protel课设电子闪光器(完美版)

1、成绩评定表 学生姓名 班级学号 专业 课程设计题目 电子闪光器 评 语 组长签字： 成绩 日期 20 年 月曰 课程设计任务书 学院 信息 专业 学生姓名 班级学号 课程设计题目 电子闪光器 实践教学要求与任务： 1. 认真元成protel软件学习，熟练掌握基本操作。 2. 绘制电子闪光器电路原理图，要求布局符合电器规范、制图美观、可读性好。 3. 绘制电子闪光器电路原理图相应的双面印刷版图。提交课程设计报告，要求 条理清楚、图文并茂，体现制图的必要过程。 工作计划与进度安排： 1月6日-7日布置设计任务、查阅资料、学习 protel基础知识， 1月8日-10日绘制电路原理图及相应的双面印刷版

2、图， 1月11日-12日撰写课程设计报告及答辩。 指导教师： 201年 月曰 专业负责人： 201 年 月曰 学院教学副院长： 201 年 月曰 摘要 随着计算机技术的发展与应用，电脑软件越来越多的应用到电路设计中，诸如： Protel ，Multisim 等，这些软件的应用使得电路设计更加的方便，它们的仿真功能更是 使得电路设计更好的与实际结合。本课设介绍的电子闪光器，由声控电路、双稳态电路、 电源电路三部分组成，具有声控闪光功能，在有突发声响（例如击掌声）出现时，两只 LED（发光二极管）会闪闪发光。 关键字： 电子闪光灯 声控 双稳态电路 Protel99SE PCB III 目录 1

3、引言 1 2 电子闪光器设计原理分析 1 2.1 声控电路 1 2.2 双稳态电路 2 2.3 电源电路 2 3 利用 Protel 设计电路 3 3.1 制作 sch 电路图 3 3.1.1 建立工程文件、原理图文件 4 3.1.2 添加元件库 4 3.1.3 绘制原理电路图 4 3.1.4 设计检查 6 3.1.5 生成元件清单 8 3.2电路pcb版的制作8 3.2.1 元件封装与网络表的生成 8 3.2 . 2新建PCB文件并导入网络表 9 3.2.3 PCB 布局与布线 10 3.2.4 PCB 覆铜10 4 设计体会 12 12 5 参考文献 1引言 本设计基于声控电路原理、RS触

4、发器原理，通过晶体振荡器讲声信号、机械信号转化 为电信号，从而实现设计的要求。整个设计由声控电路、双稳态电路、电源电路模块组成, 完成了电子闪光器设计的要求。 一、声信号、机械信号转换为电信号的器件选择 晶体振荡器具有高精度、高稳定度与低电压工作、低电平驱动和低电流消耗的特点。 二、在声控电路中加入了两个放大器 调节R1和R3的阻值，可分别改变V1和V2的放大能力，从而改变声控电路的灵敏度。 三、双稳态电路中，电容送至三极管的基极进行放大，组成两级直耦式放大器。 2电子闪光器设计原理分析 2.1声控电路的原理 石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥 控器等各

5、类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号 和为特定系统提供基准信号。石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压 电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下 薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作 为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐 振器，简称为石英晶体或晶体、晶振；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称 为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。 本设计的声控电路由晶体振荡器 BC电阻R1R4电容器C1

6、和晶体管VI、V2组成。 2.2双稳态电路原理 图为双稳态电路，它是由两级反相器组成的正反馈电路，有两个稳定状态，或者是 BG1导通、BG2截止；或者是BG1截止、BG2导通，由于它具有记忆功能，所以广泛地用 于计数电路、分频电路和控制电路中。 设触发器的初始状态为BG1导通，BG2截止，当触发脉冲方波从1端输入，经CpRp 微分后，在A点产生正、负方向的尖脉冲，而只有正尖脉冲能通过二极管D1作用于导通 管BG1的基极是。icl减小使BG1退出饱和并进入放大状态，于是它的集电极电位降低， 经电阻分压器送到截止管BG2的基极，使BG2的基极电位下降，如果下降幅度足够时，BG2 将由截止进入放大状

