无线环境监测自动监测与报告毕业论文设计(7)

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（3）电路板上的每个IC并接一个0.01~0.1pF的高频电容，减小IC对电源的影响。高频电容布线尽量靠近电源并且粗短。

（4）避免布线时走90°折线，尽量使用弧线或者45°折现布线，以减少高频噪声的辐射。

1．2切断干扰传播途径

（1）设计时充分考虑电源对单片机的影响。需要给单片机电源加滤波电容和稳压器，减小电源噪声对单片机的影响。

（2）如果单片机I/O口控制电机等噪声设备，在I/O口与噪声源处必须加隔离。 （3）晶振布线要尽量靠近单片机的引脚，将时钟区用地线隔离起来、并将晶振的外壳接地加以固定；

（4）电路板要合理分区，如分离数字、模拟信号，强、弱信号。尽可能把干扰源远离敏感元件；

（5）单片机I/O口、电路板线、电源线等比较关键的地方要使用抗干扰的元件等。 1．3提高敏感器件抗干的扰性能

（1）布线要减少电路回路环的面积，降低噪声；

（2）布线时，地线和电源线要尽量粗，可以减小压降，还可以降低耦合噪声； （3）对于单片机闲置I/O口接地或者电源，不要悬空； （4）在速度满足要求的情况下，尽量降低晶振频率； （5）IC元件尽量直接焊接在电路板上，少用插座。 1．4其他常用抗干扰措施

（1）交流端用电容滤波，去掉高频、低频干扰脉冲； （2）变压器双隔离措施；

（3）次极低通滤波，吸收变压器的浪涌电压； （4）采用隔离电路消除公共地线引起的干扰； （5）通信线用双绞线，消除平行互感；

（6）外壳接地保证人生安全和防止外界的磁场干扰； （7）增加复位电压检查电路，防止单片机复位失败。 1．5 印制电路工艺抗干扰 （1）元件布局合理，疏密恰当。

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（2）CPU、RAM、ROM等主要芯片，Vcc和GND之间接电解电容以及瓷片电容，去掉高、低频干扰信号。

（3）独立系统结构并减少接插件与连线。提高系统可靠性减少故障率。 （4）有调节使用4层以上电路板，中间两层为电源与地线。 （5）尽量加宽电源线，布线原则是地线>电源线>信号线

本次设计中PCB布线遵守这些基本原则，比如:电源稳压器处用330电解电容和104的瓷片电容并联使用，保证电源的稳定和消除干扰。 2．布局布线

在确定元件原理图和封装完全正确后就可以进行电路板的布局布线了。首先是确定电路板的形状，大小。设置完毕后，导入PCB封装，然后按照规则进行元件布局操作。

布局完成之后设置布线规则，一般信号线使用12mil左右（1mil=1/1000in），电源线一般使用20~35mil，地线满足25~50mil之间尽量加宽，本论文中采用网格状大面积铺地以减小接地电阻和增强系统的散热性。规则设置之后，先试着把最短的线路连接起来，然后观察布线的密度和可行性，并且对元件的布局进行调整，以使布线能成功。反复的布线修改，知道达到要求。

布线时可以把一些比较重要的线手动完成，不是很重要的线交给计算机的自动布线去完成。一些工程师不愿意用计算机的自动布线，所有的线路都手动完成，这完全没有必要，现在计算机越来越强大，而且Altium designer的改进型布线的效果已经很理想了。只要规则设置合理是完全能布处满足要求的线路，需要手动修改的地方很少了。设计完成的检测节点PCB正面图如图6.2.1所示：

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图6.2.1 检测节点PCB正面

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第七章 测试总结

本文是无线环境监测模拟装置，本设计是电路基础、EDA、传感器应用、单片机应用、软件编程等多方面知识的综合，充分锻炼了动手实践和理论结合的能力。

传感器的发展与应用结合单片机微处理器改变了传统的设计思路，尤其是数字传感器的应用，省掉诸多麻烦，解决了系统可靠性差、缺乏灵活性、维护不便、成本高、无法实现智能化等诸多缺点。通过单片机和一些简单的外接电路就可以实现具有很多功能的，而且具有智能化的系统，同时可方便升级维护。所以单片机的应用广泛，在日常生活和生产中占用重要位置。同时，我的设计包含了EDA、PCB技术，EDA和PCB也是现在电子产品必备的技术之一，人们设计了计算机，同时计算机又辅助我们的设计。EDA软件的辅助，使得设计周期减少到几个月甚至几周，EDA技术是一项重要工具。

本次毕业设计中虽然比较顺利的完成了预期任务，仍然有不足的地方，希望自己在以后的工作中思考问题全面些。首先，设计中对于光照的采集采用的传感器是光敏电阻，经过反复测试和查阅资料证实光敏电阻的光照特性是非线性的，如果要求精度高，那么是无法完成的，会造成很大误差，采用线性的传感器即可改善性能；也可以在光敏电阻的模拟信号进入A/D转换器的前级加上惠斯登电桥可减小误差。

在无线环境监测模拟装置的监测终端功能较简单，跟用户需求还有差距，增加存储历史数据以方便查询记录等功能。

在软件设计中，需要优化程序的算法以达到更好的性能。

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