標題: 單片機串口課設 [打印本頁]
作者: dxj728 時間: 2017-4-26 19:21
標題: 單片機串口課設
3單元模塊設計3.1電源
電源是一個電路的基礎，一個好的電源直接決定了整個電路的成敗，在此電路設計中，考慮到電路板的可靠性，我對電源進行了穩壓的考慮，并且設置了一個電路指示燈D9（LED發光二極管）來顯示當前狀態
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3-1 電源電路原理圖（自行設計）
由于Altium Designer上并沒有合適的電源模型，故我采用了插板來充當原理圖中的電源符號。但在實際使用中選擇了DC005電源插座來實現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，能夠自動斷開電路內部電源。引腳定義：① 電源正極；② 負極靜觸點；③ 負極動觸點。詳見上圖所示2）當插入插頭后，頂開動觸點③，切斷電路內部電池負極通路，內部電源停止供電，隨即接入外電源負極，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：
因為Altium Designer中亦無DC005的插座封裝，故我自己在AltiumDesigner中按照數
文檔內尺寸自行畫了一個簡易版的封裝圖。
3-3 DC005電源插座封裝
3.2電平轉換模塊電平轉化模塊是此次電路設計的根本部分，本次課程設計的最終目的就是達成TTL到RC232電平的相互轉換，由于本次選用的MAX232芯片來完成電平轉換，通過查閱數據資料，我發現MAX232有標準的轉換電路，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換電路設計方案，可有效減少出錯率。
3-4 電平轉換電路原理圖（自行設計）
電容器應選擇1μF的電解電容，在使用過程中本人曾用過10μF的代替亦可。
注意：由于RS232電平較高，在接通時產生的瞬時電涌非常高，很有可能擊毀MAX232，所以在使用中應盡量避免熱插拔。
3.3 信號指示模塊信號指示模塊在本次設計中的目的是為了給使用者一個信號輸入輸出狀態的輔助提示，其本身并不是電平轉換電路的核心部分，但也有其重要性，在此次設計中，我使用了8個LED發光二極管并行接入輸出電路來完成信號輸入輸出狀態的感知，但其本身實現并不完美，在信號輸入負載過大時可能會出現發光不正常或影響信號輸入等情況，但在目前實驗室環境下不會出現，故只做簡易的驗證性設計。
下面是我設計的信號指示模塊原理圖（部分）：
3-5 信號指示模塊原理圖（部分）
由于發光二極管的最高負載電壓只有2V左右，故需要串聯一個電阻來實現分壓后才可使用，否則會導致發光二極管的擊穿（本人有過親身經歷），經過粗略計算，一般使用300~1000Ω的電阻來進行降壓，由于以前使用過400Ω電阻，故本次使用400Ω的電阻串聯實現降壓。
3.4 其他模塊
由于本次電路是實現RS232和TTL之間的電平相互轉換，故電路板上應安置有相應的信號輸出輸出端，同時為了方便以后的擴展，也需要做一些冗余設計，這也是其他設計模塊內所需要考慮的內容。
3-6 地線設計接口 3-7 RS232電平DB9設計接口
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