7、态，因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时，应注意：在图 2.1的PNP电路中，晶体管的基极和集电极电位均为负值，所以uc1 表示BG1集电极 电位降低，而uclT则表示BG1集电极电位升高，当BG1基极电位降低时，贝U icl T,反 之当BG1基极电位升高时，icl J icl越来越小，ic2越来越大，最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2 端输入，并在t=t2时，有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极，又经过正反馈过程，使BG1 导通，BG2截止。以后，在1、2端的触发脉冲的轮流作用下，双稳电路的状态也作用相 应的翻转，如图2.1所示。 图2.1双稳态电路原理图 2.3 电源

8、电路 电源电路是指提供给用电设备电力供应的电源部分的电路设计，使用的电路形式和特 点。本设计电源电路由电池 GB电源开关S和滤波电容器C4组成。 3利用Protel设计电路图 3.1制作sch电路图 3.1.1建立工程文件、原理图文件 建立工程文件及原理图文件。选择菜单【File】/【NeW ,建立名为“变容二极管调 频.ddb”的工程文件，然后再选择菜单【File】/【NeW，弹出如图3.1所示的对话框。 选择“ Schematic Document ”，点击OK建立名为“变容二极管调频.sch ”的原理图文件 图 3.1 New Document 对话框 3.1.2添加元件库 为了电路仿真

9、方便一般在绘制电路图是选用仿真库里的元件，因此添加元件库时添加 名为sim.ddb的库文件。选中后单击 Add-OK添加库文件，如图3.2 图3.2添加元件库 3.1.3绘制原理电路图 在元件库中找到绘制电路所需的元件将它们合理的摆放到Protel的工作界面上，摆 放元件是的基本快捷方式为： 移动元件：用鼠标左键点中元件，并按住不放，然后移动元件。 元件的旋转：就是改变元件的放置方向。用鼠标左键点中元件后，按住不放，此时 可以使用功能键，就可以实现元件的旋转。 SPACE键：让元件旋转 90 。 Ctril+X 键：使兀件左右对掉，即是自光标为轴作水平对调。 Ctril+Y 键：使元件上下对掉

10、，即是自光标为轴作垂直对调。 待元件摆放完毕后，点击图标给元件连线。 经过上述操作后得到电路图如图 3.3 3.3变容二极管调频电路图 序号 名称 型号 参数 引脚 数量 1 晶体振荡器 BC 直径27mm CRYSTAI 1 1 2 电阻 R1、R3 200K AXIAL0.3 2 3 R2、R4 1K 2 4 R5 R9 430K 2 1 5 R6 R7 R8 R10 3.9K 4 6 电容 C1、C2、C3 7u/50v RAD-0.1 3 7 C4 100u/50v 1 1 8 二极管 VD1-VD2 DIODE0.4 2 9 发光二级管 VL1-VL2 5mm RAD0.2 2 10

11、 三极管 V1-V4 9013 TO-3 4 11 拨动开关 S 1 图3.4元器件清单 3.1.4设计检查 原理图绘制完成之后，还需要对原理图进行编译并对其连接进行检查， 检查无误后才 能进入PCB班的设计阶段，系统会按照用户的设置及问题的严重性，分别以 “Error ”（错 误）或“ Warning ”（警告）等信息来提醒用户。 ERC检查方法：点击菜单栏的【Tools】，在下拉菜单中选择ERC会弹出一个对话框 如图3.5。点击0K就会对电路进行电气检查。电气检查完之后，就会弹出图3.6所示对 话框，如果有错误，就要根据 ERC检查的提示自己检查电路的连接，查看错误的连接处， 改正错误的连

12、接，然后再检查，直到 ERC检查无误，再进入下一步。 Sttup Rulf Matrix ERC Options v MultipJe net names c 9 Unconnected net la v Unconnected power ol 刁 Duplicate sheet nur 17 Duplicate component desi 日u弓 latel format i 扌 Floating input Suppress warr Option? IM Create reports # Add error mai r Descend into fiheet S h e ets to

13、 hUtli 就 Aclive project Net Identifier Scope Sheet Symbol / Port Connection OK 1 Cancel | Help 图3.5ERC检查 图3.6 ERC检查无误 3.1.5生成元件清单 执行菜单命令1 1 : /【BILL OF MATERIAL】出现新的对话框选择sheet点击下 一步，其他默认直到倒数第二步将 Protel Format、CSV Format、Client Spreadsheet全部选 中点击下一步和Finish就生成了材料清单，材料清单总结见图3.4，元器件清单 3. 2电路PCB版的制作 3.2.

