电子线路设计报告

电子线路课程设计报告学院专业年级学号姓名指导教师二〇一六年七月目录第1章课程设计任务 31。1课程设计目标 31.2课程设计任务ﻩ3第２章芯片选型及电路工作原理 32。１RＳ232通信电路ﻩ３2、2ＲS485通信电路 42。3电源模块 52。4电流转电压模块ﻩ62。5启动引导模块ﻩ６2。６复位模块 72。７仿真调试模块 ７2、8主控芯片 ７第3章电路原理图设计结果ﻩ８第4章电路PCB设计结果ﻩ９第5章收获与体会 １0第１章课程设计任务1。1课程设计目标1、掌握电子线路设计得一般流程;２、学习利用一种工具进行电子线路设计得方法;３、获得电子线路设计得实践经验、１、2课程设计任务1、学习电路工作原理;２、利用AD09,设计电路原理图;3、利用AD０９,设计PCB。具体要求:(1)设计STM３２F１０3VET6最小系统电路,要求电路板总体5V供电输入,选择稳压芯片,转换出3.3V,2.5V,—5V,AD采样参比电压为2。5V;(２)RS485通信电路,芯片选用MAX485;(3)RS232通信电路,芯片选用ＭＡX３2３２CSE;(4)4—２0mA转电压信号调理电路,4-２0ｍA转0、4-2.0V,用运放做电压跟随调理,运放芯片选择OP０7C,送入SＴM3２得AＤ采样端口、(5)所有电阻电容尽量用08０5贴片封装。第2章芯片选型及电路工作原理2.1ＲS232通信电路RS232通信电路选用MＡX３232CＳE芯片、ＭAX3232采用专有低压差发送器输出级,利用双电荷泵在3。0Ｖ至５、5Ｖ电源供电时能够实现真正得RＳ—2３2性能,器件仅需四个0、１uF得外部小尺寸电荷泵电容。MＡＸ3232确保在120kbps数据速率,同时保持RS－２３２输出电平。MＡＸ3232具有二路接收器与二路驱动器,提供１ｕA关断模式,有效降低功效并延迟便携式产品得电池使用寿命。关断模式下,接收器保持有效状态,对外部设备进行监测,仅消耗1ｕA电源电流,MAX3232得引脚、封装与功能分别与工业标准MAＸ242与MAX２3２兼容。即使工作在高数据速率下,MAX3232仍然能保持ＲS—2３２标准要求得正负5。０V最小发送器输出电压、只要输入电压在3.0Ｖ至5。5V范围以内,即可提供+５。5Ｖ(倍压电荷泵)与-5。5V(反相电荷泵)输出电压,电荷泵工作在非连续模式,一旦输出电压低于5、5V,将开启电荷泵;输出电压超过5。５V,即可关闭电荷泵,每个电荷泵需要一个飞容器与一个储能电容,产生Ｖ+与V—得电压。ＭAX32３２在最差工作条件下能够保证12０kbps得数据速率。通常情况下,能够工作于２３５kbpｓ数据速率,发送器可并联驱动多个接收器与鼠标。RS23２通信电路如图１所示。图1RS2３2电路原理图2。２RS485通信电路RS485选用MＡＸ48５芯片、MAＸ４85就是用于RS－485与RＳ—422通信得低功耗收发器、ＭAX485得驱动器摆率不受限制,可以实现最高2。5Ｍｂps得传输速率。这些收发器在驱动器禁用得空载或满载状态下,吸取得电源电流在120μA至５00μＡ之间、所有器件都工作在５V单电源下、驱动器具有短路电流限制,并可以通过热关断电路将驱动器输出置为高阻状态。接收器输入具有失效保护特性,当输入开路时,可以确保逻辑高电平输出、具有较高得抗干扰性能、ＭAＸ485采用单一电源+5V工作,额定电流为3０0μＡ,采用半双工通讯方式。它完成将ＴTL电平转换为RＳ－485电平得功能、RS48５通信电路如图２所示。图2RS４85电路原理图２、3电源模块电源模块采用5Ｖ输入,选用稳压芯片AMS111７,转换输出3。3V、２、5V,选用ICＬ7660稳压芯片,转换输出—5Ｖ。AＭS1１１7就是一个正向低压降稳压器,在１A电流下压降为１。2Ｖ。AMＳ111７有两个版本,固定输出版本与可调版本。固定输出电压为1、5V、1.８V、２、5V、2、85V、3。0Ｖ、3、３V、5、0V,具有１％得精度。ＡMＳ11１7内部集成过热保护与限流电路,就是电池供电与便携式计算机得最佳选择。ICL7６6０就是Mａxim公司生产得小功率极性反转电源转换器。ICL7660得静态电流典型值为170μA,输入电压范围为1、5－10V,工作频率为10kHz只需外接10kHz得小体积电容,只需外接1０μF得小体积电容效率高达98%合输出功率可达700mＷ,符合输出1０0mＡ得要求、ＩCL7６６0主要应用在需要从+5V逻辑电源产生－5Ｖ电源得设备中,如数据采集、手持式仪表、运算放大器电源、便携式电话等。电源模块得电路如图３所示。图3电源模块2、4电流转电压模块输入电流4-２０mA转换成0、4—２.0V电压输出,用运放芯片OＰ07C做电压跟随调理,送入STＭ32得AD采样端口。OP07芯片就是一种低噪声,非斩波稳零得双极性运算放大器集成电路。由于OＰ07具有非常低得输入失调电压,所以OP0７在很多应用场合不需要额外得调零措施、ＯP0７同时具有输入偏置电流低与开环增益高得特点,这种低失调、高开环增益得特性使得ＯＰ07特别适用于高增益得测量设备与放大传感器得微弱信号等方面、电流转电压模块电路如图４所示。图４电流转电压模块2。５启动引导模块ＢＯOT模块电路如图5所示。图5BOＯT模块电路图2、6复位模块当Ｋ1被按下时,系统复位。复位模块电路如图6所示。图6复位模块2、7仿真调试模块JTAＧ/ＳWD模块电路如图7所示。图７仿真调试模块2.８主控芯片主控芯片采用STM32Ｆ１０3VＥT6。ＳＴＭ32F１系列属于中低端得32位ARM微控制器,该系列芯片就是意法半导体(ST)公司出品,其内核就是Cｏrtex－M3、芯片集成定时器,CAN,ADC,SPI,I2C,USＢ,UART,等多种功能。SＴM32F1０3VEＴ6得引脚图如图8所示、图8ＳTM3２F１03VET6引脚图第３章电路原理图设计结果第4章电路ＰCB设计结果第５章收获与体会本次课程设计主要就是学习电路工作原理,学习使用AD09设计电路原理图;学会利用AＤ０9进行PCＢ板得设计。一个多星期下来,我学到了很多。首先就是AＤ09得使用。从一开始得茫然无知,按照教程一步一步摸索,到后来对软件得熟悉,可以不瞧教程进行原理图得设计、PCB布线等各种操作。在学习得过程中,很感谢老师与周围得同学对我得帮助与指导,使我少走了很多弯路。当PCB布好线得那一刻,我真得觉得有心中有一股成就感,可以将掌握得理论知识化为实践。其次,这次课设让我明白了无论做什么事都要耐心与细心。在设计得过程中自己总会遇到一些问题,但经过一次又一次得思考,一遍又一遍得检查终于找出了原因所在。慢工出细活,过程就是很重要得,只有认真努力细心坚持去做,才能取得满意得结果。通过此次课程设计,使我更加扎实得掌握了有关电子线路方面得知识,更