数字集成芯片检测仪说明书Word文档格式.docx
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八、应用前景12
九、小结12
十、参考文献13
数字集成芯片检测仪
一、设计背景
1、随着信息化产业的发展，数字集成芯片已广泛应用于工业，农业，商业，教育业，等各个行业。
2、现实中一块数字芯片，人不能以肉眼直观判断它能否正常工作，从而针对于不同的芯片，需要搭建不同的临时实验电路。
3、而临时搭建实验电路，存在对于不同芯片，每次需重复搭建不同实验电路的问题，操作繁琐。
并且搭建实验电路时，常常存在缺少某项实验器材的困扰，不利于长久发展。
4、针对大学生的电工电子实验课，因为每次实验前我们都要检测所有的芯片是不是好的而苦恼。
图1：
实验前老师在进行芯片的检测图2：
电工电子实验装置
图3：
主要检测的芯片样式
二、设计目的
目前，针对大学生的电工电子实验课才会有感而发，因为每次实验前我们都要检测所有的芯片是不是好的而苦恼。
不经使得实验课上起来很繁琐而且还会耽误很多时间学习别的。
一些大型工厂的数字化仪器上都会有很多的小芯片，若果那个芯片烧坏，检测起来很是繁琐，如果发明这样一个数字化检测装置仪，那样以后只要把芯片装在仪器上一试就知道哪里坏了，那个坏了，不仅方便，还会使得工作效率的到大幅度的提升。
市场上，数字集成芯片虽然种类繁多，但每种芯片都是针对某种功能，而设计实现的，因此它内部就必定存在某种特定的逻辑关系。
本产品，依据各种数字集成芯片的内部逻辑关系，实现对不同数字集成芯片逻辑关系的模拟，当测量某种芯片时，由单片机自动识别并模拟相应的逻辑关系，从而判断所测芯片是否正常。
同时，通过串口，将测量结果实时显示在TFT触摸屏上，便于直观了解测量结果。
三、创新构思，方案设计
为了实现检测功能我们设计的数字集成芯片检测仪由芯片插槽部分，电源模块部分，单片机缩小系统部分，触控显示屏部分，机械手臂（夹取芯片）部分等五大部分组成。
3.1芯片插槽部分
主要用来数字化芯片的读取，用来把芯片插在此芯片槽内。
图4：
芯片插槽部分
3.2电源模块部分
为了对装置进行供电，设计了变压装置和静变转换装置，可以再220V的条件下工作，也适用于工厂的36V和380V的工作条件。
图5：
电源模块部分
3.3单片机缩小系统部分
此单片机压缩系统部分采用（STC12C5A60S2）
图6：
单片机压缩系统部分
3.4触控显示屏部分
触控显示屏部分由一块4.5寸的TFT可触控显示屏做成，在工作状态下，负责显示数字芯片的好坏。
在显示屏上显示，方便操作人员了解数字芯片内部工作情况，根据显示情况做出判断。
图7：
触控显示屏部分结构图
图8：
触控显示屏部分工作图备
3.5机械手臂部分
夹持部分伸缩臂、爪子及机架组成。
通过伸缩臂的转向和支臂的上下移动，调节爪子的位置，使爪子处于合适的位置，从而对数字芯片进行夹取。
并配有压力传感器。
如图所示：
压力传感器
图9：
机械手臂部分结构图
四、创新设计与已有或者相近产品的异同与创新之处
目前，我们只发现一个类似的专利产品——深圳市志航精密科技有限公司设计的检测仪，虽然可以检测，但是仪器过大，不方便携带，而且成本很高。
一台在4万元左右。
本数字芯片检测仪成本低，在300元左右，而且体积小，携带方便，检测效果和大的监测仪没有区别。
而且次检测仪携带自动夹取芯片的机械手臂，可以把大量的芯片堆积在一块，有机械手臂完成，不需要人工插拔。
降低了劳动成本。
五、工作原理
工作原理图如下：
图10：
实验电路逻辑框图
图11：
硬件总体结构
图12：
单片机基本设计
图13：
