基于STC89C52继电器控制系统项目总结

基于STC89C52继电器控制系统项目总结

长沙理工大学黄煌

关键词：单片机项目总结 PCB 焊接调试实践学习自主学习

前段日子在一个QQ群里面认识了一个朋友，受他之托画一块“51单片机控制继电器”的PCB板。具体要求是这样的：PCB电路主要包括STC89C52RC最小系统电路（5V电源模块、串口下载模块、复位模块）、10个按键、10个继电器。

对工具的认识。我使用的是Altulm Designer 09软件，之前也用过这个软件画原理图。但对于画PCB还不是很熟悉，也没有做过先关的项目。Altulm Designer是继Protell99和Dxp后的一个专业画电路板的软件，其功能之强大是我无法用言语来表达的。由于我对它不熟悉，再加上全英文版，要学会和熟练使用确实具有一定的难度。但是，我却没有拒绝别人的请求，就当是一次锻炼吧。

接到任务后，就去收集先关的资料。主要是找以前关于51单片和继电器基本电路的原理图。我把大大小小的原理图都找了个遍，总体感觉它们都大同小异。选择了一个电路原理图为标准，把相关模块的原理图截屏收集到了一块。这些原理图都是很经典的，经过工程师们认真设计、屡试不爽的。

由于自己手上的项目不仅一个，感觉有点忙不过来。所以准备将这个活交给另外一个同学去做，于是乎我就转手交给了别人。我把相关要求整理成了一篇电子档，然后将电子档发给了同学。受人所托必须得按照人家的要求，按时高质量地完成。我把这个精神传达给了同学，并监督和帮助

他完成。

每个人或许都有自己的事情要去做，他也不例外。或许他根本没有把这件事放在心上。前三天我没有特别急地催促他，放开手让他去干。一个星期后，我去问他进展如何。结果令我有点失望，貌似他还没有着手画PCB，原理图还刚完成。他说要完成还需要几天，我只能一边等待一边催促。

经过我催促，过了十几天后他交给我原理图和PCB图。我初步审核后，发现电阻、电容、继电器等封装有点乱七八糟。而且电路图也存在问题。看上去就是在依葫芦画瓢，完全就是在抄我给他的图。没有结合实际考虑，很不切实际。

这种情形是一种很普遍的情况。身在这个教育制度下，只有高深的理论知识传授。实践教学相对较少。有些知识是必须和实践结合起来的，有些经验是理论无法言语的。虽然这么说，但也不是绝对否决这种依托于理论的教育体制。毕竟理论知识是实践的基础。实验现象还是需要强大的理论基础来支撑和解释的。

我只能把我的想法总结为：理论学习应与实践教学相结合。两者之间应该是均衡的。如果让我给一个比重，我会更稍微偏向于实践学习。通过实践发现问题，然后将问题和现象回归书本，用理论知识来解释和解答。

我的父亲是一个实践能力很强的人。给他一个他从来没有接触过的物品，他通过一段时间的观察接触，能够懂得这件东西的原理和机制。这可能就是所谓的“知识来源于实践”。当然，他的这种品质是我很好的榜样，我学会了这种实践学习的方法。青出于蓝而胜于蓝，我不仅仅拘谨于实践

学习。除了实践，我会到图书馆借相关知识的书。或者有时候直接从网上搜找答案。

对于同学给我这个令我不满意的结果，我决定发挥自己的智慧和力量。古话说：“自己动手，丰衣足食。”只有自己动手了，才会做出使自己满意的结果。

PCB图的绘制要经过这样一些流程：画原理图，生成PCB图，布线，覆铜。其中画原理图要注意元器件的封装。现代科技是在飞速的发展，元器件的种类逐渐增多，元器件的封装也在不停的演变。有些什么样的元器件，每个元器件有些什么封装，在什么地方适用这都是有讲究的。学机电一体化的同学，我们必须得知道最常用的元器件及其封装。

很庆幸的是我在大二上学期对常见的元器件了解足够深刻。手上也有学长们留下的电路图，从他们的电路图中导出封装库用于自己的设计。

图1 PCB板软件设计图

图2 PCB板实物图

PCB板焊接调试。以前也做过不少的硬件项目，像PIC16F887、ARM7三星7X256、ARM11 S3C6410等。总体来说，PCB板的焊接和调试具有一定的技术含量。

首先，PCB板的元器件封装有区别。根据设计的原理图选择相对应的封装，电路图拿到工厂加工后你要做的就是选购物料。PCB板能否调试成功，与物料的选择有很大的关系。必须选择优质合格的材料。不能贪图便宜去选购那些不合格的元器件，否则调试时只能自找麻烦。

物料买回来，PCB板拿到手后，下一步的工作就是焊接和调试。PCB 板的焊接看上去很容易，无外乎就是把元器件放在PCB板上，然后将焊锡贴上去并使之固定。其实不然，事实并不是如此简单。

元器件（电阻、电容、三极管、IC芯片等）焊接到PCB板有一点技术含量，你必须遵循焊接和调试同步进行的原则。因为我们要的是一个能用的作品，焊接的过程中会出现各种问题。我们不能保证一股脑全焊接完

后的成功率。只有一步一个脚印，一个模块一个模块的来。焊接完一个模

块，调试完一个模块，再接着下一个模块的焊接和调试，直至整个PCB 板全部通过。

我这次PCB板的焊接和调试中出现了一些小插曲。事实来说，并不顺利。

首先，我焊接了51最小系统。对照电路原理图和PCB图，一个元器件一个地往板焊。DC插座、开关、7805稳压芯片、电阻和电容等等。（51最小系统=电源+51单片机+晶振+复位+串口下载）

图3 电源部分电路原理图

然后，拿着万用表进行检测。测什么？主要测量电阻的阻值是否正常，测量电压的大小和设计理论值是否一致。二极管（包括发光二极管）是否有接反的情况，发光二极管是否能正常发光等等。因为害怕画PCB板的时候多画线或者少画线，造成电源方面的短路。所以，电源的焊接必须得保证无误。

对着原理图、PCB图和电路板比较，测量了好几次。没有发现什么异常的情况，这就说明我的电源部分没有问题。于是进行下个模块和下下个模块的焊接和调试。

图4 STC89C52最小系统模块焊接实物照因为以前我做过S3C6410的硬件，当时出现过短路的问题。因为我焊接的时候没有好好“按照焊接一个模块调试一个模块”的原则，造成了整块电路板的报废。当时学长不在，我自己不会下载程序调试。所以只是按模块化来焊接，并没有调试。整个电路分了三个电源，1.7V 、3.3V 和

5V，当时的3.3V无论怎么调也是短路的。

在这次我吸取了经验教训，对自己更了解的更十拿九稳。我的焊接显得很稳当。每一个电阻，明确了阻值后，再用万用表测量一下它的阻值。这样就排除物料本身的质量问题因素。令我很失望又高兴的是，我测出来的电阻和发光二极管都不存在质量问题。这也说明了咱们现代生产技术的高超和产品质量的强硬。我觉得出于稳当起见，在焊接之前对物料进行检

测还是很有必要的。