电路设计心得体会

第一篇：电路设计心得体会

学习使用Protel 99电路设计软件心得体会

通过这两天的计算机电路辅助设计实习，对Protel 99有了一个比较全面地了解并掌握了一些基本的绘制和编辑电路原理图方法、技巧，并能处理一些常见问题。在对protel软件的学习中，我有不少心得体会，下面我就谈一下我的学习体会。

1.对学习使用Protel 99电路设计软件有了比较初步认识，文无论是档组织结构、文件管理、还是工作界面管理，这帮助了我更好更快的熟练的掌握 Protel 99电路设计的使用方法和操作过程。

2.设计电路原理图

电路原理图的设计是整个电路设计的基础，因此电路原理图要设计好，以免影响后面 的设计工作。电路原理图的设计一般有如下步骤：

(1)设置原理图设计环境；(2)放置元件；(3)原理图布线；(4)编辑和调整；(5)检查原理图；(6)生成网络表。

1)设计图纸大小

首先要构思好零件图，设计好图纸大小。图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合 适的图纸大小是设计好原理图的第一步，确定整个电路图的总体布局。

2）设置protel 99 se/Schematic设计环境

包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值，并在电路图中 明地址和类别，对原理图有比较详尽的注解。

3）

放置好元器件并连线

用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作根据实际电路的需要，然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上，再根据元件之间的走线把元件调整好。

利用protel 99 se/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图调整一些元件的位置，把某些元件进行水平或垂直排列，并用鼠标拖动元件来调整好元件间的距离，也可在编辑元件时用鼠标左键双击元件，这时会弹出关于元件属性的对话框，可以修改其中的选项，从而对元件进行必要的编辑，还可以使用Edit/Move子菜单中的各命令来实现。放置输入输出端口。执行菜单命令Place/Port或从Wiring Tools工具条中选取放置输入输出端口命令，在合适位置放置好，并与相应电气点连接好。

4）

调整线路

将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观

3.随着电子工业的飞速发展，电路设计越来越复杂，手工设计越来越难以适应形势发展的需要，Protel 99 SE以其强大的功能、快捷实用的操作界面及良好的开放性，为设计者提供了现代电子设计手段，使设计者能快捷、准确地设计出满意的电路原理图和印刷电路板，不愧是从事电路设计的一个良好的工具。

第二篇：电路设计自荐书

我是四川职业技术学院、即将毕业于2009年6月的学生。所学的专业是；应用电子技术。我仰慕贵单位重知识，重视 人才 之名，希望能成为贵单位的一员，为单位的事业发展尽我全力。

本人在校学习刻苦，成绩优秀，通过在校学习，掌握了良好的专业知识，和理论基础，系统的学习了各项知识技能。

我有一定的工作经验，在校外，我经常参加学校的三下乡活动，上门免费维修家电，在校内，组织电子协会成员进行电子设计比赛，活动也是搞得有声有色。

我的性格开朗、热情诚实、能够吃苦耐劳、有责任感、有团结精神，人际关系好。

我的酷好是；电路设计，我能独立完成从：电路原理图设计 pCB布线电路设计 制作电路版的全过程 安装电路版 调试电路等全过程。我在校期间，我还设计了一些电子成品如：150W三分频功放、无线话筒、人体红外感应灯等。效果很好。

我初涉世事，某些方面还不成熟，但我正视自己的不足，我将在今后实践中虚心学习，不断专研，积累工作经验，提高工作能力，完善充实自己，我期望能有一片扬我所长的天地，我将奉献我的智慧和汗水。

第三篇：水塔自动控制电路设计（范文模版）

水塔自动控制电路设计

一，绪论

现今社会，自动化装置无所不在，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。水塔水位的监测和控制，再也不需要人工进行操作。实践证明，自动化操作，具有不可替代的应用价值。水塔水位自动控制器，具有适应各种液体液位的检测和控制的功能，设计中分析了利弊，考虑了各种液体的阻值大小，是可以投入实际生产的产品。本文实现了在恶劣的条件下能自动调节水位高低、手动解除报警装置、检测探头好坏的水塔水位控制器.同时,通过调节电位器中的阻值,该控制器能够适应多种液体液位的检测。

二，系统方案

水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点，而自动控制原理，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，保持水压恒定以满足用水要求，从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置，水塔水位控制系统采用交流电压检测水位，水位低于下限B点水位时，水泵抽水，水位达到最高水位线D时，水泵停止抽水，水位降低到最低水位线B以下时，恢复运行抽水，从而实现自动控制。

