小型单片机供电电路综述

1、小型单片机供电电路一. 前言二. 方案分析三. 绘制原理图四. 电路仿真五. 封装六. 设计PCB板七. 电路调试及遇到的问题八. 心得体会九. 元器件清单 十.致谢、八 、亠一、刖言随着电子工业的快速发展，电路设计自动化（EDA）在设计中的比重越来越大，过去需要手工制作的线路图、线路板设计在EDA的帮助下变得十分简单。随着电子工业的发展，大规模、超大规模集成电 路的使用使得电路板走线越来越复杂，早期的EDA无法满足客户需求，因此电子线路CAD应运而生。奥腾公司的AD系列CAD软件因 其操作简单、易学易懂和功能强大等优势逐渐成为了主流CAD设计辅助软件。二、方案分析1整体思路该电路主要作用是为

2、单片机提供+5V和+3.3V稳压电源。电路 的输入由4节1.5V干电池串联提供6V的电压，接到7805的输入端， 7805输出5V稳压电压，将7805输出接到SPX1117的输入端，使其 输出3.3V稳压电源。2电路分析输入电压大约为6V，由4节干电池提供。为了防止电流回流烧 坏电池，在电池正极输出端接一个正向导通二极管，以保护电池。在 二极管后接一个开关，控制电路的开启或关闭。由于电池提供的电流 不稳定，故在7805输入端前滤波网络。滤波网络由两个电容并联而 成，由仿真分析得到一个是100uF的电解电容，另一个是0.1uF的瓷片电容。为了使电压进一步稳定，在 7805输出端，接后置滤波网络,

3、 即并联一个0.1uF的瓷片电容。为了显示电路的工作状态，在后置滤 波网络后并联一个发光二极管，发光二极管接一个1K Q电阻接地。输出端p4,p5,p6接引线卡槽，输出端p8,p9,p10接排针，作为输出可 外接单片机输入。7805的输出端和地之间并接一个芯片 SPX1117, 为了保护该芯片，在其输入端前接一个二极管。在芯片输出端和地之 间接排针，输出电压为3.3V，可作为单片机供电电源。三、绘制原理图原理图如下：1.创建一个新项目单击File按钮，New子面板中单击 Blank Proect选项，创 建一个新项目后，执行菜单命令 FileSave Project As。2. 创建一张新的原

4、理图图纸设置图纸的大小、样式及风格等3. 添加或删除组件库4. 查找组件执行DesignBrowse Library,打开组件管理器面板，点击 Search按钮，查找组件7805在哪个库中，按照此方法继续查 找SPX1117及电路中的元器件。5. 在原理图中放置组件执行菜单命令ViewFit Document,然后选中EN7805D,双 击组件名，光标变成十字型，游标上悬浮着一个7805芯片的轮廓，在当前窗口移动光标到原理图中放置组件的合适位 置，单击组件。6. 设置组件的属性7. 导线及网络标号8. 放置电源和接地符号9. 制作电路的10 口10. 编译项目就是在设计文文件中检查原理图的电气

5、规则错误。四、电路仿真1. 仿真目的：设计电路原理图之前，有时候会对某一部分 电路设计并不十分确定，因此需要通过电路仿真来验证。还 可以用于确定电路中某些重要器件参数。2. 仿真步骤：（1）建立PCB工程文件及原理图文件，装载与电路仿 真相关的元件库。（2）在电路上放置仿真元器件（该元件必须带有仿真模型）（3）绘制电路仿真图，在仿真电路中添加仿真电源和 激励源，设置仿真节点及电路的初始状态，对仿真电路原理 图进行ERC检查，以纠正错误。（4）设置仿真分析的参数，运行仿真得到仿真结果， 修改仿真参数或更换元器件，重复以上步骤，直至获得满意 结果。3仿真结果各器件选择符合设计要求，器件间连接正确五

6、、封装Descriptio nFootpri ntComme ntLibRefCapacitor:CAPPR5-5x5104Cap2CapacitorCAPPR7.5-16x35100uCap2TypicalINFRAREDGaAs LEDCAPPR5-5x5LED0LED0Default DiodeAXIAL-0.3DiodeDiodeHeader, 2-Pi nHDR1X2输出3MHDR1X2 1Header, 2-Pi nHDR1X2 - duplicate输出4MHDR1X2Header, 2-Pi nHDR1X2 - duplicate输出5MHDR1X2Header, 2-Pi n

