB板图，或使用C8051F040单片机设计原理图并绘制PCB板图（每两人一组）；（3）每人都写出各自的认识实习报告。

第2章多功能智能测量仪原理简介2.1多功能智能测量仪示意图2.2工作流程简介多功能智能测量仪表可以实现很多功能，例如，单片机系统的显示及键盘调试、单片机系统温度测量、单片机系统位移测量、单片机系统转速测量、单片机系统RS232通信、单片机系统CAN通信、DS18B20组网等等。

本次实习所实现的为测温功能，工作流程图如下具体流程图解释如下：首先，由DS18B20采集温度数据，在其内部进行数据锁存缓冲后传入主芯片C8051F040中进行分析处理，由于C8051F040具有模数转换功能，将采集来的数据进行分析处理后，转换成数字量，然后经过光耦隔离装置6N137，进行输入输出隔离，然后经过PCA82C250装置，协议控制器输出一个串行的发送数据流到收发器的TxD引脚，内部的上拉功能将TxD输入设置成逻辑高电平。

也就是说总线输出驱动器默认是被动的，在隐性状态中CANH和CANL输出通过典型内部阻抗是17k的接收器输入网络偏置到2.5V的额定电压。

另外如果TxD是逻辑低电平，则总线的输出级将被激活在总线电缆上并产生一个显性的信号电平。

输出驱动器由一个源输出级和一个下拉输出级组成CANH连接到源输出级CANL连接到下拉输出级在显性状态中CANH的额定电压是3.5V，CAN_L是1.5V。

输出数据传送至MAX7219，MAX7219和MCU连接有三条引线（DIN、CLK、LOAD），采用16位数据串行移位接收方式。

即单片机将16位二进制数逐位发送到DIN端，在CLK上升沿到来前准备就绪，CLK的每个上升沿将一位数据移入MAX7219内移位寄存器，当16位数据移入完，在LOAD引脚信号上升沿将16位数据装入MAX7219内的相应位置，在MAX7219内部硬件动态扫描显示控制电路作用下将数据最后传送至LED数码显示管中实现动态显示。

2.3主要器件简介PCA82C250测温装置简介：PCA82C250/251 收发器的典型协议控制器是通过串行数据输出线TX和串行数据输入线RX连接到收发器收发器。

通过有差动发送和接收功能的两个总线终端 CANH和CANL 连接到总线电缆。

输入Rs用于模式控制参考电压，输出VREF的输出电压是额定VCC的0.5倍，其中收发器的额定电源电压是 5V .图1.1 PCA82C250表1.1 PCA82C250详细引脚功能描述6N137光耦隔离装置：6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850 nm波长AlGaAs LED和一个集成检测器组成，其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。

具有温度、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，高速(典型为10MBd)，5mA的极小输入电流。

6N137光耦合器的内部结构、管脚如图5.1所示：图5.1 6N137内部结构及引脚1：无内部连接； 5：接地；2：正极； 6：输出；3：负极； 7：使能端；4：无内部连接； 8：电源。

C8051F040微控制器：C8051F040内部原理图引脚和封装定义：DS18B20温度传感器：DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。

TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图1.1，其引脚功能描述见表1.1。

图1.1 底视图表1.1 DS18B20详细引脚功能描述MAX7219和MCU连接有三条引线（DIN、CLK、LOAD），采用16位数据串行移位接收方式。

即单片机将16位二进制数逐位发送到DIN端，在CLK上升沿到来前准备就绪，CLK的每个上升沿将一位数据移入MAX7219内移位寄存器，当16位数据移入完，在LOAD引脚信号上升沿将16位数据装入MAX7219内的相应位置，在MAX7219内部硬件动态扫描显示控制电路作用下实现动态显示。

