电子线路cad课程设计报告

1 / 25电子线路 cad 课程设计报告电子线路 CAD 课程设计报告院、 系：专 业：学 号：姓 名：指导教师：信息工程学院 电子信息二 0 一二 年 日 月目 录1、课程设计目的?22 / 252、课程设计题目描述和要求?2设计题目?2设计要求?23、课程设计报告内容?2设计原理、方案论证?2protues 电路设计原理图?3软件仿真方法和结果分析?4和仿真过程中出现的问题及解决方法?124、设计总结和心得体会?12一、 课程设计目的课程设计以电子线路 CAD 软件设计原理为基础，重点在硬件设计领域中实用的电子线路设计软件的应用。掌握电子3 / 25线路设计中使用 CAD 的方法。为后继课程和设计打下基础。通过电路设计，掌握硬件设计中原理图设计、功能仿真、器件布局、在线仿真、PCB 设计等硬件设计的重要环节。二、 课程设计题目描述和要求设计题目：1、振荡电路设计仿真2、8051 开发板的设计3、振荡电路 PCB 设计设计要求：1、按照老师所提供的实验指导书，利用 proteus 软件完成对振荡电路的设计仿真，要求能够按照原理图在软件中实现电路设计，并能够熟悉实验原理。4 / 252、按照实验指导书的要求，在 proteus 软件中完成 8051开发板的设计。要求在开发板中必须有 CPU 模块、二极管显示模块、蜂鸣器模块、串口通信模块、A/D 模块、D/A 模块以及键盘显示模块。另外要求能够学生自己动手设计创新两个模块。3、利用 protues 软件自带的 PCB 板开发工具实现模拟振荡电路 PCB 板的硬件电路设计。三、课程设计报告内容设计原理、方案论证振荡电路设计原理该振荡电路使用 555 定时器组成多谐振荡器，多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止，从而自激产生方波输出的振荡器。 “多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂5 / 25稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。8051 开发板设计原理8051 单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。1. 中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是 8 位数据宽度的处理器，能处理 8 位二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。2. 数据存储器(RAM) ：8051 内部有 128 个 8 位用户数据存储单元和 128 个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于6 / 25存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的 RAM 只有 128 个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。3. 程序存储器(ROM)：8051 共有 4096 个 8 位掩膜 ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。4. 定时/计数器(ROM)：8051 有两个 16 位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。5. 并行输入输出(I/O)口：8051 共有 4 组 8 位 I/O 口(P0、 P1、P2 或 P3)，用于对外部数据的传输。6. 全双工串行口：8051 内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串7 / 25行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。7. 中断系统：8051 具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2级的优先级别选择。8. 时钟电路：8051 内置最高频率达 12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但 8051 单片机需外置振荡电容。protues 电路设计原理图振荡电路原理图8051 开发板原理图软件仿真方法和结果分析8 / 25振荡电路仿真及结果分析1）振荡电路仿真图：课程设计电子线路 CAD 设计设计报告设计时间：班 级：姓 名： 报告页数： 10 页广东工业大学课程设计报告设计题目：P89V51 学习板学院：信息工程学院 专业：应用电子技术班 学号： 姓名：XXX成绩评定_教师签名_课程设计实验报告9 / 25电子线路 CAD 设计 一、 目的初步掌握用 PROTEL DXPXX 软件画原理图、设计印制电路板的方法。 