7、HDR1X2 - duplicate输出6MHDR1X2Header, 2-Pi n:HDR1X2 - duplicate3.3VMHDR1X2 :Header, 2-Pi nHDR1X8排针3MHDR1X2Header, 2-Pi nHDR1X8排针2MHDR1X2Header, 2-Pi n:HDR1X8排针1MHDR1X2 :ResistorAXIAL-0.31kRes2SwitchHDR2X3 CENSW DPDTSW DPDTTO-220AB78057805SOT223SPX1117SPX1117六、设计PCB板1设计步骤:(1)新建PCB设计文档在工作版面中单击 PCB File选

8、项，创建一份空白的 PCB 图纸，系统自动把该 PCB图纸加入当前的设计文档中选择 Add New to Project-PCB 就在工程中新添加一个 PCB文件。(2) PCB电路板编辑环境在使用PCB设计向导进行PCB档的创建后，启动了 PCB 板编辑器。分为过孔、铜膜导线。(3) PCB图纸基本设置和组件放置定义布线板层和非电层： Add Layer按钮，用于当前设 计的PCB板中增加一层中间层。 Add Plane按钮，用于当前 设计的PCB板中增加一层内层。PCB图使用环境设置和栅格设置：在主菜单栏中执行命令 DesignBoard Options组件属性设置：在组件未放置的情况下，

9、按下Tab键，将会弹出组件属性对话框。对于已放好的组件，可直接双击 该组件。(4) 生成网表和更新 PCB板网表的生成：双击文件工作面板中对应的 SCH原理文 件，打开要创建网表的原理图文件，执行主菜单命令 DesignNetlistProtel 。Protei的网表格式：由两部分组成，一部分是组件的定义，一部分是网络的定义更新PCB板：在SCH原理图编辑环境下， 先打开文件， 执行主菜单命令 DesignUpdate PCB CLOCK.PCBDOC。（5）组件布局组件自动布局：在 PCB编辑环境下，执行主菜单命令ToolComponentPlacementAuto Placer.组件手动布

10、局：在系统自动布局后，手动对组件进行调 整，自动布局功能，直接进入组件的手工布置。使用左键选 中组件后拖动。（6）布线规则设置在PCB电路板编辑环境下，执行主菜单命令 DesignRules就弹出设计规则和约束对话框。（7）自动布线和手动布线自动布线：在 PCB操作接口下，执行主菜单命令AutoRouteSetup会弹出布线设置的对话框。手动布线：可直接打开Place菜单，手动布线包括放置圆弧导线、放置导线、放置文字、放置焊盘等。（8）PCB与原理图的相互更新由SCH原理图更新PCB :在原理图编辑环境下，执行 主菜单命令 DesignUpdate PCB PCB2.PCBDOC。由PCB更新

11、原理图：与上种方法相同。（9）PCB验证和错误检查设计规则检查 DRC、生成检查报告、多层板概念等。（10）放置坐标指示可以显示PCB板上任何一点的坐标位置。（11）距离标注先将PCB电路板切换到Keep-out Layer层，然后从主 菜单执行命令PlaceDimensionDimension,进入状态后，鼠标 变成十字游标状，将其移到合适位置单击鼠标放置起点位 置，然后在放置终点位置，系统会自动显示当前两点间的距 离。（12）敷铜将电路板上没有布线的空白区间铺满铜膜，以便于电 路板能更好的抵抗外部信号的干扰。（13）放置文字所有的文字都放置在丝印层上。单击组件放置工具栏 中的Place S

12、tring按钮，选中放置后，将鼠标移动到合适位置 就可以放置文字。（14）放置过孔用于是同板层之间导线的连接，执行主菜单命令PlaceVia。（15）放置焊盘执行主菜单命令PlacePad,放置焊盘结束后，设置焊盘 的属性。对于已经放置好的焊盘，直接双击。2.PCB板仿真图：BOTTOM LAYER2U2D2Pl01 C2PIO P9C3Cl 七ODprP5P4o ooooooSIoocV1D3ulZTOP LAYERSIU2D2OPl01C2ClPIOP9P8OD+ O 口 +七、电路调试及遇到的问题1. 电压稳压芯片的选择常用3.3v稳压芯片有 AMS1117 SPX1117, 5v稳压芯

13、片有7805等。为了方便采购， 针 对供应商的库存与价格，故选择st公司的7805与Sipex公司的SPX1117芯片。2. LED封装问题在设计时，发光二极管选择的是5mm通用直插封装，但板子发下来时，发现发光二极管的负极未钻孔。初步分析认为是导线安放的问题，使得钻铳机忽略了钻孔。八、心得体会通过本次CAD设计，我掌握了电路设计、版图输出、设计仿真等一系列实用技术。 体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环 节，从而加以弥补。本次CAD课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培 养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中， 与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷 幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个