基于Protel99的365倒计时器设计综述

1、淮南师范学院电气信息工程学院10级自动化专业电子线路 CAD课程设计成绩推南聊魏厚院课程论文题 目： 基于 Protel99 的 365 倒计时器设计学生姓名：王慧慧学生学号： 1008220128系 另g:电气信息工程学院专 业：自动化年 级：10级4班任课教师：井 田电气信息工程学院制2013年12月基于Protel99的365倒计时器的设计学生：王慧慧指导老师：井田电气学院10级自动化4班摘要Protel设计系统是世界上第一套将 EDA环境引入到 Windows环境中的EDA开发工具， 是具有强大功能的电子设计 CAD软件，它具有原理图设计、印刷电路板（PCB）、设计层 次原理图设计、报

2、表制作、电路仿真以及逻辑器件设计等功能，是进行电子设计最有用的 软件之一。是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电路原理图绘制、模拟电路与 数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE, EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。在国内PROTEL软件较易买到，有关PROTEL软件和使用说明的书也有很多，这为它的普及提供了基础。想 更多地了解PROTE

3、L的软件功能或者下载PROTEL99的试用版，可以在INTERNET上。单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）。因为单片机主要用于控 制系统中，所以又称微控制器或嵌入式控制器。 它具有嵌入式应用系统所要求的体系结构， 微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。它把计算机的基本部件都微型化集成到一 块芯片上，通常片内部都含有中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM ）、程序存储器（ROM， EPROM，Flsh ROM ）、定时器/计数器和各种输入/输出（I/O）接口。本次实验课设是利用单片机设计一个简易的365倒计时器，并利用Protel 99 SE对

4、其原理图进行绘制，PCB图制作和仿真.关键字：Protel设计；单片机；365计数器；原理图绘制；PCB制作淮南师范学院电气信息工程学院10级自动化专业电子线路 CAD课程设计1倒计时原理总体设计思想倒计时器以AT89C52单片机为核心，起着控制作用。系统包括四位数码管显示电路, 按键电路，复位电路，时钟电路。倒计时的总体框图如下图所示：数码管显示电路模块倒计时的总体框图1.1复位电路复位是单片机的初始化操作，只需给 AT89C52的复位引脚RST加上大于2个机器周 期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可得单片机复位复位时，PC初始化为0000H,使 单片机从OUT单元开始执行程序。除了进入系

5、统的正常初始化之外，由于程序运行出错或 操作错误而使系统处于死锁状态。为摆脱死锁状态，也需按复位键使得RST脚为高电平，使单片机重新启动。在系统中，有时会出现显示不正常。为了调试方便，需要设计一个复位电路。AT89C52 单片机复位电路共有上电复位、按键电平复位和按键脉冲复位。本系统的复位电路主要完 成系统的上电复位和系统在运行时用户的按键复位功能。复位电路可由简单的RC电路构成，也可使用其它的相对复杂，但功能更完善的电路。本系统采用的电路工作原理是：上 电瞬间，RC电路充电，RESET引脚端出现正脉冲，只要 RESET呆持10ms以上高电平，就 能使单片机有效的复位。当时钟频率选用 12MH

6、z时，C取10uF，R取10KQ,上电自动复 位电路由上电瞬间C与R构成充电电路，RESET端的电位与电源Vcc相同，随着充电电流的减少，RESET勺电位逐渐下降。RC时间常数越大，上电时RESETS保持高电平的时间越 长，这组参数足以保证复位操作。若复位电路失效，加电后 CPU从 一个随机的状态开始工 作，系统就不能正常运行。按键 S5的功能是按键复位，按下S5键时RST为高电平，只要 保持10ms以上的高电平，就可以使单片机复位。按键复位用在系统运行时的复位，使系统重新运行。ICCL_rJIII)图1复位电路171.2时钟电路时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准有

7、条不紊地一 拍一拍地工作的。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单 片机系统得稳定性。常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种是外部时 钟方式。单片机必须在时钟的驱动下才能工作。在单片机内部有一个时钟振荡电路，只要外界 一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单兀，决定单片机的工作速 度。本系统使用的是内部时钟方式。一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由 石英晶振的频率确定。电路中两个电容的作用有两个：一是帮助振荡器起振；二是对振荡 器的频率进行微调。

