电子科技大学成都学院课程设计
⑤:检查原理图。使用Protel 2004的电气规则检查原理图的连接是否合理与正确,给出检查报告。若有错误就需要根据错误情况进行改正。 ⑥:生成网络表。生成原理图的网络表,所谓网络表就是元件名,封装,参数及元件之间的连接表,通过该表可以确认各个元件和它们之间的连接关系。
⑦:打印输出。打印输出原理图。在原理图设计环境放置以后,就该用原理图绘图工具绘图,进行放置连接。 5.2.2 绘制PCB板图
电路板(又称PCB板)是电子产品中电路元件和器件的支撑件。它提供电路元件和器件之间的电气连接。随着电子技术的飞速发展,PCB的密度越来越高。PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大。实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子产品的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声。因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法,遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求。
打开PCB板设计环境,对PCB板进行层面的设置(禁止布线层)和尺寸大小的设置。在画PCB边框时要考虑PCB尺寸大小,当PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加,若过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。再回到原理图环境中,使用原理图编辑器设计,对原理图进行电气检查(ERC)并生成网络表(Netlist)。使用 Design/Netlist菜单,调入网络表。如
在此过程中ERC检查有错误,那么应回到原理图中对其进行修改,直至显示正确无误。之后可以用调入网络表或在原理图中直接更新PCB板的方法把元件调入到PCB图中,再把元件一一拖进PCB板图框内,先确定特殊元件的位置后,再对其它元件的位置进行摆放,然后再对线宽进行设置(VCC、GND、以及其它线宽的设置)。接着就在PCB环境下的自动布线(Auto Route)菜单下点击全部(All)选项对PCB图进行自动布线,若自动布线不成功,就应该对元件进行重新摆放(以交叉线越少越好,同时应注意连线越短越好),再次进行自动布线。另外,如果在布线后出现绿线交叉应进行手动调整,比如用飞线的方法对其进行修改,或者适量缩小焊盘大小来增加焊盘间的距离,以便较宽的线路通过。经多次布线调整线路走向,布线完成后,就对焊盘进行泪滴处理,对PCB图进行加工修饰。如图:
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第五章 电路板的设计与制作
5.2.3制作PCB板
打印出底层和丝印层,在通过热转印,将电路转印在已经准备好的覆铜板上,再把覆铜板放在腐蚀液(40%三氯化铁加60%水)中。待腐蚀完成后,取出PCB板,用清水洗净后再用沙纸将其打磨干净涂上松香水,这样既可以助焊,又可以防止氧化,PCB的制作完成。 5.2.4元件的焊接
在PCB板制作完成后,就应该进行元件放置和焊接了,根据原理图和顶部丝印层对元件进行正确的放置,比如二极管和电解电容等元件的极性。接着就是焊接,根据自己已有的焊接经验,对元件从小到大,从里到外一一进行焊接,在焊接过程中仍有很多的要点需要注意的,焊锡不能多也不能少,焊锡要填满焊盘和引脚,焊接时要注意不能有短路,焊接集成块时要注意焊接时间,避免温度过高导致烧坏元件。注意这一系列的焊接要点和步骤后,焊接就完成了。
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5.2.5 电路的仿真
LM016LGNDLCD1VSSVDDVEERSRWEC122pFC2GNDD0D1D2D3D4D5D6D71234567891011121314+5V22pFRP1U112345678910KXTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617+5V+5VX11912MHz18XTAL2C3GND9RST20uF1k293031PSENALEEAAT89C52R1+5VGND+5V1.5V1.5V10kU2232768p1081+5VX1VCC1VCC2X23RSTSCLKX2I/ODS130257612345678P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7R2470+5vD1LED-BIBYGNDRV1 24
第六章 系统调试
第6章 系统调试
完成了硬件的设计、制作和软件编程之后,要使系统能够按设计思路正常运行,必须进行系统调试。
调试的基本过程如下:将所要调试的程序输入到keil中,然后进行编译,根据系统的提示,将出错的地方改正,之后再编译,直到编译通过后保存。例如:有的是标号未定义;有的是少标点符号;有的是标号重复定义;有的是多输入一个空格符等。
将在keil中调试通过的程序产生的hex文件调入到protel画好的原理图中,运行此程序,根据显示部分所显示的结果分析程序,检查其功能是否达到设计要求。如没有达到设计要求,应修改源程序,并编译、下载、调试,直到达到设计要求。
在调试过程中出现的问题:
(1)七段数码管全部显示的是“888888”或者乱码,经分析原因在P0、P2口接线有误,显示数据无法正常的送到段码口和位码口,经调整以后,显示正常。
(2)数码管显示年月日和星期的数字和设计的对不上号,经讨论分析,问题出在读取DS1302时的地址上,DS1302的地址为:秒-分-时-日-月-星期-年;而我在设计时把地址看成:秒-分-时-星期-日-月-年来进行设计,所以显示的结果有误。地址交换后问题解决。
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第7章 结 论
经过前期的资料查阅,和董老师的答疑,我终于完成了大学期间最后的也是最为重要的作业——课程设计。在这次完成课程设计的过程中,也不断地拓展和加深了专业知识,且在其他各个方面都有提高。具体而言,经过了对数字日历时钟的深入的设计和制作,我加深了解了单片机在实际生活中的应用,使自己所学知识在现实中得以运用,加深我对于本专业的认识。
在学习和设计的过程,我掌握了Protel原理图的绘画,以及单片机在编程方面的技巧和知识。而又通过对单片机的学习和了解,加深了对专业的理解。
通过这次日历时钟的课程设计,我已经掌握了设计电子系统的基本方法和过程。用C语言设计实现的数字日历时钟电路,是一个以硬件设计为主,软件配结合使用的过程。这种软件设计与硬件设计的结合,以一片器件代替由多片小规模集成数字电路组成的电路,其优势已经越来越明显。由此可见,在进行系统设计时,如果系统比较复杂,所需器件数目多,并要求体积小、速度快、功耗低时,首先应该考虑用C语言来进行芯片设计,然后再进行整体设计。
通过对这个设计任务进行实际设计和调试,使我对电子技术产生了更加浓厚的兴趣,相信这种兴趣会在今后的工作中起到很大推动作用,在今后,我会更深一步的去接触电子产品以及这个行业。
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