《Protel软件应用》课程设计模拟报亭

1、江西理工大学应用科学学院信息工程系Protel软件应用课程设计报告设计题目： 模拟报亭自动控制系统 专 业： 电子信息工程 班 级： 电信121 学 号： 姓 名： 贺佳 同组人员： 刘玉茂、胡伟、贺佳、 杨剑 指导老师： 刘蔚 完成日期： 2015.6.23 指导老师评语：得分： 指导教师签名： 目录1 设计任务和性能指标11.1 设计任务11.2 性能指标12 设计方案与论证23 系统硬件设计23.1整流电路23.2 滤波器34 系统软件设计（有就写，没有可以不写）44.1 绘制电路原理图44.2 生成网络报表45 绘制原理图和PCB55PCB板制作、焊接与调试55.1 PCB板制作55.

2、2 元器件的焊接65.3 系统的调试66总结7致谢7参考文献71 设计任务和性能指标1.1 设计任务用计算机辅助设计软件Protel99SE绘制电路板并掌握一种电路原理图，熟练操作、随机应变，是一个电子工程师必须掌握的一项技术。通过本课程设计，使学生掌握电路原理图的设计方法，掌握电路板的绘制方法和技巧。培养学生的动手操作能力，提高学生的专业技能水平。为学生将来就业于电子技术岗位打下坚实的基础。根据已知条件，通过基于晶体管的声控灯的设计、连接于仿真。须符合以下要求：1、采用晶体管设计完成一个简易声控灯的设计；2、通过声音震动使灯发光，并且延迟10秒左右后熄灭；利用仿真软件Pspice或MuIti

3、sim仿真电路，并用PROTEL软件绘制电路原理图及PCB图1.2 性能指标本实验是一个模拟报亭自动控制系统，1、白天光线强时不亮灯；2、晚上且有人靠近时系统才开始供电；3、灯亮后延迟10秒左右熄灭2 设计方案与论证首先通过桥式全波整流电路，将220V交流电经变压器后，再经桥式整流输出12V直流电压，再经过7805输出5V，作为电源使用；然后；利用控制电路（用发光二极管DS2来模拟）完成白天灯不亮、晚上且有人靠近时系统才开始供电，当人离开时灯自动熄灭。其原理如下：光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度（或人为亮度）的大小所控制的。

4、该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。220V交流电通过灯泡H及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管D呈现底阻状态1K，使三极管V截止，其发射极无电流输出，单向可控硅VS因无触发电流而阻断。此时流过灯泡H的电流2.2mA，灯泡H不能发光。电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管D呈高祖状态100K，使三极管V正向导通，发射极约有0.8V电压，使可控硅VS触发导通，灯泡H发光。RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度

5、选择元件。3 系统硬件设计3.1整流电路整流电路（rectifyingcircuit）把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。如图3-1所示，桥式整流电路的工作原理如下：e2为正半周时，对D1、D3和方向电压，Dl，D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路，在Rfz，上形成上正下负的半波整洗电压，e2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。

6、电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。 图3-1整流主电路3.2滤波器通过C1、C2、C3、C4以及稳压芯片LM7805，电阻R1和发光二级管构成，从而完成对输入的电流进行整流、滤波。如图3-2如图3-3声控电路图3-4中三极管Q2、Q3及其电阻、电容主城单稳态电路。电阻R3为三极管Q2提供了基极电流；三极管Q3的基极电流由三极管Q2集电极电阻R4上得到；C2完成三极管Q2和Q3之间的直接耦合；电阻R4是三极管Q2的集电极负载，R5为三极管Q3的集电极负载。当有电流经过线圈时，开关闭合使右边的二极管发光；当电流逐渐消失时，发光二级管熄灭，实现