该系统采用分立元件电路实现了水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高实用价值的水塔水位控制器。采用分立的电路实现超高、低水位处理，自动控制电机电路。它能自动完成上水停水的全部工作循环，保证液面高度始终处于较理想的范围内，它结构简单，制造成本低，灵敏度高，节约能源显著，是用于各种高层液体储存的理想设备。

三，系统设计

① 设计分析

水塔水位自动控制系统主要完成的功能是对水塔水位的自动控制及检测.本文拟通过4 个探头对水塔水位进行采样,分析采集的水位信号,控制电机水泵的开启、停止,实现水位的调节.4 个探头分别用B、C、D、E 表示,放置在水塔中,如图1 所示.4 个探头采集的水位信号通过T TL 电路判断输出,可以判断水塔内水位的高度.水位允许在已设置的上、下水位范围内变化.即水位高度正常情况应控制在C、D 之间,如图1(a);当水位低于C 点、高于B 点时,电机启动,带动水泵工作,进水阀门打开,水塔内处于进水状态,如图1(b);当水位高于D 点时、低于E 点时,电机关闭,水泵停止工作,关闭进水阀门,水塔内处于停进状态,如图1(c);当水位低于C 点并到达B 点时,就发出C 探头故障报警,采取手动启动电机,如图1(d);当水位超过D 点并到达E 点时,发出D 探头故障报警,采取手动关闭电机,水位从溢流口流出,如图1(e)

② 系统框图

为了精确地实现对水位的控制,必须建立闭环控制系统.根据水塔中的进、出水的水位可以自动控制水泵运行与停止,使水位处于动态的平衡状态.控制系统主要分为水位的模拟检测和逻辑判断部分.如图2 所示,模拟检测部分测量的是B、C、D、E 4 个探头相对于A 点(即地)电位的高低.这就相当于一个可变电阻,4 个探头与地之间的不同距离对应了可变电阻不同的阻值.当水位高低发生变化时,对应的电阻值不同,通过逻辑判断,就得到不同的输出逻辑判断的输出电路一部分用来控制电机的关闭与开启,另一部分用来检测系统故障,并发出报警声。四，电路设计

① 工作原理

水塔供水系统的工作原理图如图3所示,包括水位检测电路,误动作判断电路,水位控制电路,电机开启或关闭电路和报警电路.水位正常情况下应保持在C、D 范围之间, 此时, B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0011 ,水塔水位处于保持状态;当水位低于C点,处于B、C 之间时,B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0111 ,水塔水位处于进水状态;当水位高于D 点, 处于D、E之间时, B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0001 , 水塔水位处于停进状态;当水位低于B 点或水位高于E 点, B、C、D、E 4个探头的逻辑电平为1111 或0000 时,表明控制水位变化的电路出现了故障, 水塔水位的报警电路开始工作, 产生下限报警或上限报警, 即低报和高报.此时,需要工作人员手动关闭报警设备并开启或闭合控制电机。

图3 水塔供水系统的工作原理图 ② 参数计算

水位指示灯部分:令流过三极管T1 , T2 , T3 , T4 集电极的电流IC 为10mA , 因为IC =(V CC-1.5)/ RC= 10mA , 得RC = 350Ω;取β= 100 ,则IB = 10mA/ 100 = 0.1mA , 所以, RB = V CC/ IB = 10kΩ.但是在实际调试中,电阻值过小, 选择RB = 15kΩ 才合适。

③ 水塔水位控制器

水塔水位控制器的测试图4 为水塔水位控制器的外观正视图,由电源指示灯、报警确认灯、水位指示灯以及报警确认开关组成.接通电源时,电源指示灯亮,当水塔中水深处于不同位置时,水位指示灯B、C、D、E 状态不同.(1)当水位处于B 点之下,指示灯B、C、D、E 全亮,报警电路开始报警,即下限报警.(2)当水位处于B、C 之间, 指示灯B 灭, C、D、E 亮，水泵开始进水.(3)当水位处于C、D 之间, 指示灯B、C 灭, C、D 亮,保持状态,即保持进水.(4)当水位处于D、E 之间, 指示灯B、C、D 灭, E 亮,停进状态,即水泵不工作.(5)当水位处于E 点之上,指示灯B、C、D、E 全灭,水泵不工作,报警电路开始溢出报警,即上限报警.(6)报警电路可以手动关闭,只要按下报警确认开关,就可以解除报警的蜂鸣声.此时,报警确认灯亮起.处理完故障时,必须关闭报警确认灯,报警确认电路复位,恢复其监测故障的功能.经过检测,水塔水位控制器完全符合预定要求,完成所设定的工作任务.图4 水塔水位控制器外观图

