標(biāo)題: 單片機(jī)串口課設(shè) [打印本頁(yè)]
作者: dxj728    時(shí)間: 2017-4-26 19:21
標(biāo)題: 單片機(jī)串口課設(shè)
3單元模塊設(shè)計(jì)
3.1電源
電源是一個(gè)電路的基礎(chǔ)，一個(gè)好的電源直接決定了整個(gè)電路的成敗，在此電路設(shè)計(jì)中，考慮到電路板的可靠性，我對(duì)電源進(jìn)行了穩(wěn)壓的考慮，并且設(shè)置了一個(gè)電路指示燈D9（LED發(fā)光二極管）來(lái)顯示當(dāng)前狀態(tài)
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3-1 電源電路原理圖（自行設(shè)計(jì)）

由于Altium Designer上并沒有合適的電源模型，故我采用了插板來(lái)充當(dāng)原理圖中的電源符號(hào)。但在實(shí)際使用中選擇了DC005電源插座來(lái)實(shí)現(xiàn)5V電源的輸入1）DC-005為常見直流插座，插入配套φ5.5插頭后，能夠自動(dòng)斷開電路內(nèi)部電源。引腳定義：① 電源正極；② 負(fù)極靜觸點(diǎn)；③ 負(fù)極動(dòng)觸點(diǎn)。詳見上圖所示
2）當(dāng)插入插頭后，頂開動(dòng)觸點(diǎn)③，切斷電路內(nèi)部電池負(fù)極通路，內(nèi)部電源停止供電，隨即接入外電源負(fù)極，與①③腳組成外電源供電通路。電氣接線原理詳見上圖。
DC005電源插座的封裝模型：
因?yàn)锳ltium Designer中亦無(wú)DC005的插座封裝，故我自己在AltiumDesigner中按照數(shù)

文檔內(nèi)尺寸自行畫了一個(gè)簡(jiǎn)易版的封裝圖。
3-3 DC005電源插座封裝
3.2電平轉(zhuǎn)換模塊電平轉(zhuǎn)化模塊是此次電路設(shè)計(jì)的根本部分，本次課程設(shè)計(jì)的最終目的就是達(dá)成TTL到RC232電平的相互轉(zhuǎn)換，由于本次選用的MAX232芯片來(lái)完成電平轉(zhuǎn)換，通過(guò)查閱數(shù)據(jù)資料，我發(fā)現(xiàn)MAX232有標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換電路，在本文的上面2-2 MAX232的資料圖中可以看出，故本次直接采用廠家給定的轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)方案，可有效減少出錯(cuò)率。
3-4 電平轉(zhuǎn)換電路原理圖（自行設(shè)計(jì)）
電容器應(yīng)選擇1μF的電解電容，在使用過(guò)程中本人曾用過(guò)10μF的代替亦可。
注意：由于RS232電平較高，在接通時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電涌非常高，很有可能擊毀MAX232，所以在使用中應(yīng)盡量避免熱插拔。
3.3 信號(hào)指示模塊
信號(hào)指示模塊在本次設(shè)計(jì)中的目的是為了給使用者一個(gè)信號(hào)輸入輸出狀態(tài)的輔助提示，其本身并不是電平轉(zhuǎn)換電路的核心部分，但也有其重要性，在此次設(shè)計(jì)中，我使用了8個(gè)LED發(fā)光二極管并行接入輸出電路來(lái)完成信號(hào)輸入輸出狀態(tài)的感知，但其本身實(shí)現(xiàn)并不完美，在信號(hào)輸入負(fù)載過(guò)大時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)發(fā)光不正常或影響信號(hào)輸入等情況，但在目前實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下不會(huì)出現(xiàn)，故只做簡(jiǎn)易的驗(yàn)證性設(shè)計(jì)。
下面是我設(shè)計(jì)的信號(hào)指示模塊原理圖（部分）：
3-5 信號(hào)指示模塊原理圖（部分）
由于發(fā)光二極管的最高負(fù)載電壓只有2V左右，故需要串聯(lián)一個(gè)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)分壓后才可使用，否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)光二極管的擊穿（本人有過(guò)親身經(jīng)歷），經(jīng)過(guò)粗略計(jì)算，一般使用300~1000Ω的電阻來(lái)進(jìn)行降壓，由于以前使用過(guò)400Ω電阻，故本次使用400Ω的電阻串聯(lián)實(shí)現(xiàn)降壓。
3.4 其他模塊

由于本次電路是實(shí)現(xiàn)RS232和TTL之間的電平相互轉(zhuǎn)換，故電路板上應(yīng)安置有相應(yīng)的信號(hào)輸出輸出端，同時(shí)為了方便以后的擴(kuò)展，也需要做一些冗余設(shè)計(jì)，這也是其他設(shè)計(jì)模塊內(nèi)所需要考慮的內(nèi)容。
3-6 地線設(shè)計(jì)接口                     3-7 RS232電平DB9設(shè)計(jì)接口






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