模電課程設(shè)計報告基于 ATmega8 單片機的傾角信號采集

1、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告設(shè)計題目 基于 atmega8 單片機的傾角信號采集 姓 名： 班級學號： 一、設(shè)計任務(wù)通過對atmega8單片機的初步學習，掌握了其部分功能。此次設(shè)計主要是用atmega8單片機對sca60c傾角芯片進行信號采集，將數(shù)據(jù)處理后用smc1602a液晶顯示屏將其傾斜的角度和對應(yīng)的電壓顯示出來。此外，利用光柵掃描對蜂鳴器進行控制，當掃描到障礙物時進行音樂演奏。任務(wù)計劃表：第一階段設(shè)電路圖，并用protel繪制原理圖、生成pcb圖第二階段選購元件，并制作電路板，并檢測電路第三階段編寫c語言程序，進行不斷調(diào)試第四階段完成實驗報告，寫出心得體會二、系統(tǒng)總體設(shè)計方案1.作品硬件系統(tǒng)

2、結(jié)構(gòu)如下圖所示：基于atmega8單片機的主要控制系統(tǒng)模塊smc1602a液晶顯示屏光柵檢測模塊蜂鳴器電源供電模塊采集sca60c傾角傾角芯片ad2.以atmega8單片機為主要控制系統(tǒng)，用其對sca60c傾角芯片進行信號采集，然后將其采集的數(shù)據(jù)進行處理，之后顯示在smc1602a液晶屏上，同時顯示“class-0720272”和我們學號。此外，利用光柵掃描障礙物，讓蜂鳴器進行音樂演奏。三、系統(tǒng)分析與設(shè)計1.主控芯片用的是貼片的mega8單片機，其引腳設(shè)置如下圖所示。2.供電模塊部分通過78l05先將5-18v的直流電源，轉(zhuǎn)化為5v給外圍電路供電，再用1117將5v電源轉(zhuǎn)化為3.3v給單片機供

3、電，在電源轉(zhuǎn)化的過程中采用100uf和104的電容電源進行濾波。3.對光柵進行控制，當有障礙物位于光柵的發(fā)射端與接收端之間時，光柵進行掃描，使蜂鳴器響起，奏出“生日快樂”歌曲。四、總電路圖、元器件清單、儀器儀表清單1.電路原理圖2. 電路 pcb圖top layer（頂層）圖bottom layer（底層）圖3.元器件清單元件名稱數(shù)量貼片atmega8單片機1片smc1602c液晶顯示器1塊sca60c傾角芯片1片l7805c1個50v 100uf電容3個22uh電感1個n4018二極管1個47nf電容1個0.1uf電容4個7.3728mhz晶振1個貼片發(fā)光二極管1個常閉按鍵開關(guān)1個4.7千歐

4、電阻1個200歐電阻1個1千歐電阻1個10針黑色轉(zhuǎn)接口1個2針電源接口1個16針單排插針1個引線端子3個雙面敷銅板60mm*80mm 22pf電容2個4.儀器儀表清單儀器名稱數(shù)量電腦一臺示波器一臺打印機一臺三硫化鐵適量萬用表一個打孔機一個松香一盒焊錫絲一卷5v-18v電源一塊刻刀一把轉(zhuǎn)印紙兩張導(dǎo)線若干條螺絲刀一個剝線器一把五、系統(tǒng)安裝、調(diào)試與參數(shù)測量 1.做好電路板后，反復(fù)檢查，無誤后接通電源，連接好線路。 2.測試sca60c傾角芯片的輸出口電壓，其值在0.5v-4.75v之間變化。3.插上smc1602c液晶顯示器后，其讀數(shù)看不清楚。究其原因，是背景燈與顯示數(shù)據(jù)的對比度太小，在smc160

5、2c液晶顯示器的液晶顯示偏壓信號端口加一個5k左右的電阻就可以解決這一問題。4.開始加上電壓為12v的直流電池，再加上液晶屏后，由于負載大，78l05發(fā)熱比較厲害，因為12v經(jīng)過78l05后，電壓變?yōu)?v，在此過程中，約有5w的功率用于發(fā)熱?？梢詼p小輸入電壓來減少發(fā)熱；也可以加上散熱片進行散熱處理。5.部分程序源代碼：/*設(shè) 計 目 的: 用atmega8單片機采傾角芯片n1000060 的a/d，并且用1602液晶顯示其輸出電壓和對應(yīng)角度編 譯 譯 器: iccv7for acr目 標 芯 片: atmega8單片機時 鐘: 7.3728000000hz 建 立 日 期: 2009-5-19

6、*/#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #pragma data:code const uchar table1= 02 14 22 39; int data;float jiaodu,voltage;/*宏定義*/#define adc_vref 0x40 /選用5v 的片內(nèi)基準電壓源,且結(jié)果為左對齊#define jizhi 510 /水平的是電壓2.5v，作為基準電壓void printffloat(float x,unsigned char *str) ; void delay(