STC-ISP图示
图14：
电源电路
STC89C52单片机内部设置的两个16位可编程的定时器/计数器T0和T1，它们具有计数器和定时器两种工作方式。
其状态字均在相应的特殊功能寄存器中，通过对控制寄存器的编程，可以方便地选择适当的工作模式。
对每个定时器/计数器（T0和T1），在特殊功能寄存器TMOD中都有一个控制位，它选择T0或T1为定时器还是计数器。
STC89C52单片机的定时/计数器T0由TL0、TH0构成，T1由TL1、TH1构成。
通过对TH0、TL0和TH1、TL1的初始化编程来设置T0，T1计数器初值，通过对TMOD、TCON的编程来选择T0、T1的工作方式和控制T0、T1的运行。
TMOD的低4位为T0的方式字段，高4位为T1的方式字段，它们的含义完全相同。
初始化程序设计主要代码如下：
voidinitional（）
{
P0=0x00;
/由于用的是共阴极数码管，所以P0口置底/
P1=0x00;
/P1口初始化各端口,置高置低都可以，这里P0口置底/P2=0x00;
/P2口定义为低，P2.7是继电器的控制端/
P3=0xe0;
/P3二极管和数码管控制端置低，P3.5、P3.6、P3.7按键初始置高/
key_loop_light=0;
enter_key=0;
}
六、机械手臂模型图
图15：
机械手臂UG图
七、作品主要创新点
装置成本低，实用性强，适用于各类小型芯片的检测应的操作，大大提高救援的成功率和效率。
依据各种数字集成芯片的内部逻辑关系，实现对不同数字集成芯片逻辑关系的模拟。
通过串口，将测量结果实时显示在TFT触摸屏上，便于直观了解测量结果。
八、应用前景
此装置成本低，实用性强，适用于各类小型芯片的检测，主要有：
1、可适用于工厂。
2、可适用于实验室。
3、其他任何需要用到数字集成芯片的场合。
本产品应用范围广泛，可对多种数字集成芯片进行检测，方便，快速，直观，成本低，技术在行业算属先列，因此具有广阔的市场前景。
由于时间仓促，后期将对芯片的种类进一步完善，同时加上自动传送装置，以便真正实现工业自动化生产。
九、小结
设计数字集成芯片检测仪的想法是在电工电子实验课上得到的启发，每次做实验都要提前检查芯片的好坏，而耽误了很多时间，而且有的时候本可以做两个实验，结果由于时间原因，却做了一个实验。
有了想法就要付诸行动，在学校通过与老师们的交流，我们团队间的互相讨论，我们最终确定了初步的方案。
初步方案确定后我们在制作的过程中每人发挥自己的特长，使我们的作品日益完善，而且整个过程中我们都在不停的实验，不停的改动，为的是找到一种更好的方案，并且在此次十一届科技作品竞赛上取得了科技发明制作类的二等奖。
我们会进一步的努力，使我们的作品能够更加的完善，功能更加的俱全，试用到所有需要检测芯片的领域。
十、参考文献
[1]清华大学电子学教研组编。
阎石主编。
《数字电子技术基础（第四版）》。
北京:
高等教育出版社,1998年。
[2]孙涵芳，徐爱卿。
《MCS-51/96系列单片机原理及应用（修订本）》。
北京：
北京航空航天大学出版社，1996年。
[3]何立民，《，mcs-51系列单片机应用系统设计》.北京:
北京航空航天大学出版社,1990年。
[4]周航慈，《单片机应用程序设计技术》。
北京航空航天大学出版社,1992年。
[5]胡汉才编著。
《单片机原理及其接口技术》。
清华大学出版社,1996年。
[6][美]J.马库斯。
《电子电路大全》,卷5数字电路。
计量出版社,1985年。
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