五，实验验证

本文采用纯硬件电路设计水塔水位控制系统,避免了复杂设计中的不稳定因素,降低了生产成本,提高了实用价值.同时,对于不同类型的液体,此系统具有良好的兼容性.当水塔中液体改变时,只需要将电位器中的阻值和该液体的阻值调节到一个数量级上就可以很方便地实现此液体的水位控制操作.实验证明,此水塔水位控制器不仅实现了对水塔水位的精确控制,而且,更具有工业生产的实用性.但是,如果探头B、C,或者探头D、E 同时发生故障,水塔水位控制器中的检测部分就不能识别出来,这是使用时应该注意的.所以,在使用过程中需要定期检测探头是否发生故障.六，结束语

运用简单、可靠的设计思路来实现性价比合理的水塔水位控制器.经过实验测试,该系统在运行期间稳定性高,完全实现了自动调节水位高低、手动解除报警装置、检测探头好坏等功能,是可以投入生产的水塔水位控制器。

通过本次课程设计，我对传感器的应用有了更加深刻的理解，也对它的应用范围之广感到惊奇，我相信在我以后的生活中，对身边的事物也会明白的更深更多，这次设计，真的让我受益匪浅。

七．参考文献

[1 ] 胡寿松.自动控制原理[M].北京:科学出版社,2001.[2 ] 刘豹.现代控制理论[M].北京:机械工业出版社,2004.[3 ] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:航天航空大学出版社1988 [4 ] 朱晓青.过程检测控制技术与应用[M].北京:冶金工业出版社,2002 [5 ] 姚伯威，孙锐主编.控制工程基础.北京：国防工业出版社，2002年

[6 ] 李朝青编著.单片机原理及接口技术.简明修订版.北京：北京航天航空大学出版社，1998年 [7 ] 戴文进，章卫国主编.自动化专业英语.武汉：武汉理工大学出版社，2001年 [8 ] 谈振藩编，自动控制专业英语.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1999年

第四篇：交通灯管理电路设计

交通灯管理电路设计.txt懂得放手的人找到轻松，懂得遗忘的人找到自由，懂得关怀的人找到幸福！女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。生活是灯，工作是油，若要灯亮，就要加油！相爱时，飞到天边都觉得踏实，因为有你的牵挂；分手后，坐在家里都觉得失重，因为没有了方向。本文由车牌定位贡献

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东 北 石 油 大 学

课

课 题 院 程 目 系

程

设

计

单片机原理及应用课程设计 交通灯管理电路设计 电子科学学院 电信 07－5 班 马深慧 070901140505 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 2011 年 3 月 18 日

东北石油大学课程设计任务书

课程 题目 单片机原理及应用课程设计 交通灯管理电路设计 电信 07-5 姓名 马深慧 学号 070901140505 专业班级

一、设计目的： 训练学生综合运用己学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术开发工作，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调试检测。

二、设计要求： 1.应用 MCS-51 单片机设计交通灯管理电路； 2.该系统要求显示 50s 倒计时时间，当计到需交换红绿灯前 10s，路口均显示黄灯； 3.硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机，根据控制对象设计接口电路。设计的 单元电路必须有工作原理，器件的作用，分析和计算过程； 4.软件设计根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序，进行 调试并打印程序清单； 5.原理图设计根据所确定的设计电路，利用 Protel 等有关工具软件绘制电路原理图、PCB 板图、提供元器件清单。

三、参考资料： [1] 单片微型计算机与接口技术，李群芳、黄建编著，电子工业出版社； [2] 单片机原理及应用，张毅刚编著，高等教育出版社； [3] 51 系列单片机及 C51 程序设计，王建校，杨建国等编著，科学出版社； [4] 单片机原理及接口技术，李朝青编著，北京航空航天大学出版社；