7、uint ms) uint i,j;for(i=0;ims;i+) for(j=0;j1000;j+); /*采集電壓*/int read_adc(uchar adc_input) /讀取a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果int ad_num;admux=adc_input|adc_vref; /adc_input|adc_vref_type; adcsra=0x86; /125k轉(zhuǎn)換速率，自由轉(zhuǎn)換模式；啟動a/d轉(zhuǎn)換； adcsra|=0x40; /啟動a/d轉(zhuǎn)換while (!(adcsra&0x10); /等待a/d轉(zhuǎn)換完成adcsra|=0x10;ad_num=adcl; /取低八位數(shù)據(jù)ad_num|=a

8、dch8; /取高位數(shù)據(jù)return ad_num;/*主函數(shù)*/void main() uchar i;float j; uchar jiaodu_data=jiaodu 0;uchar voltage_data=voltage v; uchar table10=class 272;ddrd=0xff;ddrc|=bit(0)|bit(1)|bit(2); portc&=bit(2); adc_init();jiaodu_voltage_data (); write_com(0x38);delay(5);write_com(0x01);delay(5);write_com(0x0c);del

9、ay(5);write_com(0x06);delay(5);write_com(0x80+0x03);delay(5);for(i=0;i10;i+) write_dat(tablei); delay(5); write_com(0x80+0x42); delay(5); for(i=0;i12;i+) write_dat(table1i); delay(5); write_com(0x10); for(i=0;i16;i+) delay(1000); while(1) for(i=0;i11;i+) tablei=0x20; / 清屏幕 jiaodu_voltage_data (); pr

10、intffloat(voltage,voltage_data); for(i=7;i15;i+) jiaodu_datai=0x20; / 清屏幕 printffloat(jiaodu,jiaodu_data);write_com(0x06);delay(5);write_com(0x01);delay(5);write_com(0x80+0x00);delay(5);for(i=0;i14;i+)write_dat(voltage_datai);delay(5); write_com(0x80+0x40); for(i=0;i16;i+) write_dat(jiaodu_datai); d

11、elay(5); write_com(0x10); for(i=0;i10;i+) delay(50); 六、改進意見與收獲體會通過親自動手用protel 99 se畫好原理圖、轉(zhuǎn)換為pcb圖、用打印機和轉(zhuǎn)印紙對圖進行打印、用電熨斗往覆銅板上轉(zhuǎn)印、用三硫化鐵對板進行腐蝕、打孔、選元器件進行焊接、寫程序?qū)﹄娐愤M行調(diào)試，經(jīng)過好多次，終于調(diào)試，終于初見成效，有說不出的欣喜！在此過程中又熟悉了制作手工板的全過程，同時對與protel 99 se、iccv7 for avr、avr studio，以及isis 7 professional仿真等軟件的運用又有了新的提高。通過和隊友合作，增強了自己的團隊協(xié)

12、作精神。最重要的還是通過此次設(shè)計創(chuàng)作，使我學習的興趣更加濃厚，從而有更大的信心向著更高的目標前進！ “實踐是檢驗真理的唯一標準”，通過此次小設(shè)計以及在機器人隊進行機器人的制作，使我更加深信這一點。注重理論與實踐相結(jié)合，在實驗的過程中去尋找理論與實際的關(guān)系，用科學的方法分析，合理地堅決所遇到的問題，從而得出符合實際的結(jié)論，再更好地運用于實際之中，為社會生活服務(wù)，這是我們學習的目的所在，也是學習理論，進行實踐所要達到的效果。本學期的大部分時間是在是與機器人一起度過的，在機器人隊里對平時課上的許多問題又進行了驗證，最終得到了比較滿意的效果。這與老師的耐心指導(dǎo)是分不開的，每次上課，老師都會認真的講解電

13、路原理，輪到我們自己動手實踐的時候，還常常給予我們幫助，真心地感謝老師的教導(dǎo)！總的來說模擬電子技術(shù)在很大程度上開闊了我們的視野，讓我們和科技前沿的一些東西開始有了親密的接觸。同時在做實驗中需要注意的事情很多，但也是因為這些事情讓我們能體會到，物理實驗需要嚴謹?shù)乃季S，需要認真的去思考，每一步都要做得很仔細，不然就會產(chǎn)生誤差而影響最終的結(jié)果，甚至導(dǎo)致實驗失敗。在這些過程中，我學到了很多關(guān)于實驗的方法與要求，更重要的是，在自己親自嘗試與接觸各種實驗操作過程中，我了解到要做好每一次設(shè)計，必須養(yǎng)成良好的習慣：1、科學而嚴謹?shù)乃伎紗栴}的習慣；2、主動思考、解決問題的習慣；3、對知識不斷探索的習慣;4、勇于創(chuàng)新、敢于創(chuàng)新的習慣。5、善于總結(jié)、與實際生活聯(lián)系的習慣。最后，再次感謝老師的耐心教導(dǎo)，使我們在進行學習知識同時，充分感受到實踐的快樂。相信有了這些難忘的經(jīng)歷，我