14、1元件封装与网络表的生成 在制作PCB前一个重要步骤是元件的封装，只有元件的封装号与PCB封装库里的一一 对应，导入网格表才能顺利成功。封装时双击所要封装的元件就会弹出图 3.7所示对话框。 在如im DI円二|中修改封装号。修改完毕后点击OK就这样 对每一个元件进行封装。 Part FieldsRead-Only Fields AttributesGraphical Attrs Hidden Pin： Hidden Flu厂 Field Namel- CancelGlobal 图3.7修改封装号 另一个重要步骤是生成网络表，点击菜单栏中的【Design】在下拉菜单中选择Create Netl

15、ist就会弹出图3.8所示的对话框。这样，网络表生成完毕。 图3.8网格表 3.2 . 2新建PCB文件并导入网络表 双击Documen,在空白处右击，在下拉菜单中选择New会弹出对话框，选中 PCB Document,单击 OK则生成一个 PCB文件。双击 PCB文件。在弹出的对话框中点击 【KeepOutlayer】在工作区用线画一个合适的框。 然后在菜单栏中选择【Design】/【Load Net】就会弹出对话框。选择 Browse,在弹出的对话框中选择 Sheet2.NET,然后单击 OK会弹出对话框。可以看出电路元件的封装没有问题， 点击Execute ,加载网络表成功。 如图3.9

16、 图3.9检查网格表 323 PCB布局与布线 PCB的布局分为自动布局和手动布局，在这里我选择手动布局。将各元件通过鼠标 分开摆放在合适的位置，然后对摆放的元件布线。PCB的布线也分为手动布线和自动布 线，一般为了 PCB的美观，我们选择手动布线，其次布线时要小心，线不能从元件中穿 过。在布局和布线完成之后所得图为图 3.10o 由于是手动布线，在布线完成之后要对布线进行检查。单击菜单栏的【Tools】/【Design Rule Check会弹出一个对话框，选择 RunDRC寸PCB布线进行检查。如有错误，则需要 根据提示对错误部分进行检查及相应的修改，直到检查无误。 3.2.4 PCB 覆

17、铜 作为PCB制作的最后一步，PCB的敷铜一般都是连在地线上，增大地线面积，有利于 地线阻抗降低，使电源和信号传输稳定，在高频的信号线附近敷铜，可大大减少电磁辐射 干扰。总的来说增强了 PCB的电磁兼容性。提高板子的抗干扰能力。 PCB勺覆铜点击工具栏 刁图标，将弹出的对话框设置如图 3.11 图 3.11 点击OK然后在PCB画一个框将PCB电路图前不包含在内，完成之后电路覆铜完成 电路板覆铜如图3.12 3.13 图3.12 TopLayer 的覆铜图 J 电 口 O oE 割白M 图 3.13 BottomLayer 覆铜图 4设计体会 通过本周的课程设计，我认识到课本上的知识的实际应用，激发了学习兴趣，增强了 思考和解决实际问题的能力。这次做课程设计，给我留下了很深的印象。学了一学期数电， 发觉自己竟然连一只三极管还没有学会。 看来做什么都要有追根求底的精神， 不然什么都 只是知道，永远都不精通，这是将来走上社会最忌讳的。虽然只是短暂的一周，但在这期 间，却让我受益匪浅。 这次课程设计让我认识到了知识和实践的重要性。只有牢固掌握了所学的知识，才能 有清晰的思路，知道每一步该怎样走，才能顺利的解决每一个问题。就以这次课程设计为 例，刚拿到题目得时候，大