完成期限 指导教师 专业负责人 2011.3.14—2011.3.18 2011 年 3 月 13 日

目录

1.系统设计 1.系统设计 „„ 1 1.1 设计思路 „„ 1 1.1.1 设计目的„„ 1 1.1.2 设计任务和内容„„ 1 1.1.3 方案比较、设计与论证„„ 1 1.1.3.1 电源提供方案 „„ 1 1.1.3.2 复位方案 „„ 2 1.1.3.3 输入方案 „„ 2 1.1.3.4 显示界面方案 „„ 2 1.1.3.5 交通管理的方案论证 „„ 4 1.1.4 芯片简介„„ 4 2.硬件电路设计 2.硬件电路设计 „„ 10 2.1 设计原理分析 „„ 11 2.1.1 交通灯显示时序的理论分析与计算„„ 11 2.1.2 交通灯显示时间的理论分析与计算„„ 13 2.1.3LED 数码管显示模块„„ 14 2.1.4 复位电路„„ 15 2.1.5 晶振电路„„ 16 3.软件设计 3.软件设计 „„ 17 3.1 数码管显示子程序： „„ 17 3.1LED 红绿灯显示模块程序: „„ 18 4.总结 4.总结 „„ 21 5.参考文献 5.参考文献 „„ 22 6.附录 6.附录 „„ 22 6.1 附录 1：程序清单 „„ 22 6.2 附录 2：电路设计总图 „„ 29 1.系统设计

1.1 设计思路 1.1.1 设计目的 训练学生综合运用己学课程的基本知识，独立进行单片机应用技 术开发工作，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调 试检测。1.1.2 设计任务和内容 1.应用 MCS-51 单片机设计交通灯管理电路； 2.该系统要求显示 50s 倒计时时间，当计到需交换红绿灯前 10s，路口均显示黄灯； 3.硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机，根据控制对象 设计接口电路。设计的单元电路必须有工作原理，器件的作用，分析 和计算过程； 4.软件设计根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图 编写相应的程序，进行调试并打印程序清单； 5.原理图设计根据所确定的设计电路，利用 Protel 等有关工具软 件绘制电路原理图、PCB 板图、提供元器件清单。1.1.3 方案比较、设计与论证 1.1.3.1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源，采用单片机控制模块提供电 源。此方案的优点是系统简明扼要，节约成本； 缺点是输出功率不高。1 1.1.3.2 复位方案 复位方式有两种：按键复位与软件复位。由考虑到程序的简洁，避免冗长，本设计采用按键复位，在芯片的复位端口外接复位电路，通过按键对单片机输入一个高电平脉冲，达到复位的目的。1.1.3.3 输入方案 方案一： 采用 89S52 扩展 I/O 口及键盘，显示等。该方案的优点是： 使用灵活可编程，并且有 RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多 I/O 口,但操作起来稍显复杂。

方案二： 直接在 I/O 口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资源还比较多，我们使用 2 个按键，分别是 K1、K2。由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的 I/O 口 就可实现，且本身的计数器及 RAM 已经够用，故选择方案二 1.1.3.4 显示界面方案 该系统要求完成倒计时、状态灯等功能。基于上述原因，我们考 虑了三种方案： 方案一： 2 完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，无法胜任题目要求。方案二： 完全采用点阵式 LED 显示。这种方案实现复杂，且须完成大量 的软件工作； 但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形。方案三： 采用数码管与点阵 LED（点阵式和 8 段式 LED）相结合的方法因 为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等，为方便观看 并考虑到现实情况，用数码管与 LED 灯分别显示时间与提示信息。这 种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。权衡利弊，第三种方案可互补一二方案的优缺，决定采用方案三以实现系统的显 示功能。整个设计以 AT89S52 单片机为核心，由数码管显示，数码管显示, LED 复位电路组成。硬件模块入图所示: AT89S52 单 片机

数码管显示 LED 数码管 晶振电路 显示

复位电路 3 1.1.3.5 交通管理的方案论证 东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿 三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮 允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃 亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。指示灯燃亮的方案如下 表所示: 40S 10S 40S 10S „„

东 西 红 灯 黄 灯 绿 灯 黄 灯 „„ 道 亮 亮 亮 亮

南 北 绿 灯 黄 灯 红 灯 黄 灯 „„ 道 亮 亮 亮 亮 上表说明：（1）当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通 过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。时间 为 40 秒。（2）黄灯 10 秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。（3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南 北道车辆禁止通过，行人通行。时间为 40 秒。（4）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样 行人和车辆就能安全畅通的通行。1.1.4 芯片简介 1．AT89S52 单片机简介 4 其引 DIP 封装的脚图如下：

