电子秒表CAD课程设计.doc

武汉工程大学本科课程设计课程设计说明书课程设计名称： CAD课程设计 课程设计题目： 电子秒表课程设计 学 院 名 称： 电气信息学院 专 业 班 级： 测控02 学 生 学 号： 1504200327 学 生 姓 名： 余文广 学 生 成 绩： 指 导 教 师： 课程设计时间： 至 3格式说明（打印版格式，手写版不做要求）（1）任务书三项的内容用小四号宋体，1.5倍行距。（2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。（3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。（4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。（5）正文用小四号宋体，1.5倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。（6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。（8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母、排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3排列；页码位于页脚，居中位置。（9）标题编号应统一，如：第一章，1，1.1，；论文中的表、图和公式按章编号，如：表1.1、表1.2；图1.2、图1.2；公式（1.1）、公式（1.2）。一、课程设计任务书1.课程设计任务：电子秒表要求：使用DS1302及单片机设计一个电子表，要求能够显示当前的日历和时间（使用1602显示），并能够进行校正，要求使用的元器件数目最少。2.设计目的通过该课程设计，主要达到以下目的： 帮助学生进一步领会和深化课堂上学到的有关电子线路CAD设计的基本概念、基本原理，掌握原理图绘制，PCB设计的基本操作方法，为顺利完成毕业设计打基础。 通过电子线路CAD课程设计，加强学生的实际动手能力、分析问题与解决问题能力, 培养学生创新意识，为毕业后从事硬件电子线路系统设计方面的工作打下坚实的实践基础。 进一步深化和巩固所学基础理论、专业知识及实验技能，提高学生的技术应用能力，使学生了解和掌握电子线路设计过程、方法及实现，为以后设计和实现电子线路应用系统打下良好基础。 这一环节对掌握电子线路CAD设计基本方法，对后续专业课程的学习及对培养造就应用型、创造型的工程技术人才将起到较大的促进作用。 培养学生综合运用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。使学生在树立正确的人生观、养成严谨、踏实的工作作风等思想素质方面受到教育和培养。3.设计要求 巩固和加深对电子线路基础知识的理解； 培养学生根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力； 学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法； 掌握常用电子线路设计软件的正确使用方法。 根据设计题目要求完成设计输入、综合、模拟仿真。 了解与课题有关的硬件元器件的工程规范，能按课程设计任务书的要求编写课程设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能绘制流程图。4.设计条件电子线路设计软件系统，电子计算机5.设计所需参考资料1.软件使用说明书；3电气制图与电子线路CAD教材6.设计的具体任务及进度安排 选择课程设计题目，明确课程设计目的和任务,查资料、审题 1天 原理图设计1.5天 PCB设计1.5天 撰写课程设计报告及答辩 1天7.指导方法与步骤集中讲解原理及设计报告的撰写。平时设计时对每个小组进行具体指导。设计完成后教研室组织答辩。8.可培养和锻炼哪种能力帮助学生进一步领会和深化课堂上学到的有关电子线路CAD设计的基本概念、基本原理，掌握原理图绘制，PCB设计的基本操作方法，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。二、电子秒表课程设计原理图、元件封装以及详细要求图 1-1电子秒表原理图要求：PCB尺寸7cm*9cm以内。电阻全部为1206贴片电阻。其余封装请自己根据元器件绘制。下图为元件清单。图 1-2 电子秒表元件封装 本科生课程设计成绩评定表姓名专业班级学号课程设计题目：课程设计答辩记录：（手写）成绩评定依据：项目得分比例考勤记录设计结果报告撰写答辩成绩备注：成绩评定依据的项目内容和项目分值比例可以由老师按指导的专业进行调整，但成绩评定依据的项目数不得少于3项。最终评定成绩： 指导教师签名： 年 月 日 目 录一、 元件封装部分I1.添加元件封装的步骤I2.常见电阻封装：I3. 常见电容封装II4.常见二、三极管封装II5. 我在这次电子秒表中采用的封装II6.添加有极性电容封装3216II二、 原理图的绘制V1. 原理图截图V2.修改工程参数：由于存在不接线引脚，系统报错。需要修改工程参数：V3.检查原理图是否符合电气规则V4.无错误截图VI第三部 分，PCB板的绘制VI1. 生成PCB板VI2. 修改布线规则VI3.自动布线VII4.修剪PCB板形状VIII5.滴泪IX第四部 分总结IX 3 电子秒表课程设计总述：我这次课程设计CAD课程设计仿真步骤，分为四部分。分别是元件封装部分，原理图部分，以及PCB板自动布线和手工布线，最后是总结感想。1、 元件封装部分元件封装部分：（个人觉得最好一开始就新建立一个元件库，将自己所有需要的元件和元件封o装都放在自己建立的元件库中） 1.