2.4源程序2.4.1DS18B20测温程序//返回0，有设备连接；返回1，无设备连接bit RstDS18B20(void){uchar i;bit RstFlag=1;DQ=0;for(i=0;i<40;i++) /*延时480us*/{Delay15us();}DQ=1;for(i=0;i<4;i++) /*延时15～60us*/{Delay15us();}for(i=0;i<16;i++) /*延时60～240us*/{Delay15us();if(DQ==0) RstFlag=0;}for(i=0;i<16;i++) /*240us*/{Delay15us();}return RstFlag;}void WriteDS18B20(uchar val){uchar i;DQ=1;Delay1us(1);for(i=0;i<8;i++){DQ=0;Delay15us();DQ=val&0x01;Delay15us();Delay15us();Delay15us();DQ=1;val=val/2;Delay1us(1);}}uchar ReadDS18B20(void){uchar i,value=0;DQ=1;Delay1us(1);for(i=0;i<8;i++){DQ=0;Delay1us(4);DQ=1;Delay10us();value>>=1;if(DQ==1){value|=0x80;}Delay15us();Delay15us();Delay15us();}return(value);}//主机发送跳过读序列号的操作命令：0xCCvoid SkipROMCode(void){RstDS18B20();WriteDS18B20(0xCC);}void StartADC(void){RstDS18B20(); /*复位*/WriteDS18B20(0xCC); /*skip ROM*/WriteDS18B20(0x44); /*启动温度转换12位700ms*/}//读取温度值的程序float GetTempValue(void){uchar i,j;float T;SkipROMCode();WriteDS18B20(0xBE); /*发布读取温度值的命令（0xBE）*/ i=ReadDS18B20();j=ReadDS18B20();StartADC();T=i+j*256;if(T==0xFFFF) return 0xFFFF;if(T>0x8000) /*温度为负号*/return((T-65536)/16.0); /*计算温度值*/else /*温度为正*/return(T/16); /*计算温度值*/}void InitDS18B20(void){SkipROMCode();WriteDS18B20(0x44);}void sleep_ms(uint count){uchar ii,jj;for(ii=0;ii<count;ii++){for(jj=0;jj<250;jj++)_nop_();}}2.4.2显示程序//传送1字节（8位）void SendChar (uchar ch){uchar i,temp;dis_CLK=0;for (i=0;i<8;i++){temp=ch&0x80;ch=ch<<1;if(temp){dis_DIN=1;delayns();dis_CLK=1;delayns();dis_CLK=0;}else{dis_DIN=0;delayns();dis_CLK=1;delayns();dis_CLK=0;}}}//向MAX7219写入字（16位）void WriteWord (uchar addr,uchar num){dis_LOAD=0;delayns();SendChar(addr);delayns();SendChar(num);delayns();dis_LOAD=1;delayns();}//数值显示void dis_result(){WriteWord(0x01,dispbuff[3]);WriteWord(0x02,dispbuff[2]);WriteWord(0x03,dispbuff[1]);WriteWord(0x04,dispbuff[0]);}//利用递归法实现指数运算ulong power(ulong number,uint index)reentrant{ulong result;if(index==0) result=1;else result=number*power(number,index-1);return(result);}//数值计算void disp(float f){int i,j;if(f<0.0){bit_sym=1;f=-f;}part_int=(long)f;part_dec=f-part_int;part_dec_int=(long)(part_dec*1000);/*小数部分取整*/bit_dec=3;/*小数部分的最多位数*/bit_int=1;/*整数部分的最少位数*/bit_all=1;/*总显示的最少位数*///计算小数位数for(i=1;i<=3;i++){if(part_dec_int%(power(10,i))==0)bit_dec=bit_dec-1;}//计算整数位数for(i=0;i<=3;i++){if(part_int>=power(10,i))bit_int=i+1;}//总的显示位数最多为4if(bit_dec+bit_int+bit_sym>4)bit_dec=4-bit_int-bit_sym;//总的显示位数bit_all=bit_sym+bit_int+bit_dec;//显示小数位if(bit_dec>0){for(i=bit_dec-1,j=3;i>=0,j>=1;i--,j--){dispbuff[i]=num[(part_dec_int%(power(10,j)))/(power(10,j-1))];/*该语句实现对各位的求取*/}}//显示整数位for(i=bit_all-bit_sym-1,j=bit_int;i>=bit_dec,j>=1;i--,j--){dispbuff[i]=num[(part_int%(power(10,j)))/(power(10,j-1))];}//显示符号位if(bit_sym==1)dispbuff[bit_all-1]=num[12];//小数点位置if(bit_dec>0)dispbuff[bit_dec]=dispbuff[bit_dec]+0x80;//位不足则高位不显示if(4-bit_all>0){for(i=0;i<4-bit_all;i++){dispbuff[bit_all+i]=num[10];}}}第3章Protel绘图软件及其使用3.1设计原理1. 原理图利用Protel DXP 2004绘制设计原理图。