声控LED电路的设计1

《电子线路CAD》课程论文题目：声控LED电路的设计

1电路功能和性能指标电路功能：随着音乐或其它声音的响起，LED灯便跟随着声音的节奏（声音的快慢大小）闪亮的动起来。在焊接成功后，您可感受到声音与光的美妙旋律组合。电路原理：声控LED旋律灯电路由电源电路、话筒放大电路、LED发光指示电路组成，电源采用两节5号电池。MIC将声音信号转化为电信号，经C2耦合到Q1放大，放大后的信号送到Q2基极，由Q2推动LED发光，声音越大，LED亮度越高。2原理图设计2.1原理图元器件制作Help=Mode■|..Help=Mode■|..| :共▼叱，於■回Jffl-ED.PCBDOC^SchlilM.SchLib*图1步骤：新建一个默认的原理图库文件，执行File—New->LibiaryfSchematicLibraiy并将其保存，然后执行ToolsfRenameComponent将绘制的元器件名称改为LED然后点击OK。进入元器件的绘图界面在第四象限画出LED的图形，画好后将编辑属性和名称，并给其封装然后点击OK就完成了。如图1所示。

2.2原理图设计图2原理图的设计步骤：新建一个PCB项目文件并命名为声控LED保存，然后新建一个原理图命名为声控LED进入绘图环境，在元器件库文件中找到极性电容，电阻，电池，三极管9014,用线将他们连接起来。如图2所示。—Cla$$Document|SourcelMe$$age |Tim=：|Date/|No.图3编译原理图执行Project-*CompilePCBProject声控LED.PRJPCB弹出两个面板Messages和Navigatoio显示Messageso如图3所示。

CHLibraryComponentsDescription0BatteryMulticellBatteryrajiCdppuisPolarizedCapacitor〔Axial〕LED1QNPNURes2TypicalREDG眺sLEDNPNBipolarTransistorResistor|Place]AddDeleteEditAliasesAdd]DeleteEditP..N.・T.・P..C.C..C..C..C..C..Cap...1111111Tap.*2222222|Add]|Delete|Edit]Model/TypeDescription奴]Ca...SignalI...善CA...FootprintCapacitor,AxiaLPol...ISCA...FootprintCapacitor,Ani乱Pol...IHC4..FootprintCapacitor,AxialPol...善CA...FootprintCapacitor,AxiaLPol...ISCA...FootprintCapacitor,Ani乱Pol...HPO...FootprintPolarizedCapacitor(...V]|皿]|Delete]|EditI图4生成项目元器件库，点击声控LED原理图，然后打开右下角的SCH—SCHLibiaiy就可以了。如图4所示。2.3原理图报表Battery][ClPOLAR。.8CapPO12][C2POLAR。・8CapPol2][DS1LED-1LEDL][DS2LED-1生成原理图的网络表，先选中原理图文件，在执行Design-*NetlistForProject系统自动生成Protel网络表。如图5所示。网络表的作用为PCB设计提供元器件信息，管脚连接关系信息及必要仿真操作信息，是联系原理图和PCB的桥梁。例如图中第一个方框BT的相关信息，即名称为BT,封装形式为BAT-2,描述为Battery。

