单片机电路设计、分析与制作

前言
第1章 直流电动机控制模块设计1
1.1 设计目的1
1.2 设计任务1
1.2.1 初级要求1
1.2.2 中级要求1
1.2.3 高级要求1
1.3 设计原理1
1.3.1 直流电动机简介1
1.3.2 旋转方向控制2
1.3.3 电动机转速控制3
1.3.4 AT89S52简介4
1.3.5 ADC0831简介5
1.4 程序设计流程6
1.5 汇编语言程序源代码6
1.6 C语言程序源代码8
1.7 系统仿真11
1.8 直流电动机模块整体电路图及模块实物图13
第2章 步进电动机控制模块设计16
2.1 设计目的16
2.2 设计任务16
2.2.1 初级要求16
2.2.2 中级要求16
2.3 设计原理16
2.3.1 系统结构图16
2.3.2 ULN2003A简介16
2.3.3 步进电动机概述18
2.3.4 步进电动机驱动原理18
2.3.5 控制方法19
2.3.6 步进电动机的应用19
2.4 汇编语言程序设计流程20
2.5 汇编语言程序源代码21
2.6 C语言程序设计流程22
2.7 C语言程序源代码22
2.8 系统仿真24
2.9 步进电动机模块整体电路图及模块实物图25
第3章 数字钟设计27
3.1 设计目的27
3.2 设计任务27
3.2.1 初级要求27
3.2.2 中级要求27
3.3 设计原理27
3.3.1 系统结构图27
3.3.2 AT89S52内部定时/计数器0的使用方法29
3.4 程序设计流程29
3.5 汇编语言程序源代码30
3.6 C语言程序源代码34
3.7 系统仿真38
3.8 数字钟模块整体电路图及模块实物图38
第4章 基于DS18B20的温度测量模块设计41
4.1 设计目的41
4.2 设计任务41
4.2.1 初级要求41
4.2.2 中级要求41
4.2.3 高级要求41
4.3 设计原理41
4.3.1 系统结构图41
4.3.2 DS18B20数字温度传感器概述42
4.3.3 DS18B20的1?wire技术42
4.3.4 DS18B20的内部结构43
4.3.5 DS18B20的命令序列44
4.3.6 DS18B20的信号方式45
4.3.7 小数的显示方法47
4.4 程序设计流程47
4.5 汇编语言程序源代码49
4.6 C语言程序源代码56
4.7 系统仿真60
4.8 温度测量模块整体电路图及模块实物图60
第5章 信号发生器设计63
5.1 设计目的63
5.2 设计任务63
5.2.1 初级要求63
5.2.2 中级要求63
5.2.3 高级要求63
5.3 设计原理63
5.3.1 系统结构图63
5.3.2 ADC0804简介63
5.3.3 信号的产生65
5.3.4 信号幅度控制66
5.3.5 信号频率控制66
5.3.6 波形切换67
5.4 程序设计流程67
5.5 汇编语言程序源代码68
5.6 C语言程序源代码72
5.7 系统仿真76
5.8 波形发生器模块整体电路图及模块实物图77
第6章 基于模糊控制的温度控制系统设计80
6.1 设计目的80
6.2 设计任务80
6.2.1 初级要求80
6.2.2 中级要求80
6.2.3 高级要求80
6.3 设计原理80
6.3.1 系统结构图80
6.3.2 键盘设定模块81
6.3.3 LED显示模块81
6.3.4 双向晶闸管加温控制模块81
6.3.5 MOC3041M简介85
6.3.6 风扇降温模块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 模糊控制程序的设计思想88
6.4.3 模糊控制器的设计88
6.5 C语言程序设计流程90
6.6 C语言程序源代码91
6.7 系统仿真100
6.7.1 单片机输出信号仿真100
6.7.2 加温回路电压仿真101
6.7.3 降温回路仿真102
6.8 模糊控制温度系统整体电路图104
第7章 催眠电路设计105
7.1 设计目的105
7.2 设计任务105
7.2.1 初级要求105
7.2.2 中级要求105
7.3 设计原理105
7.3.1 简易催眠电路工作原理105
7.3.2 系统结构图105
7.3.3 7805简介107
7.3.4 TLP521光耦合器简介108
7.3.5 IRF840简介111
7.4 程序设计流程112
7.5 汇编语言程序源代码113
7.6 系统仿真119
7.7 催眠电路整体电路图及模块实物图119