1熟悉原理图的设计步骤。 2掌握原理图的绘制方法3熟悉网络表及元件清单的生成。4掌握单面印制电路板的布线流程。 二、 内容和要求 1、内容：根据 pv89c51 的原理图，制作其 PCB 板。 2、要求：PCB 板实际尺寸为 75mm*100mm(2940mil*3940mil)四个脚钉内孔(160mil),外孔 200mil 三、 步骤1、 启动 Protel XX 软件新建一个 PCB 项目。 .从元件库找出相关元件放置到图纸上。对各元件进行自动标志。10 / 25检查确保各项标志无错连线，赋值，划分，形成所需原理图。对原理图进行检查和编译，检查时使用系统默认的报错设定，对有错的地方进行修改直电子线路 CAD 课程设计报告1.熟练掌握利用 Protel 99se 制作电路原理图的方法;2. 熟练掌握各种元件的绘制与应用;3.学会放置元件、连线、放置电气节点等与电路原理图有关的绘制;4.掌握双面印制电路板的的布线流程;5.熟悉软件课程设计的一般步骤，及各种属性的设置。protel 作为当今最为时尚的电路设计软件，以其强在的功11 / 25能和简便的 protel99 se 的使用方法及技巧。Protel99se 主要由原理图设计和 PCB 设计系统两大部分组成。原理图设计主要包括电路图编辑器，电路图元件编辑器，和各种文本PCB 设计系统，包括印制电路板设计器，元器件封装编辑器和电路板组在计算机上，利用电子线路 CAD 软件进行电路设计的过程大致如下：编辑原理图。原理图编辑是 CAD 设计的前提，因此原理图编辑器是电路 CAD 的必备的功能。必要时利用 CAD 软件的电路仿真功能，对电路功能、性能指标进行仿真测试电路功能、性能由原理图决定。12 / 25如果电路中用了 PLD 控件，则必须进行 PLD 设计，以便获得 PLD 烧结数据文件。生成网络表文件。不正确则返回，修改原理图。设计编制印制板。对高速数字电路来说，完成印制板编辑后，可能还需要通过信号完整性分析，以确认信号在传输过程中是否发生改变。在 PCB 中生成网络表文件，并与原理图编辑器中生成的网络表文件进行比较，已确认 PCB 中是否改变了原理图中元件的连接关系。三、设计内容及要求原理图的设计电路原理图的设计主要是 protel99se 的原理图设计系统来13 / 25绘制一张电路原理图。在这一过程中，要充分利用 protel99se 所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，来实现的目的，即得到一张正确、精美的电路原理图。产生网络表网络表是电路原理图设计与印制电路板设计之间的一座桥梁，它是电路板自动的灵魂。网络表从电路原理图中，也可从印制电路板中提取出来。 通过 protel99se/Schematic 提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的报表是网络表，通过网络表为后续的电路板设计做准备。在原理图绘制好了之后，先进行电气规则检查，然后执行 DESIGNER 下的CREAT NETLIST,这样就生成网络表文件了。PCB 板的设计印制电路板的设计也就是 PCB ，原理图到 PCB 之间还有两个重要的环节一是 PCB 封装的制作和对应，二是器件布局与布线。 PCB 封装的制作需要在 PCB 封装库中进行，根据数据手册上提供的尺寸或者用卡尺测得尺寸进行制作，有14 / 25些封装是封装库里原有的这样的只需把封装名填到原理图里器件属性的 FOOTPRINT 中就可以了。所有 FOOTPRINT 都制作并填写完成后 ，UPDATE PCB，如果中间没提示 ERROR ，剩下的就是布局和布线了，一般先画边界尺寸 ，然后布局，最后布线 ，进行 ERC 校验 ，校验通过 PCB 就完成了。四、具体设计过程创建一个新的设计文件库打开 protel 软件后先新建一个项目，单击主界面中的“file”菜单下的“new”命令，即可创建一个新的设计文件库，如图所示：对于原理图编辑器、PCB 板、封装等的建立制作和修改元件库中没有的元件进入 Protel 99 SE,创建一个项目数据库如图所示：对于没有的原件进行元器件的编辑15 / 25修改元件的引脚号，使之与 PCB 库元件封装相对应。找到所需修改的元件，点击 Edit 打开元件所在的库。将所需元件全选并将之复制到自建的数据库中进行编辑，将其引脚号与封装对应。电子线路 CAD 设计实验报告一：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，作为测控技术与仪器专业，要通过学习一种典型电子线路 CAD 软件 Protel DXP，掌握计算机绘制包括电路图、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。 