主要性能: 与 MCS-51 单片机产品兼容、8K 字节在系统可编程 Flash 存 储器、1000 次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加 密程序存储器、32 个可编程 I/O 口线、三个 16 位定时器/计 数器 八个中断源、全双工 UART 串行通道、低功耗空闲和掉电 模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉 电标识符。功能特性描述: 5 At89s52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非 易失性 存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片 上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于 常规编程器。在 单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统 可编程 Flash，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决 方案。AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位 定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片 内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻 辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允 许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式 下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直 到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器 8K 字节在系统可 编程 Flash AT89S52 P0 口：P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出 口，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。对 P0 端口写“1”时，引脚 用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低 8 位 地址/数据复用。在这种模式下: P0 具有内部上拉电阻。6 在 flash 编程时，口也用来接收指令字节； P0 在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。P1 端口写“1”时，对 内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入 使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流(IIL)此外，P1.0 和 P1.2 分别作定时器/计数器 2 的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器 2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体如 下表所示。在 flash 编程和校验时，P1 口接收低 8 位地址字节。引脚号第二功能 P1.0 T2（定时器/计数器 T2 的外部计数输入），时钟输出 P1.1 T2EX（定时器/计数器 T2 的捕捉/重载触发信号和方向 控制）P1.5 MOSI（在系统编程用）P1.6 MISO（在系统编程用）P1.7 SCK（在系统编程用）P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。P2 端口写“1”时，对 内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入 7 使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应 用中，P2 口使用很强的内部上拉发送 1。在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。在 flash 编程和校验时，P2 口也接收高 8 位地址字节和一些 控制信号。P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。P3 端口写“1”时，对 内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入 使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所 示。在 flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。端口引脚 第二功能 P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INTO(外中断 0)P3.3 INT1(外中断 1)P3.4 TO(定时/计数器 0)8 P3.5 T1(定时/计数器 1)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器读选通)此外，P3 口还接收一些用于 FLASH 闪存编程和程序校验的控 制信号。RST——复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器 周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PROG——当访问外部程存储器或数据存储器时，ALE（地 址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对 外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存 储器时将跳过一个 ALE 脉冲。对 FLASH 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的 8EH 单元 的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机 执行外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。PSEN——程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读 选通信号，当 AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访 问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。9 EA/VPP——外部访问允许，欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000H-FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。需注 意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。如 EA 端为高电平（接 Vcc 端），CPU 则执行内部程序存储器 的指令。FLASH 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程允许电源 Vpp，当然这必须是该器件是使用 12V 编程电压 Vpp。

2.硬件电路设计

复位

晶振源 AT89S52 各路口红绿灯 LED 倒计时显示 10 2.1 设计原理分析 2.1.1 交通灯显示时序的理论分析与计算 对于一个交通路口来说，能在最短的时间内达到最大的车流量，就 算是达到了最佳的性能，我们称在单位时间内多能达到的最大车流 为车流量，用公式：车流量= 车流 / 时间 来表示。先设定一些标号如图 2－1 所示。

说明： 此图为直方图，上边为北路口灯，右边为东路口灯，下边为南路 口灯，左边为西路口灯。图 2－2 所示为一种红绿灯规则的状态图，分别设定为 S1、S2、S3、S4，交通灯以这四的状态为一个周期，循环执行（见图 2－3）。11 图 2－1 请注意图 2－1b 和图 2－1d，它们在一个时间段中四个方向都可以通 车，这种状态能在一定的时间内达到较大的车流量，效率特别高。依据上述的车辆行驶的状态图，可以列出各个路口灯的逻辑表，由于 相向的灯的状态图是一样的，所以只需写出相邻路口的灯的逻辑表； 根据图 2－3 可以看出，相邻路口的灯它们的状态在相位上相差 180°。因此最终只需写出一组 S1、S2、S3、S4 的逻辑状态表。如表 2－1 所示。12 表 2－1 表中的“×”代表是红灯亮（也代表逻辑上的 0），“√”是代表绿 灯亮（也代表逻辑上的 1），依上表，就可以向相应的端口送逻辑值。

2.1.2 交通灯显示时间的理论分析与计算 东西和南北方向的放行时间的长短是依据路口的各个方向平时的车 13 流量来设定，并且 S1、S2、S3、S4 各个状态保持的时间之有严格的 对应关系，其公式如下示。T-S1+T-S2=T-S3 T-S2=T-S4 T-S1=T-S3 我们可以依据上述的标准来改变车辆的放行时间。按照一般的规则，一个十字路口可分为主干道和次干道，主干道的放行时间大于次干道 的放行时间，我们设定值时也应以此为参考 2.1.3LED 数码管显示模块(1)静态显示方式：静态显示方式是指当显示器显示某一字符时，发 光二极管的位选始终被选中。在这种显示方式下，每一个 LED 数码管 显示器都需要一个 8 位的输出口进行控制。由于单片机本身提供的 I/O 口有限，实际使用中，通常通过扩展 I/O 口的形式解决输出口数 量不足的问题。静态显示主要的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况 下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时，CPU 才去执行显示更新子程序，这样既节约了 CPU 的时间，又提高了 CPU 的工作效率。其不足之处是占用硬件资源较多，每个 LED 数码管需要 独占 8 条输出线。随着显示器位数的增加，需要的 I/O 口线也将增加。(2)动态显示方式：动态显示方式是指一位一位地轮流点亮每位显示 器（称为扫描），即每个数码管的位选被轮流选中，多个数码管公用 14 一组段选，段选数据仅对位选选中的数码管有效。对于每一位显示器 来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也 与点亮时间和间隔时间的比例有关。通过调整电流和时间参数，可以 既保证亮度，又保证显示。若显示器的位数不大于 8 位，则显示器的 公共端只需一个 8 位 I/O 口进行动态扫描（称为扫描口），控制每位 显示器所显示的字形也需一个 8 位口（称为段码输出）。15 2.1.4 复位电路 复位方式有多种，本设计采用按键复位。接线图如图程序复位 电路框图