第8章 电疗仪设计122
8.1 设计目的122
8.2 设计任务122
8.2.1 初级要求122
8.2.2 中级要求122
8.3 设计原理122
8.3.1 电疗仪的临床机理122
8.3.2 临床方向123
8.3.3 电疗仪的作用123
8.3.4 变压器简介124
8.4 系统结构126
8.4.1 控制部分126
8.4.2 负载隔离及变压器部分128
8.4.3 系统总结构图128
8.5 系统仿真129
8.6 程序设计流程129
8.7 C语言程序源代码129
8.8 电疗仪整体电路图及模块实物图130
第9章 室内煤气和天然气泄漏报警器的设计133
9.1 设计目的133
9.2 设计任务133
9.2.1 初级要求133
9.2.2 中级要求133
9.2.3 高级要求133
9.3 设计原理133
9.3.1 室内环境检测的必要性133
9.3.2 室内有害气体概况134
9.3.3 设计的目的及所设计装置的功能134
9.4 设计原理134
9.4.1 AT89C51简介134
9.4.2 传感器输出处理135
9.4.3 MQ?7一氧化碳传感器简介135
9.4.4 系统功能模块的划分137
9.5 系统原理框图138
9.5.1 单片机控制电路138
9.5.2 LED显示电路138
9.5.3 气体检测模块140
9.5.4 声光报警模块142
9.5.5 温度检测模块144
9.5.6 温度显示模块145
9.5.7 主控制模块的设计147
9.5.8 系统整体仿真147
9.6 汇编语言程序设计流程149
9.7 汇编语言程序源代码149
9.8 C语言程序设计流程156
9.9 C语言程序源代码156
9.10 系统仿真160
9.11 煤气、天然气泄漏报警整体电路图及实物图162
第10章 心电信号检测显示仪设计164
10.1 设计目的164
10.2 设计任务164
10.2.1 初级要求164
10.2.2 中级要求164
10.2.3 高级要求164
10.3 设计背景及目的164
10.3.1 系统结构图164
10.3.2 心电信号采集165
10.3.3 补偿电路的设计165
10.3.4 前置放大电路设计166
10.3.5 滤波电路的设计168
10.3.6 主放大电路及加法器的设计177
10.3.7 显示仪电路的设计184
10.3.8 程序的设计187
10.4 C语言程序设计流程189
10.5 C语言程序源代码190
10.6 系统仿真216
第11章 脉搏波提取电路的设计218
11.1 设计目的218
11.2 设计任务218
11.2.1 初级要求218
11.2.2 中级要求218
11.3 设计原理218
11.3.1 系统设计原则218
11.3.2 总体结构框架219
11.3.3 脉搏信号的提取219
11.4 信号调理电路设计220
11.4.1 设计要求220
11.4.2 滤波电路设计221
11.4.3 电压提升电路设计221
11.4.4 信号调理电路的仿真分析222
11.5 单片机及其外围电路设计224
11.5.1 单片机的选择224
11.5.2 数据采集224
11.5.3 MAX1240模数转换器简介225
11.5.4 串行通信226
11.5.5 整体单片机电路模块229
11.6 电源模块设计230
11.6.1 系统电源需求分析230
11.6.2 +5V电源设计231
11.6.3 负电源设计231
11.7 程序设计流程232
11.8 汇编语言程序源代码233
11.9 C语言程序源代码234
11.10 系统仿真236
11.11 数据采集模块整体电路图及模块实物图238
第12章 PROTEUS ARES PCB设计240
12.1 原理图的后处理240
12.1.1 概述240
12.1.2 自定义元件符号240
12.1.3 检查元件的封装属性253
12.1.4 完善原理图254
12.2 元件封装256
12.2.1 元件符号与元件封装256
12.2.2 创建元件封装262
12.2.3 指定元件封装271
12.3 PCB布局274
12.3.1 设置层面274
12.3.2 自动布局274
12.3.3 手工布局277
12.3.4 调整文字277
12.4 PCB布线279
12.4.1 设置约束规则279
12.4.2 手工布线282
12.4.3 3D形象化显示285
12.4.4 铺铜286
12.5 输出光绘文件289
参考文献293