电子线路CAD课程设计8051最小系统原理图

电子线路CAD课程设计8051最小系统原理图 CAD 8051最小系统原理图 姓 名:刘力 学 号:15 专 业:电子信息工程 班 级:09325115 指导教师:黄河 2012年7 月 1 日 设计摘要 本课题采用Protel DXP 2004软件设计一个8051最小系统原理图的印制电路板。本设计包括了完整的原理图设计、元器件清单、网络表以及PCB设计。 一、原理图设计要求 ....................................................................................................................... 4 1、实验目的............................................................................................................................. 4 2、实验用仪器设备、器材或软件环境 ................................................................................. 4 3、设计要求............................................................................................................................. 4 二、 实验内容 ................................................................................................................................. 4 1、创建项目文件及原理图文件 ............................................................................................. 4 2、制作原理图元件 ................................................................................................................. 5 3、绘制原理图 ......................................................................................................................... 5 4、创建PCB文件 ................................................................................................................... 6 5、绘制印制电路板(PCB)图 ............................................................................................. 6 三、 实验成果 ................................................................................................................................. 6 1、实验原理图 ......................................................................................................................... 6 2、PCB图设计 ........................................................................................................................ 8 四、设计分析与心得体会 ............................................................................................................... 9 五、参考文献 ................................................................................................................................... 9 一、原理图设计要求 1、实验目的 (1)了解完整的PCB板设计工序及方法; (2)掌握制作元件原理图库、封装库的方法; (3)掌握PCB板设计方法及其后处理。 2、实验用仪器设备、器材或软件环境 (1)微机(最低配置: Pentium 4 CPU, 128M内存); (2)Protel DXP软件(最低版本:V7.0); (3)Windows2000/XP环境、MS Office 2000以上版、Adobe Acrobat 5.0以上版。 3、设计要求 本实验要求在Protel DXP软件平台上设计8051最小系统电路的PCB板。具体要求如下: 1、完整绘制8051最小系统印刷电路板图。 2、考查自制PCB图库，并调用它。 3、考查双面板(或金手指) 的设计。 4、设计规则如下: a.双面板制作。b.VCC和GND线宽为30mil,c.其它走线宽度为15mil。d.过孔为外径30mil，内径为25mil 二、实验内容 1、创建项目文件及原理图文件 打开Protel DXP 2004 后，在File菜单下选择New—>Project—>PCB Project，即创建了一个PCB项目文件，并保存名为pro2.PrjPCB。继续在File菜单下选择New—>Schematic，即创建了一个原理图文件，并保存为sheet1.SchDoc。 图表 1 创建的文件列表 2、制作原理图元件 在本设计中，有些元件没有元件库，如LF351、87C51、MAX232。那么，我们必须自行设计元件的引脚图以及其封装形式。