7、控制 如图3-4控制电路4 系统软件设计4.1绘制电路原理图绘制电路原理图过程如下：1、打开ProtelDXP软件，新建一个“声控灯电路设计.PRJPCB”工程，在此工程下新建一个“声控灯电路设计.SCHDOC”原理图文件。2、 根据要求，画出电路原理图。所绘制电路原理图如下图4-1所示。 图4-14.2生成网络报表原理图绘制完后，对所绘制的原理图进行编译。选择“Projet-CompilePCBProject声控电路设计.PRJPCB”，点击Messages查看编译结果。生成网络报表：选择“Design-NetlistForProject-Protel”，生成声控电路设计SCHDOC.NET

8、网络报表.生成PCB生成元器件清单表：选择“Report-BillofMaterials”，生成元器件清单列表。原理图绘制完成后，PCB生成过程如下：1、在“声控灯电路设计.PRJPCB”工程下新建一个“声控灯电路设计.PCBDOC”文件，保存。2、根据要求，设置单面板，选择“Design-LayerStackManager”，弹出管理版面，点击面板左下的“Menu”，在弹出的菜单中选择“Examplelayerstatcks”-“Singlelayer”来实现。3、画出电器边界4、导入网络报表。所有元器件封装及其电器连接都导入了PCB中。如图4-3所示。 图4-35 PCB板制作、焊接与调试

9、5.1PCB板制作当原理图画好后，仔细检查一遍，电器检测确认无误后，就要给对应的原件画或修改原封装图。这里我们只用系统自带的封装修改绘制封装，并用“ComponentWizard”原件创建向导画各类封装，为各个原件量身定做好封装。画好封装后，就可以在原理图中为各个原件设置封装了。保存好后，接着更新PCB生成PCB文件。这里我们手动布局，尽量少跳线少过孔。5.2 元器件的焊接材料：覆铜板一块。准备好大小合适的腐蚀用容器。最好再准备一把镊子，腐蚀时夹持用制版流程：1.电路图打印打印时候需要注意：打印是缩放比例一定要为1.00（scale项），选择纯色打印，最好保留钻孔选择镜像在打印，不然制作出来的

10、点路板和设计的是反向的1.信号线宽大于0.7mm，电源线需要更粗：焊盘直径大于2mm（不然钻孔的时候会被钻掉）2.打印在热转印纸上的电路注意：转印在相片纸上，相片纸不能留下指纹等痕迹，不然转印不上把转印好的相片纸贴在PCB版上3.裁切基板注意：用砂纸打磨基板并保持亮泽4. 热转印（也可以选择用转印机）5.转印在基板上的图像仔细检查每一根连线，如果有少许断点，用油性笔补上去即可6.腐蚀用的溶液浓度越高越好，不过成本会上去。要看你的腐蚀容器及板子大小：容器最好刚能放下板子，所加的水深1-2cm即可，加入FeCl3使得液体变成深棕色就可以了。条件允许，腐蚀的时候尽量加热，这样速度会成倍提高，你就不需

11、要双手拿着腐蚀的盒子在那不停地摇啊摇了。腐蚀一般需要半小时左右，不过与FeCl3浓度和反应液温度有很大关系。清洗腐蚀后的基板清洗完后的基板打孔打孔后注意：涂抹松香，抗氧化和助焊5.3 系统的调试 当电路板完成后，我们将各类原件按号入座。检查是否有遗漏的焊盘未打孔，如有遗漏还需重打孔。接着我们焊接各原件。输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。电源、地线之间加上去耦电容。尽量加宽电源、地线宽度。尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路6 总结一周的课程设计马上就要结束了，在这周的课程设计中我们学到了很多。下面我对这次课程设计中的收获和体现的不足做以下小结：收获如下：动手能力得到加强。整个过程，通过自己的努力，在专业方面的能力得到了加强专业兴趣得到了提升。通过这次实验，对自己所学的专业有了一些实质性的理解了解到了以后的就业方向，对专业的总体兴趣得到了提升。元器件的封装知识有了一些积累。在ProtelDXP的操作上变得更娴熟。总结这次实验，也暴露了我许多问题：在ProtelDXP这款