在设定的定时时间内，89S52 必须在 RST 引脚产生一个由高到低 的电平变化，以清内部定时器.2.1.5 晶振电路 晶振电路原理图如 3-2： 3-2 晶振模块原理图 选取原则：传统做法，但能够实现所需，即最简单也最是实用。电容选取 30pF，晶振为 30MHz。16 3.软件设计

3.1 数码管显示子程序： void normalPageShow(){ register unsigned char i, j, n;register long lTmp;unsigned char const SEG_CODE[] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};unsigned char const COMM[2] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08};for(i = 0;i < 2;i ++){ lTmp = gnValue;n = lTmp((lTmp / 10)* 10);P2 = COMM[i];P0 = SEG_CODE[n];P2 = COMM[i + 2];P0 = SEG_CODE[n];lTmp /= 10;} } main(void){ EA = 0;// global interrupt disable 26 giSysStatus = 0;initMCU();EA = 1;while(1){ if(gbFlag_1sPeriod){ gbFlag_1sPeriod = 0;gnValue-= 1;gbFlag_refreshLED = 1;if(gnValue == 10){ dsY1 = 0;dsY2 = 0;} if(gnValue == 0){ if(dsR1 == 0){ dsR1 = 1;dsR2 = 0;dsG1 = 0;dsG2 = 1;dsY1 = 0;dsY2 = 0;} else{ 27 //刷新 LED dsR1 = 0;dsR2 = 1;dsG1 = 1;dsG2 = 0;dsY1 = 0;dsY2 = 0;} } } if(gbFlag_refreshLED){ gbFlag_refreshLED = 0;normalPageShow();} } } 28 6.2 附录 2：电路设计总图 29 东北石油大学课程设计成绩评价表

课程名称 题目名称 学生姓名 序号 马深慧 评价项目 工作量、工作态 1 度和出勤率 学号

单片机原理及应用课程设计 交通灯管理电路设计 070901140505 指 指导教 师姓名 标 职称 满分 评分

按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作 量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率 高，工作作风严谨，善于与他人合作。课程设计选题合理，计算过程简练准确，分析问 20 2 课程设计质量

题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。45 3 4 总分 评语：

创新 答辩

工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有 一定应用价值。能正确回答指导教师所提出的问题。5 30 指导教师：

****年**月**日 30 1

第五篇：boost电路设计介绍

BOOST电路设计介绍

0 引言

在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计，对于较大的功率输出，如70W以上的DC／DC升压电路，由于专用升压芯片内部开关管的限制，难于做到大功率升压变换，而且芯片的价格昂贵，在实际应用时受到很大限制。考虑到Boost升压结构外接开关管选择余地很大，选择合适的控制芯片，便可设计出大功率输出的DC／DC升压电路。

UC3S42是一种电流型脉宽调制电源芯片，价格低廉，广泛应用于电子信息设备的电源电路设计，常用作隔离回扫式开关电源的控制电路，根据UC3842的功能特点，结合Boost拓扑结构，完全可设计成电流型控制的升压DC／DC电路，且外接元器件少，控制灵活，成本低，输出功率容易做到100W以上，具有其他专用芯片难以实现的功能。UC3842芯片的特点

UC3842工作电压为16~30V，工作电流约15mA。芯片内有一个频率可设置的振荡器；一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构，特别适用于MoSFET的驱动；一个固定温度补偿的基准电压和高增益误差放大器、电流传感器；具有锁存功能的逻辑电路和能提供逐个脉冲限流控制的PWM比较器，最大占空比可达100％。另外，具有内部保护功能，如滞后式欠压锁定、可控制的输出死区时间等。