要求下：用 DXP 软件画出 P89V51 学习板原理图；16 / 25用 DXP 软件仿真出 PCB 板，熟悉电路板的加工艺；二：原理图绘制打开 Altium Designer 软件，建立一个项目，并保存。在新建的项目下创建原理图。点击进入原理图界面；在元件库中选取所需元件，没有的要自己绘制；然后放置元件原理图布线；检查原理图是否正确，显示详情。绘制的原理图：原理图的检查：在本次试验中，单片机和其他元件是库里没有的，那么就要绘制元件库17 / 25创建原理图库：在此页面画出自己想要的图，添加引脚，表上想要的名称；在设计完元件库后，就得为新建的元件库找到合适的封装图或者自己画。本此实验中单片机的封装图是可以用相同封装的元件的封装图的。只需在原理图里双击元件，进入属性菜单，选择合适的封装图即可。若没有合适的封装图，就得自己绘制，步骤如下：新建封装图库绘制想要的图形，加上焊盘。或者根据向导绘制。画好原理图后，所有的元器件的标号都没标号，因此需要统一注释，点击工具注释，会出现如下菜单：然后点击更新变化表，会提示有多少变化，点击 OK 即可。18 / 25五：PCB 图绘制创建该项目下的 PCB 文件点击文件菜单，选择创建中的 PCB 文件：绘制 PCB在 PCB 界面，点击设计中的 Import Changers from ,依次点击是变化生效、执行变化，如果没有错误显示，就可以关闭了。若有错误出现，根据错误提示改正，然后重复操作导入步骤，直到没错误为止，最后关闭该窗口。先自动布局，然后手工调整，尽可能按照原理图的元件安排对元件进行布局。点击设计规则RoutingWidth，右击添加规则，添加三个规则分别设置 GND、VCC、和其它网络的线宽。因为有很多芯片为表贴元件，其焊盘较小，为避免与导线宽度规则相矛盾，修改安全距离 Clearance 为 10mil。 当手动布局完成之后，开始 PCB 自动布线。点击自动布线全部对象如果觉得布线不是很理想，可以自己手动布线。19 / 25布线成功就得到结果了总结：通过做这次电气制图与电子线路 CAD 的课程设计，发现自己对 Altium Designer 软件还不是很熟悉，导致制图的时候不是那么得心应手。尤其是刚开始学这个软件的时候，有时候有些-=-电路 CAD 课程设计报告设计题目： 六位数字密码锁专业班级：通信工程 06-01 班学 号：学生姓名：同组学生：20 / 25题目 六位数字密码锁摘 要本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED 显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。除上述基本的密码锁功能外，还具有调电存储、声光提示等功能，依据实际的情况还可以添加遥控功能。本系统成本低廉，功能实用AbstractThis system consists of microcomputer systems, matrix keypad, LED display and alarm system components. System can complete the lock, timeout alarm, Chaoci locked, the administrator decrypt, modify the basic user password lock function. In addition to the basic lock function, also has transferred power storage, sound and light tips and other functions, based on the actual situation can also add remote control functionality. The system cost-effective, functional and practical21 / 25目 录一.设计任务与要求-4二.方案设计与论证-4三.单元电路设计与参数计算-51.开锁电路-52.按键电路设计-63.显示电路设计-7掉电存储单元的设计-22 / 25-95.密码锁的电源电路设计-9四.总原理图及元器件清单-10五. 结论与心得-11六.参考文献-11一、设计任务与要求1. 预置密码电路设计；2.键盘编码和锁存电路设计；3.比较电路设计;23 / 254.开锁电路设计;5.定时电路设计。用 74 系列数字器设计一个六位数字密码锁,其功能如下:(1)具有密码预置功能。(2)密码输入采用串行输入，输入过程中不提供密码数值信息。(3)当输入六位密码，经过比较电路核对正确后密码锁打开，只有按下 RST 键才能脱离开锁状态，并返回初始状态。(4)密码输入过程中，只要输错一位密码，系统便进入错误状态，此时，只有按下 RST 键才能脱离错误状态，并返回初始状态。(5)如果连续三次输错密码，系统将报警，一旦报警，将清除错误次