PCB论文-自动应急灯电路设计

1、宁德师范学院电子线路CAD实训报告实习项目：系 别：专 业：学 号： B2013052242姓 名：严杰红扌指导老师：日 期：第一章软件介绍1第二章设计过程1第三章PCB板介绍21.单层板介绍21.1电路原理图及电路分析 21.2元器件选择及调试 31.3 TWH8778电子开关集成电路介绍 31.4 PCB 图32双层板介绍32.1电路原理图及电路分析 32.2 PCB 图5第四章总结5附录：6摘 要：本自动应急灯电路由光控灯电路、电子开关电路和延时照明电路组成。在白天或晚上有灯光时，灯EL不亮，此时整机的耗电极低。当夜晚光线由强逐渐变弱时，EL仍不会点亮。若晚上关灯或停电时，光线突然变得很

2、弱。 IV内部的电子开关接通，EL通电 点亮。若将S接通，该应急灯可用于停电时的连续照明。关键词：应急灯，LED灯，PCB设计第一章软件介绍Altium Designer是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统， 主要运行在WindowsXP操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、 拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新 的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量 和效率大大提高。Altium Designer 除了全面继承包括 Protel 99SE、Protel

3、 DXP在内的 先前一系列版本的功能和优点外，还增加了许多改进和很多高端功能。该平台拓宽了板级 设计的传统界面，全面集成了 FPGAS计功能和SOP（设计实现功能，从而允许工程设计人 员能将系统设计中的FPGAf PCBS计及嵌入式设计集成在一起。 由于Altium Designer在 继承先前Protel软件功能的基础上，综合了 FPGAS计和嵌入式系统软件设计功能，Altium Designer对计算机的系统需求比先前的版本要高一些。第二章设计过程通过对软件的学习与了解，从画原理图开始到封装到布线再到制板，整个过程让我体 会最多的是封装这一步骤，由于元器件种类繁多，软件自带的封装库有限。就

4、拿我的应急 灯设计而言，其中的电子集成开关TWH877在封装库中是找不到，而且连封装图都看不到， 经过折磨，在库里找到了一个三脚的开关，然后按照规格把三脚的改成5脚的集成开关，才把原理图导入PCB中。在此之前，画连接线时也遇到了一个特别需要注意的，就是器件 间不能直接连接在一起，需要用导线连接，导线间连接也不能直接放在连接点上，不然很 容易出现导到PCB中线丢失。在布线过程中以紧密有序为原则会使图看起来更清楚美观。制板时需注意的就是转印和腐蚀，腐蚀时时间要注意，不然很容易出现转印后的线被腐蚀 掉。第三章PCB板介绍1单层板介绍1.1电路原理图及电路分析这里介绍一个简单、实用的应急灯的制作。它可

5、以在停电时自动实现切换供电。正常供电 时，自动对后备蓄电池充电，并有充电保护功能。其电路见图1。下面介绍其工作原理在白天或晚上有灯光时，光敏二极管 VLS受光照射而呈低阻状态，VT截止，IC内部 的电子开关因脚电压为0V而处于开关短路状态，EL不亮。此时整机的耗电极低。当夜 晚光线由强逐渐变弱时，VLS的内阻也开始缓慢的增大，VT由截止转入导通状态，R2上的 电压也逐渐增大，但由于C1的隔直流作用，此缓慢变化的电压仍不能使 IC的脚电压高 于1.6V，故EL仍不会点亮。若晚上关灯或停电时，光线突然变得很弱。则VLS呈高阻状态，VT迅速饱和导通，在R2上产生较大的电压降。由于 C1上电压不能突变

6、，故在IC的脚上产生一个大于1.6V 的触发电压，使IV内部的电子开关接通，EL通电点亮。与此同时，+4.8V电压通过R3, VD1和IC对C2充电，以保证即使VT截止，IC的脚仍会有1.6V以上的电压，IC内部的 电子开关仍维持接通状态，EL仍维持点亮。随着C2的充电，IC的脚电压逐渐降低，当该电压低于 1.6V时，IC内部的电子开关 关断，EL熄灭，C2通过R5 EL、R4和VD2放电，为下次工作做准备。若将S接通，该应急灯可用于停电时的连续照明。1.2元器件选择及调试IC选用TWH8778型电子开关集成电路，VT选用9015或8550型硅PNP晶体管，VLS选用 2DC系列的光敏二极管，

7、VD1和VD2均选用1N4007或 1N4148型整流二极管。C1和C2选用 耐压10V以上铝电解电容，R1R4选用普通1/8或1/4W金属膜电阻器，R5选用1W的金属 膜电阻器，EL选用3.8V、0.3A的手电筒用小电珠，S选用小型拨动式开关，GB用电池供 电。全部电路按图安装完毕后即可正常工作，无需调试。1.3 TWH8778电子开关集成电路介绍TWH8778的主要特点：1 :输出电流大，24V时为1.0A； 2:电源输入级设有完善的自动 过电压保护电路;3 :具有输出限流电路;4 :开关压降小，约0.5V/1A;5 :电路控制端可百 接与TTL、CMOS6路连接;6 :具有热保护功能;7

8、 :静态功耗小，当负载断开时仅 50卩A; 劝有效工作频率达15kHZ TWH8778勺简单工作原理是：当EN脚（控制端）为数字高电平时 （ 1.6V， （6V），输大端IN至输出端OUT即接通，反之即断开。测试WH877的好坏可用万用表电阻档Rx1O0档，当红表笔接4脚（GND），黑表笔分别接其他各脚的阻值为:1脚 无元穷大、2脚无穷大（3脚与2脚是连通的）、5脚14kQ ;当黑表笔接4脚（GND）,红表笔 分别接其他各脚的阻值为:1脚3kQ、2脚（3脚）无穷大、5脚12kQ01.4 PCB 图见附录2双层板介绍2.1电路原理图及电路分析红外一体化接收头作用：红外一体化接收头接收遥控按键（见

9、图2）Il1,图4II4图5图3接敢1楼悴R24 HR10K/tDS1302的作用：提供时钟信息（见图 5）供电部分电路作用：给旋转主板供电（见图 6）STC12C5A32S2-LQPF芯片作用：CPUE希9 LED,读取时钟信息，接收遥控，起点检测（见图3)红外接收二极管作用：利用红外对管作起点检测（见图 4 ）图2图6图7自激振荡电路作用：把5V直流电压转换成交流电压（见图 7 ）立体单色LED作用：35颗LED独立控制显示，D0电源指示灯不可控（见图8 ）图82.2 PCB 图见附录1第四章总结经过一个月左右的努力，在老师和同学的指导帮助下，我第一次亲自动手做完了这个很有实践意义的题目，平时看别人制作的电子作品听他们讲很简单，真正自己操作了才知道，原来很多东西不是听的那么容易，很多细节很多步骤都是很关键的，今后一定要多实践，多亲自动手。我终于完成了此次论文设