在File菜单下选择New—>Library—>Schematic Library，即创建了一个元件库文件。在绘制好其元件库后，还需要匹配对应的元器件封装，可以在系统自带的PcbLib中进行匹配，也可以自行绘制其元件封装，方法如下:在File菜单下选择New—>Library—>PCB Library，即创建了一个PCB库文件，在此文件中，利用PCB元件向导(在Tools菜单下PCB—>New Component)完成DIP40或者是DIP24的引脚封装。完成所有的封装绘制后，命名并保存。在元件库中可以对元器件添加属性，右键选择Model Manager，选择Add Footprint，选择对应的引脚封装形式即可。这样，完成了元件库以及元器件的封装绘制，并联系了两者的对应的关系。 图表 2 元件库文件 3、绘制原理图 在完成了所有的元器件的元件库的绘制和封装后，可以在SchDoc文件中开始绘制整个设计的原理图了。部分元器件在系统自带的Miscellaneous Connectors.IntLib中可以找到，如Res2、Cap 、Header、DB9等一些常见的元器件，还可以在Miscellaneous Devices.IntLib中可以找到一些常见的连接器件如Header 2等。剩下的元器件就可以在之前绘制的元件库中查找。将这些需 要用到的元器件摆放在图纸上，在Place时，按TAB键可打开其属性，并可以根据需要设置一些参数或是命名。在此期间可以按键盘的空格键或者是X、Y键可以完成 器件的方向和对称性。完成了所有的元器件的摆放后，就可以连线了。我们可以 、GND、RST等，这样，相先将一些引脚用导线引出，并设置其网络标签，如VCC 同的网络标签在电气上是连接的，具有一般电气特性。接着，用导线将需要连接的线连一起即可。 在完成了全部的连线后，就需要对此原理图进行检查。选择Project菜单下的Compile PCB Project sheet1.SchDoc，对此原理图编译，若有Errors，根据英文提示一步步修改，直到编译无误即可。 4、创建PCB文件 在File菜单下选择New—>PCB，创建了PCB文件，命名并保存。这时，我们要将之前绘制的原理图导入到PCB中，操作如下:打开原理图文件，在Design菜单下，选择Updata PCB Document，选择Validate Changes 再选择Execute Changes，点击Close关闭。 5、绘制印制电路板(PCB)图 在上一步之后，就进入了PCB绘制界面，接着，在此文件中绘制Keep-Out Layer。然后再选择Auto Route菜单下 Compotent，执行自动摆放元器件的命令。 -Out Layer 区了，但是布局很乱，我们可以重完成后，元器件都对方在了Keep 新手动布局，合理的布局好后，我们可以布线了，在布线前，我们要对一些布线的规则和线的参数进行调整，在Design菜单下选择Rules，选择Routing里的Width选项，右键新建2种布线规则:VCC和GND，将最大宽度设为30mil，最小宽度设为10mil，当前宽度设为20mil，其他导线宽度为默认，完成后点击Apply。然后进行自动布线，在Auto Route 菜单下选择All ，进行自动布线，数秒后系统自动完成了所有的布线。接着就要对此PCB文件进行检查，选择 Tools—>Design Rule Check—>Run Design Rule Check，若有Errors，在提示下进行修改，包括元件的位置不合理、规则与线宽冲突等，直至为显示Violations Detected : 0 即可。 三、实验成果 1、实验原理图 2、PCB图设计 四、设计分析与心得体会 在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题，和解决问题的能力。培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。如果你在实验这方面很随便，抱着等老师教你怎么做，拿同学的报告去抄，尽管你的成绩会很高，但对将来工作是不利的。比如在做回转机构实验中，经老师检查，我们的时域图波形不太合要求，我首先是改变振动的加速度，发现不行，再改变采样频率及采样点数，发现有所改善，然后不断提高逼近，最后解决问题，兴奋异常。在写实验报告，对于思考题，有很多不懂，于是去问老师，老师的启发了我，其实早就摆在报告中的公式，电路图中，自己要学会思考。 在这次的实验中，我对一些测试硬件、软件及其使用有了更深刻的认识。比如说，我在电桥实验中，我知道应变片是怎么样的，面板是怎么接的;及怎样使用LabView采样和分析，另外，用文档形式写报告，是我们以前从来没有尝试过的。可以说，做这次的测试技术实验，我们学生自己的能力得到了充分的发挥，跟以往那些充满条条框框的实验是不同的。 五、参考文献 [1] 康华光(电子技术基础(模拟部分)(北京:高等教育出版社，2006 ( [2] 邹玲 罗明 (电路理论 (武汉:华中科技大学出版社，2009 ( [3] Stephen Prata(Primer Plus(技桥工作室译(北京:人民邮电出版社 ，2003 ( [4] 李群芳 张士军 黄建 (单片微型计算机(北京:电子工业出版社，2010 ( [5] 康华光(电子技术基础(数字部分)北京:高等教育出版社，2006 ( [6] 邵群涛. 电气制图与电子线路CAD[M].北京:机械工业出版社，2005 东华理工大学长江学院 课程设计评分表 学生姓名: 刘力 班级:093251 学号:15 课程设计题目:8051最小系统原理图 实 项目内容 满分 评 能结合 模型正确、合理，各项技术指标符合要求。 15 摘要叙述简练完整，假设合理、问题分析正确、用语准确、结论 严谨合理;问题处理科学、条理分明、语言流畅、结构严谨、版面清15 成 晰 果 主要部分齐全、合理，符号统一、编号齐全。 格式、绘图、表质 10 格、插图等规范准确，符合论文要求 量 字数不少于2000字，不超过15000字 5 总 分 100 5 选 指导教师评语: 题 指导教师签名: 年 月 日 所学课程知识、有一定的能力训练。符合选题要求 (3人一题) 工作量适中，难易度合理 10 能熟练应用所学知识，有一定查阅文献及运用文献资料能力 10 能 理论依据充分，数据准确，公式推导正确 10 力 水 能应用计算机软件进行编程、资料搜集录入、加工、排版、制图等 10 平 能体现创造性思维，或有独特见解 15