电子线路CAD课程计划报告.doc
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1、/目目 录录第 1 章 绪论 21.1 设计目的及要求 21.2 设计流程 . 2第二章 原理分析 32.1 最小系统的结构 .32.2 各电路的原理分析 .3第三章 原理图绘制 83.1 原理图设计的一般步骤 83.2 元件库的设计 .8第四章 PCB 图的绘制 124.1 创建该项目下的 PCB 文件 .124.2 绘制 PCB 12总 结 15参考文献 16附 录17第一章 绪论/1.1 设计目的及要求电子线路 CAD 是以电为主的机电一体化工科专业的专业基础课,作为通 信工程专业,要通过学习一种典型电子线路 CAD 软件 altium designer,掌握计 算机绘制包括电路(原理)
2、图、印刷电路板图在内的电气图制图技能和相应的 计算机仿真技能。通过本次设计,达到了解 DXP 软件的运用,认识 51 单片机的 最小系统的构成以及学会改正制图过程中遇到的问题。 根据课程设计的题目,独立设计、绘制和仿真电路,实现 51 单片机的最最 小系统。要求如下: (1)设计出原理图自己绘制 51 单片机最小系统的电路图,分析电路图中 各小电路的工作原理; (2)用 DXP 软件画出原理图; (3)用 DXP 软件仿真出 PCB 板,熟悉电路板的加工工艺;1.2 设计流程本次设计主要是熟练运用 DXP 作出最小单片机系统的电路图,以下通过介绍最小系统的各部分电路的电路图及原理,通过在 DX
3、P 上绘制原理图,检查并修改错误,最后生成完整 PCB 板。/51单单片片机机 第二章 原理分析2.1 最小系统的结构单片机单片微控制器,是在一块芯片中集成了 CPU(中央处理器)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器)、定时器/计数器和多种功能的I/O(输入和输出)接口等一台计算机所需要的基本功能部件,从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。单片机最小系统电路主要集合了串口电路、USB 接口电路、蜂鸣器与继电器电路、AD&DA 转换电路、数码管电路、复位电路、晶振电路和 4*4 矩阵键盘等电路。如下介绍几种简单的电路设计。下图是本次设计的的几个有关电路图总体框图:2. 图 2-1
4、总体设计框图4*4 矩阵键盘(SW_BP16)蜂鸣器(Bell)串口电路(MAX232)显示电路(8SEG)AD&DA 转换复位电路时钟晶振电路/2.2 各电路的原理分析2.2.1 晶振电路+按键复位电路设计图 2-22.2.2 串口电路设计51 系列单片机片内有一个串行 IO 端口,通过引脚 RXD(P30)和TXD(P31)可与外设电路进行全双工的串行异步通信。8051 单片机的串行端口有 4 种基本工作方式,通过编程设置,可以使其工作在任一方式,以满足不同应用场合的需要。其中,方式 0 主要用于外接移位寄存器,以扩展单片机的IO 电路;方式 1 多用于双机之间或与外设电路的通信;方式 2
5、,3 除有方式l 的功能外,还可用作多机通信,以构成分布式多微机系统。串行端口有两个控制寄存器,用来设置工作方式、发送或接收的状态、特征位、数据传送的波特率(每秒传送的位数)以及作为中断标志等。在一定条件下,向阳 UF 写入数据就启动了发送过程;读 SBUf 就启动了接收过程。串行通信的波特率可以程控设定。在不同工作方式中,由时钟振荡频率的分频值或由定时器 Tl 的定时溢出时间确定,使用十分方便灵活。串口电路设计主要是采用 RS232 与上位机 PC 相连,驱动串口电路则使用MAX232 芯片进行设计,电路设计如图 2-3 所示。/图 2-3 串口电路设计 2.2.3.蜂鸣器设计蜂鸣器一般作为
6、报警功能使用,结构比较简单,使用起来很方便。蜂鸣器设计电路如图 2-2-2 所示。图 2-4 Bell 设计电路2.2.4.AD&DA 转换器设计AD 转换器也就是模数(Analog to Digital)转换器,即将模拟量(如电压、电流等)转换成数字量显示。设计采用了 TI 公司的 AD 芯片 TLC549 ,这是一种低价位、高性能的 8 位 AD 转换器,是以 8 位开关电容逐次逼近的方法实现 A/D 转换。DA 转换器就是数模(Digital to Analog)转换器,即将数字信号转换成模拟信号。/AD&DA 转换电路如图 2-5 所示。图 2-5 AD&DA 转换电路2.2.5.四位
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