BillG【"EdCohrns ShowOibzrCobmnsShewA(xrtcfXfMil)Sg/(mn]Certe<-Y(MiGCerief-Y(nmJCbdcJEDECCommentCompDhzmKindCornportstiiKindBillG【"EdCohrns ShowOibzrCobmnsShewA(xrtcfXfMil)Sg/(mn]Certe<-Y(MiGCerief-Y(nmJCbdcJEDECCommentCompDhzmKindCornportstiiKindDesciipfaon 回Dwiryiota 回DGlioiotorXIMillD磐igiacoe冲m|Deiigi^orYtMJlDejiyidior-?{mm|Do：urftct»»Footprni "HeigWMilHegWrnm)Index成物Rc淑orDwcLate$!Re'/iaorHo!eLayerLite野Naiw v|Des»:riKbn▼Deagr>atoi▼FcoipiH▼LbRel▼Quar网.:Mufcwll8atw ET8AL2BrieryJ：Polcfiz&iC~pactc(IClPOLARO.BWPd21Polcfiz&iC~pactc(IC2POLARO.BWPd21TE潟REDGa^LDSILED1LED11Kpi:dREDGoAsLD52LED1LED11REDGdA.51DS3LED1LED11REDG*IDS4LED1LED11REDGoA-51DS5LED1LED11REDGoA-51DS6LED1LED11%膈REDGofelDS7LED1LE011NPHBip^hrTlanjis01S0433/C25QNPN1NPHBip丽I/点302S0433/C25QNPN1Rexsloi R1Res21Rexsloi R2Res21Rexsloi R3Res21■atterialxForProject[户控LED.PRJPCBJ[彳MmujTcmpbtcv口回脂Repod..j[E>p3il..][Excel.j[QK]|CaredBalchMade〔CSV(Gmm。DdmtcdJfe"__J匚OpenE^oried□FccccCobmnjIntoVbw图6元器件清单，在Reports下拉菜单选中SimpleBOM自动生成材料清单。如图6所示。3PCB设计3.1元器件封装制作制作封装的步骤：先建一个元器件封装库点击project目录下的Libianes在显示的界面下添加两个标号的焊盘，并且双击改他们的大小，然后在用线划出一个矩形框，结果如图7所示。PCB设计步骤：先建立一个PCB文件并命名为声控LED,然后点击Mechanical机械层划物理边界，在切换到电气层Keep-OutLayer划电气边界。或者利用向导创建PCB,点击Files打开Newfromtemplate内单击PCBBoardWizard利用向导设计板的大小，形状，板层，过孔类型，导线的宽度，和最小间距等等，最后点击Fmsh完成PCB的制作。如图8所示。设置电源线和地线的宽度：打开导线宽度Width对话框在左侧Width点击右键，选择NewRule打开新的对话框在wherethefirstobjectmatches选择NET网络类型，单击All下拉菜单从列表中选择VCC,在Constiamts区域中设置导线宽度。

PCBLibrarMaskK v[/.^pply]| Clear|[.pMagnify|ElMask0SelectMZoomPlClearExistingComponents I询NamePadsPrimitivesAXIAL-0.428EBAT-227LED-1216PHIARflR213vComponentPrimitivesTypeNameX-SizeY-SizeLayerTrack7.874milTopOverlaiTrack7.874milTopOverlaiTrack7.874milTopOverla^Track7.874milTopOverlaiTrack7.874milTopOverla^Track7.874milTopOverlasPad155.118mil55.118milMultiLayerPad255.118mil55.118milMultilayer生成项目的封装库:打开声控LED的PCB文件执行Design—MakePCBLibrary,然后打开PCBLibraiy面板就可以看到了。如图9所示。Workspacel.DsnWrk▼WorkspaceWorkspacel.DsnWrk▼Workspace=Projecti声控LEDFRJPCB=Projecti®FileViewStructureEditorE尊PCB.Proiecd.PriPCB-二lJSourceDocuments呈声控LED.SchDoc兽PCBLPcbDoc圄T声控LED.PRJPCB=皆-\_1SourceDocuments3声J2LED.SCHD0C嬲》声^LED.PCBDOC日匚」LibrariesH口PCBLibraryDocumentsHBHnPcbLiblPcbLib、i-―ISchematicLibraryDocumentsQSchlib1.SchLibz1J碧声控LED.SCHLI时1-i_IGenerated-LJNetlistFiles囱声控LED.NET二尊PCB^ProjectZPriPCB-jNoDocuments.^dded一\_IFreeDocuments：-i_ISourceDocuments津声控LEDFcbLib”图10PCB的工作面板，如图10所示。3.3PCB设计后处理