由UC3842设计的DC／DC升压电路属于电流型控制，电路中直接用误差信号控制电感峰值电流，然后间接地控制PWM脉冲宽度。这种电流型控制电路的主要特点是：

1)输入电压的变化引起电感电流斜坡的变化，电感电流自动调整而不需要误差放大器输出变化，改善了瞬态电压调整率；

2)电流型控制检测电感电流和开关电流，并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出比较，控制PWM脉宽，由于电感电流随误差信号的变化而变化，从而更容易设置控制环路，改善了线性调整率；

3)简化了限流电路，在保证电源工作可靠性的同时，电流限制使电感和开关管更有效地工作；

4)电流型控制电路中需要对电感电流的斜坡进行补偿，因为，平均电感电流大小是决定输出大小的因素，在占空比不同的情况下，峰值电感电流的变化不能与平均电感电流变化相对应，特别是占空比，50％的不稳定性，存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差，即使占空比<50％，也可能发生高频次谐波振荡，因而需要斜坡补偿，使峰值电感电流与平均电感电流变化相一致，但是，同步不失真的斜坡补偿技术实现上有一定的难度。2 Boost电路结构及特性分析

2.1 由UC3842作为控制的Boost电路结构

由UC3842控制的Boost拓扑结构及电路分别如图1和图2所示。

图2中输入电压Vi=16~20V，既供给芯片，又供给升压变换。开关管以UC3842设定的频率周期开闭，使电感L储存能量并释放能量。当开关管导通时，电感以V1／L的速度充电，把能量储存在L中。当开关截止时，L产生反向感应电压，通过二极管D把储存的电能以(Vo-Vi)／L的速度释放到输出电容器C2中。输出电压由传递的能量多少来控制，而传递能量的多少通过电感电流的峰值来控制。

整个稳压过程由二个闭环来控制，即

闭环1 输出电压通过取样后反馈给误差放大器，用于同放大器内部的2.5V基准电压比较后产生误差电压，误差放大器控制由于负载变化造成的输出电压的变化。

闭环2 Rs为开关管源极到公共端间的电流检测电阻，开关管导通期间流经电感L的电流在Rs上产生的电压送至PwM比较器同相输入端，与误差电压进行比较后控制调制脉冲的脉宽，从而保持稳定的输出电压。误差信号实际控制着峰值电感电流。2.2 Boost升压结构特性分析

Boost升压电路，可以工作在电流断续工作模式(DCM)和电流连续工作模式(CCM)。CCM工作模式适合大功率输出电路，考虑到负载达到lO％以上时，电感电流需保持连续状态，因此，按CCM工作模式来进行特性分析。

Boost拓扑结构升压电路基本波形如图3所示。

ton时，开关管S为导通状态，二极管D处于截止状态，流经电感L和开关管的电流逐渐增大，电感L两端的电压为Vi，考虑到开关管S漏极对公共端的导通压降Vs，即为Vi-Vs。ton时通过L的电流增加部分△ILon满足式(1)。

式中：Vs为开关管导通时的压降和电流取样电阻Rs上的压降之和，约0.6~0.9V。

toff时，开关管S截止，二极管D处于导通状态，储存在电感L中的能量提供给输出，流经电感L和二极管D的电流处于减少状态，设二极管D的正向电压为Vf，toff时，电感L两端的电压为Vo+Vf-Vi，电流的减少部分△ILoff满足式(2)。

式中：Vf为整流二极管正向压降，快恢复二极管约0.8V，肖特基二极管约0.5V。

在电路稳定状态下，即从电流连续后到最大输出时，△ILon=△ILoFf，由式(1)和(2)可得

如果忽略电感损耗，电感输入功率等于输出功率，即

由式(4)和式(5)得电感器平均电流

同时由式(1)得电感器电流纹波

式中：f为开关频率。

为保证电流连续，电感电流应满足

考虑到式(6)、式(7)和式(8)，可得到满足电流连续情况下的电感值为

另外，由Boost升压电路结构可知，开关管电流峰值Is(max)=二极管电流峰值Id(max)=电感器电流峰值ILP，样机电路设计

样机的电路图如图2所示，是基于UC3842控制的升压式DC／DC变换器。电路的技术指标为：输入Vi=18V，输出Vo=40V、Io=2A，频率f≈49 kHz，输出纹波噪声1％。

根据技术指标要求，结合Boost电路结构的定性分析，对图2的样机电路设计与关键参数的选择进行具体的说明。3.1 储能电感L

根据输入电压和输出电压确定最大占空比。由式(4)得

当输出最大负载时至少应满足电路工作在CCM模式下，即必须满足式(9)，同时考虑在10％额定负载以上电流连续的情况，实际设计时可以假设电路在额定输出时，电感纹波电流为平均电流的20％~30％，因增加△IL可以减小电感L，但为不增加输出纹波电压而须增大输出电容C2，取30％为平衡点，即