添加元件封装的步骤：添加或绘制所需新元件封装摘取库文件复制库文件中所需元器件至新建库中添加封装放置封装 在添加元件封装时候，我遇到了“不知道该添加那种封装”的问题。即有：2.常见电阻封装：电阻电容，贴片电阻常见封装有9种，电阻：最为常见的有0805、0603两类。0805具体尺寸：2.0 X 1.25 X 0.5（公制表示法）1206具体尺寸：3.0 X 1.5 0X 0.5（公制表示法）。用两种尺寸代码来表示。下表列出贴片电阻封装英制和公制的关系及详细的尺寸：英制(inch)公制(mm)长(L)(mm)宽(W)(mm)高(t)(mm)a(mm)b(mm)额定功率70(W)最大工作电压(V)020106030.600.050.300.050.230.050.100.050.150.051/2025040210051.000.100.500.100.300.100.200.100.250.101/1650060316081.600.150.800.150.400.100.300.200.300.201/1050080520122.000.201.250.150.500.100.400.200.400.201/8150120632163.200.201.600.150.550.100.500.200.500.201/4200121032253.200.202.500.200.550.100.500.200.500.201/3200181248324.500.203.200.200.550.100.500.200.500.201/2200201050255.000.202.500.200.550.100.600.200.600.203/4200251264326.400.203.200.200.550.100.600.200.600.2012003. 常见电容封装：可分为无极性和有极性两类:无极性电容下述两类封装最为常见，即0805、0603；有极性电容也就是我们平时所称的电解电容，一般我们平时用的最多的为铝电解电容，由于其电解质为铝，所以其温度稳定性以及精度都不是很高，而贴片元件由于其紧贴电路版，所以要求温度稳定性要高，所以贴片电容以钽电容为多，根据其耐压不同，贴片电容又可分为A、B、C、D四个系列型封装形式 耐压A3216 10V B3528 16V C6032 25VD7343 35V二极管：根据所承受电流的的限度，封装形式大致分为两类，小电流型（如1N4148）封装为1206，大电流型（如IN4007）暂没有具体封装形式，只能给出具体尺寸：5.5 X 3 X 0.5三极管 Q TO-3 3DD15三极管 Q T0-66 3DD6三极管 Q TO-220 TIP424. 我在这次电子秒表中采用的封装 AT89S51 封装 DIP-4 Bell 封装 bellCap（无极性） 封装 0805 Cap Pol 2（有极性）封装 3216 HDSP-B03E封装 B-88 Header封装 HDR1LED0 封装 LED0 PNP 封装 T092CRes2 封装 1206 SW-SPST封装 SPST-2.XTAL 封装BCY-W2 5.添加有极性电容封装3216。下面以添加有极性电容封装为例，我用的封装为3216。根据课程设计需要我将元件库拉到同一个文件夹下。如下图 图 3-1 电子秒表需要封装以及库文件如下 说明：我将这次电子秒表的所有需要的元件以及封装放在了同一个文件夹下。从library 中打开元件封装选项，并且添加3216封装。图 3-2 从library 中打开元件封装选项，并且添加3216封装摘取Miscellaneous Devices（混合库），双击Miscellaneous Devices库文件（library中可以找到，属于基本库文件）图 3-3 摘取Miscellaneous Devices 图3-4从Miscellaneous Devices中复制原理图中所需要的元器件3-5粘贴库文件中元器件至新建库中 说明：只有在摘取源文件后得封装库中才会出现复制粘贴选项 图 3-6 添加3216封装 图 3-8 3216封装已经添加3216 说明：点击确认后 点击浏览，弹框后选择3216封装点击确认图 3-7 从新建文件库中添加封装 二、原理图的绘制1. 原理图截图原理图部分：在确定和添加了各个元器件以及封装在新建元件库之后，开始原理图的绘制。图 2-1原理图文件2.修改工程参数：由于存在不接引脚，系统报错。需要修改工程参数：图 2-2 修改工程参数3.检查原理图是否符合电气规则图 2-3检查原理图文件是否符合电气规则4.无错误截图图 2-4 无错误截图综上所述，原理图绘制完毕。第3部 分，PCB板的绘制1. 生成PCB板：原理图绘制完毕后，在设计中根据原理图生成PCB板。2. 修改布线规则：排列各元器件后，需要修改规则：需要加粗地线和VCC线图 3-1修改规则 图 3-2添加有关连接线的规则 图 3-3 自动布线时，加粗VCC线 同理也可加粗接地线。3.自动布线图 3-4 自动布线后截图 4.修剪PCB板形状：如何改变PCB板形状，x=7cm，y=8cm 点击键盘上方“1”号键即有如图图 3-5 将PCB板转换成修改状态 图 3-6 定长宽 Ctrl+M为测量PCB板长度，改换单位为mm，设置原点设置跳转栅格之后可以有下图图 3-7定义PCB板形状 图 3-8 切换状态 说明：点击键盘上方“2”号键，可以得到如图PCB，再进行排列，布线操作。5.滴泪图 3-9 滴泪 图 3-10 滴泪 图 3-1 1 多边形敷铜选项 图 3-12多边形敷铜 图 3-13总PCB板说明：左图为总PCB板，其中各个元件对应封装如图，考虑到布线长度，我将连线离单片机最近的一些元器件相互靠近，