8、C1图2时钟电路1.3按键电路本系统的按键电路的作用是能够调整倒计时的初始值。用四个按键分别设定它们的四种初始状态。所达到的效果是按一下对应的键时，所对应的值出现。s3对应365的设定，s2对应十位的设定，s1对应个位的设定。另外s1按键不但可以设定个位的初值，还可以 起到暂停倒计时运行的作用；即当系统在运行时，按s1键，系统暂停，如果继续按s1键,则数的值增加，完成的是设定9的功能。同样，s4也有两个功能：一个是设定三位数的初 值，一个是起到开启系统的作用，即当系统处于暂停时，按 S4键，则系统开始运行，如 果继续按s4键，则完成的是设定天的初值的功能。1.4数码管显示电路通常在显示上采用的

9、方法一般包括两种：一种是静态显示，另一种是动态显示。其中 静态显示的特点是显示稳定不闪烁， 程序编写简单，但占用端口资源多，所耗得电能较大； 动态显示的特点是显示稳定性没静态好，程序编写复杂，但是相对静态显示而言占用端口 资源少。本系统的倒计时时间的最大范围是 365。从格式可知数码管显示电路要用到 3位数码 管。本系统选了三个数码管有段选和位选控制，在此电路中有 8个位选，8个段选，分别 用单片机的P0 口和P1进行8个位的控制。2. Protel原理图绘制2.1创建文件1. 打开protel 99se程序，点击file，new选择路径建立一个工程New Design DatabaseLoc

10、alion PasswordProtel 99 SE stores all design documents in an integrated desiign database.Depending upon the storage type, documents are eilher stored in a single designdatabase or stand-alone files and follders on your diskDesign Storage T MS Access DatabaseMS Access type stores all design documents

11、 in a single MS Access databaseDatabase File Na 365daojishiqi.ddbDatabase Location E：OKCancel Help I图3建立工程2. 点击ok，下一步，新建一个 SCH文件，也就是电路图设计项目，选择 schematicDocumenNew DocumentDocuments WizardsBelow is 且 11bt cf a.11 the- newdecuxent types匚AfVl output Documentconfigurate FolderSchematic Spread)pki rF-i/E

12、haE 0Show all document kiiP匚BDocumentPCB LibraryDocumenti同Text Waveformri !IEp-ntDni irnntPCB PrinterOK | Cancel | Ipthat car be图4新建SCH文件3. 初始界面形成以后，可以更改图纸，点击design-OptionDocument OptionsSheet Options OrganizationStandard StyleStandardTemplateFile NameNo Template File17 VisibElectrical Grid17 EnablG

13、ridGrids臣 Snap( Totange System FdCustom StyleUse Custom10Custom WidthCustom HeightX Ref RegionY Ref ReqionMaruin Width1500950po图5更改图纸4. 如果原始元件库中没有自己选择需要的原件所在的库，点击对话框下方的add,再点击OKAddRemoveOKCancel图6添加原理库2.2原理图绘制221选取原件点击左边工具栏的Browse Sch,在元件库中找到所需要的原件，双击后仿真设计图纸中Change Library File List査栈范HCD： | Sch二1-圍

14、柠區茗称悸说日胡Actel User Programmable.ddb3013/1/10 10:2：AllegroIntegrated Circuits.ddb2013/1/10 10:2：至 Altera Asicddb Altera Interface.ddb2013/1/10 10:2：3013/1/10 10:2：，I-rpp_J卜Description: Allegro Integrated Circiiits_ d!wn： IlMplwf Toqqii Board Ihnsbqlit Itcfii*图17 PCB边框3.3元器件的摆放及布自动布线Protel PCB内集成了一个功能

15、强大而品质高超的自动布线程序，能自动地 设计出最佳的自动布线策略。选择自动布线菜单中的All，在弹出的对话框中选RouteAII便开始自动布线程序，布线完成后在弹出的对话框中选择 0K便完成了 自动布线。自动布线ffls 口 i 口i图18 PCB自动布线图4总结.通过本次Protel课程设计，自己更加熟悉了该软件的操作，了解了 Protel在 电路原理图的绘制和PCB板制作上的强大功能。通过一个星期的课程设计，发 现自己的实践经验还比较缺乏，理论联系实际的能力需要提高。本次课设是制作了 365倒计时器，在课设过程中，巩固了数字电路方面的理 论知识，通过这次课程设计，我掌握了做课程设计的基本思路和方法， 在脑海里 形成了基本的设计理念和设计技巧，锻炼了自己的思维能力与动手能力。本次设计实验在原理图倒成 PCB因为封装不对，在经过查询各种资料，和 咨询网络，最终做成了，小有成就感。这也启示自己遇到困难不轻易言弃。参考文献1 谢自美，电子线路设计 实验 测试（第三版），武汉：华中科技大学出版社20062 赵景波、王劲松、滕敦朋，Protel 2004电路设计：从基础到实践，北