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嵌入式方面畢設做實物大致流程(供小白參考)

        又快到畢業季,相信畢業生們又在忙碌自己的畢業設計了,有很多自動化、電子等專業的學生需要做實物出來,這時候就會有很多小白開始擔心自己的畢業設計。有的學生因為平時沒有好好學習,理論和動手能力都比較弱,有的學生即使理論比較紮實,但是由於沒有製作過實物,也感覺力不從心。本文主要針對動手能力較弱的學生,大致給出整個開發流程。利用一個例項來具體說明。

        一、題目剖析

        首先,對自己的題目進行分析,有個大致的思路,例如題目為:模擬多路測溫系統,老師要求利用微控制器進行設計,溫度感測器採用模擬感測器,具有報警、顯示以及電源管理等功能。

        將整個題目的實現劃分為以下幾個部分:微控制器及最小系統部分,測溫部分,報警部分,顯示部分來進行設計。

        微控制器及最小系統。由於是畢業設計,類似於模擬,所以暫定需要16路測溫通道,因此在微控制器選型的過程中選擇最簡單也是學生們最為喜歡用的STC89C52微控制器作為處理處理核心,此款微控制器控制核心包含復位電路、晶振電路、程式下載電路、P0口上拉幾個部分。

        測溫部分。由於採用模擬感測器,模擬感測器包含熱電阻和LM35等,這裡選擇封裝為TO-92的LM35來設計,為了更加穩定,同時也為了展示一下畢設的“逼格”,加上放過壓、電壓跟隨以及運放等輔助“設施”來彰顯畢設的魅力,由於是模擬類感測器,而51的片子又不帶AD口,所以需要選用一片AD轉換晶片,這裡選用精度並不是很高的PCF8591,因為路數比較多,採用分時複用的方式進行設計,所以要選用一個電子開關,這裡選用CD4067,16路電子開關。

        報警部分。這部分用一個有源蜂鳴器來做,用三極體做開關。

        電源管理部分。這部分可以設計的難度大些,也可以設計的難度小一些,考慮自身能力。此處用簡單的電路來設計,只用濾波電容和二極體。

        此時,可以得到如下的結構圖:


至此,題目剖析完成。

二、電路原理設計

        此處為設計的硬體實現部分。首先是硬體選型,畢設如果沒有特殊要求,建議選用簡單易用的器件,可以損失一些精度,沒必要選用一些很牛的器件,夠用就好,重點是能做出東西來。選用一款自己熟悉的軟體(或者代做人喜歡用的軟體,哈哈),進行原理設計。繪製原理圖的時候要細心,繪製完成可以找人幫忙看看,或者給別人講解一遍,以便發現問題。這裡選用Altium Designer進行原理圖繪製。


截圖只截取了一點點,繪圖時儘量整齊劃一,分類,合理使用網路標號。

三、PCB板製作

        原理圖設計完成後就是PCB設計,如果非常簡單,可以按照原理圖,利用洞洞板進行焊接,但是當原理圖稍微複雜一點的時候,儘量採用PCB進行設計,因為這樣會方便很多,洞洞板每連線一條線都需要進行焊接,PCB中只需要繪製就可以了。繪製PCB時要注意封裝的正確性。PCB設計完成後儘量多找幾個人幫忙找錯誤。

四、PCB投板

        如果有製作條件,而且電路板為單層板,可以嘗試自己製作電路板,利用覆銅板,塗感光油,列印菲林,曝光,顯影,蝕刻等步驟,詳細步驟在某寶上買這些器具的店鋪中有很詳細的介紹。

        沒有製作條件就需要將繪製好的PCB發到工廠做,這裡只需要傳送PCB檔案,然後工廠會按照PCB檔案來為你製作電路板。

五、焊接除錯

        PCB發到工廠後就要進行元器件的購買,注意不要買錯型號,不要買錯封裝。電路板到手以後對照PDB檔案或BOM表進行焊接。焊接完後寫上電測試即可。

六、程式編寫

        建議按照模組來編寫,先測試基礎模組,同時做好備份。基礎測試完成後再進行邏輯設計。