L可选用电感量为140~200μH且通过5A以上电流不会饱和的电感器。电感的设计包括磁芯材料、尺寸、型号选择及绕组匝数计算、线径选用等。电路工作时重要的是避免电感饱和、温升过高。磁芯和线径的选择对电感性能和温升影响很大，材质好的磁芯如环形铁粉磁芯，承受峰值电流能力较强，EMI低。而选用线径大的导线绕制电感，能有效降低电感的温升。3.2 输出电压取样电阻R1、R2

因UC3842的脚2为误差放大器反向输入端，芯片内正向输入端为基准2.5v，可知输出电压Vo=2.5(1+R1／R2)，根据输出电压可确定取样电阻R1、R2的取值。

由于储能电感的作用，在开关管开启和关闭时会形成大的尖峰电流，在检测电阻Rs上产生一个尖峰脉冲，为防止造成UC3842的误动作，在Rs取样点到UC3842的脚3间加入R、C滤波电路，R、C时间常数约等于电流尖峰的持续时间。3.3 开关管S

开关管的电流峰值由式(10)得

Iv(max)=ILP=5.11A

开关管的耐压由式(11)得

Vds(off)=Vo+Vf=40+0.8=40.8V

按20％的余量，可选用6A／50V以上的开关管。为使温升较低，应选用Rds较小的MOS开关管，要考虑的是通态电阻Rds会随PN结温度T1的升高而增大。图4为实测开关管的开关电压波形和电流瞬态波形图。

3.4 输出二极管D和输出电容器C2

升压电路中输出二极管D必须承受和输出电压值相等的反向电压，并传导负载所需的最大电流。二极管的峰值电流Id(max)=ILP=5.11A，本电路可选用6A／50V以上的快恢复二极管，若采用正向压降低的肖特基二极管，整个电路的效率将得到提高。

输出电容C2的选定取决于对输出纹波电压的要求，纹波电压与电容的等效串联电阻ESR有关，电容器的容许纹波电流要大于电路中的纹波电流。

电容的ESR<△Vo/△IL=40x1％/1.33=O.3Ω。

另外，为满足输出纹波电压相对值的要求，滤波电容量应满足

根据计算出的ESR值和容量值选择电容器，由于低温时ESR值增大，故应按低温下的ESR来选择电容，因此，选用560μF／50V以上频率特性好的电解电容可满足要求。

3.5 外补偿网络

UC3842误差放大器的输出端脚l与反相输入端脚2之间外接补偿网络Rf、Cf。Rf、Cf的取值取决于UC3842环路电压增益、额定输出电流和输出电容，通过改变Rf、Cf的值可改变放大器闭环增益和频响。为使环路得到最佳补偿，可测试环路的稳定度，测量Io脉动时输出电压Vo的瞬态响应来加以判断。

图5为Cf选用0.0lμF和470pF时动态响应控制波形的区别，上冲下降幅度和复位时间都有差别。

3.6 斜坡补偿

在实用电路中，增加斜坡补偿网络，一般有二种方法，一是从斜坡端脚4接补偿网络Rx、Cx至误差放大器反相输入端脚2，使误差放大器输出为斜坡状，再与Rs上感应的电压比较。二是从斜坡端脚4接补偿网络Rx、Cx到电流感应端脚3，将在Rs的感应电压上增加斜坡的斜率，再与平滑的误差电压进行比较，作用是防止谐波振荡现象，避免UC3842工作不稳定，同时改善电流型控制开关电压的噪声特性。本文采用方法二。3.7 保护电路

当UC3842的脚3电压升高超过1V或脚1电压降到1V以下，都可使PWM比较器输出高电平，造成PWM锁存器复位。根据UC3842关闭特性，可以很容易在电路中设置过压保护和过流保护。本电路中Rs上感应出的峰值电流形成逐个脉冲限流电路，当脚3达到1V时就会出现限流现象，所以，整个电路中的电感磁性元件和功率开关管不必设计较大的余量，就能保证稳压电路工作可靠，降低成本。4 结语

按以上原理和计算设计丁输入18V，输出40V的80W升压DC／DC电路，整个电路调试容易，工作稳定，可靠性高，效率达80％以上，特别是成本低，已应用于实际设备中。另外，可根据具体的电路指标要求，对电路灵活控制、变动，设计出其他的应用电路。