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单片机温度监控系统的设计 第12页

更新时间:2009-10-24:  来源:毕业论文
单片机温度监控系统的设计 第12页
7  Protel99设计原理图
(1)使用Protel进行电路板设计的第一步便是设计原理图,原理图决定了整个电路的基本功能,也是接下来生成网络表和设计印刷电路板的基础。
① 在Protel 99的初始界面下新建一个设计库,该数据库用来管理项目。        
File-New-改文件名-改保存路径-OK
② 进入设计库文件中的文件夹Document。
③ 在Document  文件夹中新建原理图文件和印制板文件。
File-New-Schematic  Document-Ok-改文件名
File-New-PCB   Document-Ok-改文件名
④ 打开原理图文件。
⑤ 添加原理图文件库。
Design-Add/Remove Library- 浏览所需零件库-Add-Ok
⑥ 放置电路所需的各种元件,图件,网络标号等元器件。
Design-Add/Remove Library- 浏览所需零件库-Add-Ok
从零件库中调出元件       Place-part
⑦ 对原图元件进行布局,布线,构成一个完整的原理图。
    Place-part
⑧ 编辑和调整。然后进行输出存档。
右键-Properies….Designation-Part-Footrint Save
⑨ 打印或建立报表。
图7.1.1 protel设计的流程图

(2)用PCB系统设计PCB板分以下7个步骤:
① 有关参数的设置。这一步主要设定自动布参数、自动布线参数、板面参数等。
② PCB板尺寸设计。在禁止布线层上,沿设计的PCB边画边框线,即指定自动布局的范围。这一步为自动布局打基础。同时,在上层板面(即元器件面)沿禁止布线层的边框图线放置铜线,这是PCB板最后成型所必须的。
③ 布局就是根据原理图上元器件之间的连接关系,并考虑电磁兼容性以及元器件的安装空间和散热等,总是将元器件放置在PCB电路板上适当的位置。布局的好坏直接影响PCB板的电气性能和布局的功能,是PCB板设计过程中最费时、最繁琐的。布局工作需要耐心、细致。尽管系统提供了自动布局的功能,但是一般而言都需要手工调整。
手工布局,首先载入SCH生成的网络表,通过手工移动元器件PCB板上的排列位置实现布局。移动元器件是最好打开网络连接显示,这样就能观察到相邻元器件连线的疏     密。
自动布局,PCB系统环境提供自动布局功能完成元器件放置,但在细节处最好使用手工调整。布局时要求相互间连线多的元器件应该就近放置;相互间可能造成干扰的元器件应远离:功率器件应考虑散热空间。
④ 自动布线。布线就是在元器件引脚之间放置覆铜连线的过程,这一过程可以通过手工完成,也可以自动进行。但是Protel99的PCB系统提供了强大的自动布线功能,建议使用该功能自动布线。在进行自动布线之前,设计人员必须先设计好布线参数,定义布线规则。如果不适当,可能会导致自动布线失败,即布线的成功率不高,所以这一  步要特别注意
⑤ 启动设计规则检查DRC,这一步利用PCB提供的DRC功能对完成布线的PCB板进行检查,这一步由软件自动完成。检查的结果输出在报告文件*.rep中,PCB软件将出错处在PCB图上显示出来,为检查、修改提供方便。
⑥ 板面字符调整。为了使设计的PCB板美观,并且安装焊接元器件方便,应将元器件的名称。设计值的字符参数移至元器件框外。大小合适且字符不想重叠。
⑦ 将经过DRC检查无误,且版面字符调整好的PCB设计图存盘、输出、制版。
⑧ 印刷板电路设计完成以后,整个电路板的设计项目就基本完成。存档以便进行后期的修改及完善。
图7.1.2制作PCB板的流程 
8  硬件电路板的制作
本设计中需要有2个继电器控制外围温度调节系统,2个LED用来提示串口数据指示,还有一个PIC16F877A单片机,一个Max232电平转换器,一个有源晶体振荡器及其外围电阻电容等。在确定电路的正确性,可行性之后,开始使用Protel对它进行布图。
Protel是一个很好用的电子制作工具,它还可以进行仿真。在画原理图的过程中,原理图中的元件库中可能找不到自己要找的元件,如PIC16F877A等,所以要自己画元件。在画原理图后,选择将元件自动编号,然后根据需要更改部分元件的编号。在定好元件编号后,使用TOOLS中的ERC进行检查,它会提示是否有编号相同的元件等错误。在ERC检查无误后,便可以开始封装了。同样,部分元件的封装在PCB库中找不到或者是有出入,如按键开关,2位拨码开关在PCB库中找不到,所以需要自己根据元件的实际大小和相应的原理图中引脚编号,做出正确的封装。             
   图8.1 完整的PCB图
另外,可变电阻在原理图中的引脚编号和PCB库中的引脚编号有点出入(可在原理图中双击元件,选上HIDDEN PINS,则可以观察到元件的引脚编号),可以在PCB库中将该元件的引脚标号改成与原理图相对应的标号。在封装好全部元件后,可以生成一个元器件报表,在报表中可以清楚的看到各元件的标号和封装代号,在进一步检查完毕后就开始建立网络表。在禁止布线层中画一个边框和电路板大小一样的矩形,然后开始导入网络表,在导入网络表没有错误后,便开始正式布局了。根据原理图的走线,将器件分别拉入框中,放到合适的位置。布局完成后,先设置好安全间距为10mil,布线层选择底层,线宽选择25 mil,并将焊盘外径改为40mil,内径改为20mil(部分点要根据需要改小或改大)。然后就开始正式布线。布线不能单靠自动布线,特别是在本设计中有

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