图11PCB补滴泪操作：执行Tools->Teaidiops在弹出的对话框中均采用默认设计,然后单击0K即可进行补滴泪操作。效果如图11所示图12

图13敷铜操作：单击PCB工作界面下的工作标签TopLayei•，单击PCB布线工具栏上的敷铜按钮，或执行PlacePolygon均采用默认参数，将ConnecttoNet设计为GND同时勾选RemoveDeadCopper单击OK用十字光标划一个框出来效果如图12所示，在切换底层重复上述操作效果如图13所示。图14

PCBInforaationGeneraliComponentssNetsTotal:15Top:15Bottom:0BTTotal:15Top:15Bottom:0BTS712345612SSSSSSCCDDDDDDReport...||Close图15图16图16生成PCB信息报表：执行Reports-*-Boardhifonnation命令弹出对话框，有3个区域分别如图14,图15,图16所示。-I*wm沪|mim*日日 。Home芸声^LED.S^hDcc解PC01.PcbDoc专声栓LED.SCHCOC略声控LEDPCBDOCc/2SchematicLibriNetsreportForOn2017-4-21at下午12:10:11Net5T_lSl'gnaiLayersonlyLength:13577milsNet3T_2SignalLayersOnlyLength:6881oiilsNetC2_2SignalLayersOnlyLength:2717milsSignalLayer:sOnlyLength:46Z7milsNetDS2_2SignalLayersOnlyLength:1465milsNetDS3_2SignalLayersOnlyLength:1445milsNetQl^lSignalLoycizsOnlyLength;2420mild图17生成网络状态表：执行Repoiis->NetlistStatus命令生成状态表如图17所示。4心得体会通过这次的印刷电路板设计的学习，我遇到了许多问题例如：1生成的印刷电路板图与电路原理图不相符，有一些元件没有连上。这种情况时有发生，问题出在原理图上，原理图看上去是连上了，但画图不符合规范，导致未连接上。不规范的连线有：①连线超过元器件的断点；②连线的两部分有重复。解决方法是在画原理图连线时，应尽量做到：①在元件端点处连线；②元器件连线尽量一线连通。2.在印刷电路板设计中装入网络表时元器件不能完全调入。原因有：①印刷电路板封装的名称不存在，致使在封装库中找不到；②封装可以找到，但元件的管脚名称与印刷电路板库中封装的管脚名称不一致。③原理图中未定义元件的封装形式。还有就是查找并设置元器件，必要时自己动手绘制元器件库，进行原理图的绘制，生成网络表。生成PCB文件1） 新建PCB文件，并且设置相应的工作环境。2） 载入原理图以及元器件封装库，并且进行新元器件封装的编辑和保存。将所绘制的原理图文件导入，生成相应的PCB文件。3.PCB版图的布局1）画出PCB电气边界框，将所用PCB文件进行自动布局，再进行手动布局调整。2)设置布线规则，进行自动布线，接着进行手动布线修改，完成整个电路板的设计。4.设计电路原理图原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后是在正确性和布局合理的前提下力求美观。根据以上所述的电路原理图设计步骤，两级放大器电路原理图设计过程如下：启动原理图设计服务器进入DXP2004,创建一个数据库，执行菜单File/New命令，从框中选择原理图服务器(SchematicDocument)图标，双击该图标，建立原理图设计文档。双击文档图标，进入原理图设计服务器界面。设置原理图设计环境执行菜单DesigirOptions和Tool/Pteferences,设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。装入所需的元件库在设计管理器中选择BrowseSCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Libraiy,然后单击ADD/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找DXP2004子目录，在该目录中选择Libraiy\SCH路径，在元件库列表中选择所需的元件库，比如Miscellaneousdevicesddb,TIDatabook库等，单击ADD按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。放置元件根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件，然后用元件管理器的Plac