簡(jiǎn)易洗衣機(jī)控制電路課程設(shè)計(jì)

1、學(xué) 號(hào)： 課 程 設(shè) 計(jì)題 目簡(jiǎn)易洗衣機(jī)控制電路學(xué) 院信息工程學(xué)院專 業(yè)通信工程班 級(jí)姓 名指導(dǎo)教師課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 通信 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目: 初始條件：電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、protel99se軟件及以上版本如protel dxp要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1.電路的原理圖的設(shè)計(jì)2.印刷版圖的制作3.設(shè)計(jì)電路的仿真，并給出仿真結(jié)果及分析3.設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫時(shí)間安排：序號(hào)階段內(nèi)容所需時(shí)間1選題，原理方案設(shè)計(jì)2天2電路原理圖、印刷版圖的設(shè)計(jì)、電路的仿真3天3撰寫報(bào)告1天4答辯1天合計(jì)7天指導(dǎo)教師簽名

2、： 系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日目錄摘要4abstract51 protel 99se 軟件介紹和設(shè)計(jì)分析51.1 protel 99se軟件的介紹61.2 protel99se軟件的系統(tǒng)組成61.2.1 電路工程設(shè)計(jì)部分61.2.2 電路仿真與pld部分62 電路原理設(shè)計(jì)分析62.1 秒信號(hào)產(chǎn)生電路72.2 計(jì)時(shí)電路82.3 顯示電路92.4 狀態(tài)顯示電路92.5 洗衣機(jī)電機(jī)控制電路113 運(yùn)用protel 99se繪制原理圖123.1啟動(dòng)原理圖設(shè)計(jì)服務(wù)器123.2設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境123.3裝入所需的元件庫133.4放置元件143.5原理圖布線153.6編輯和調(diào)整153.8生成網(wǎng)

3、絡(luò)表164 運(yùn)用protel 99se繪制pcb圖174.1 啟動(dòng)印刷電路板設(shè)計(jì)服務(wù)器174.2 規(guī)劃電路板184.3 設(shè)置參數(shù)194.4 裝入元件封裝庫194.5 裝入網(wǎng)絡(luò)表204.6 元器件布局204.7 自動(dòng)布線204.8 手工調(diào)整204.9 打印輸出印刷電路板圖執(zhí)205 運(yùn)用protel 99se仿真215.1 仿真的設(shè)計(jì)流程圖215.2 電路仿真215.2.1 生成原理圖文件215.2.2仿真器的設(shè)置215.2.3仿真器輸出的仿真結(jié)果225.2.4通過波形了解電路的時(shí)序。225.2.5 完善原理圖的設(shè)計(jì)236 心得體會(huì)總結(jié)247 參考文獻(xiàn)25摘要 這次課設(shè)是利用protel 99se

4、 這款軟件來設(shè)計(jì)繪制簡(jiǎn)易洗衣機(jī)的控制電路原理圖和pcb板，并進(jìn)行電路仿真。該洗衣機(jī)控制電路是基于數(shù)字電路定時(shí)器的簡(jiǎn)易控制電路。通過預(yù)置洗衣機(jī)的洗滌時(shí)間來自動(dòng)的正反轉(zhuǎn)和暫停，并且用不同的指示燈來表示洗衣機(jī)的正逆暫停三狀態(tài)。當(dāng)?shù)竭_(dá)定時(shí)時(shí)間后，會(huì)自動(dòng)報(bào)警，發(fā)出蜂鳴聲。同時(shí)，用兩位數(shù)碼管來顯示預(yù)置時(shí)間和洗滌剩余時(shí)間。具有良好的用戶界面。這次設(shè)計(jì)中，使用了protel 99se繪制原理圖、繪制pcb板的圖并進(jìn)行了原理圖的仿真，通過電路的原理分析和設(shè)計(jì)，熟練的掌握了protel 99se的使用技巧，增加對(duì)繪制電路板的認(rèn)識(shí)。protel 99se 能夠很好的完成電路的原理圖繪制，電路的pcb板的制作和電路的

5、仿真，讓實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠更好的完成。關(guān)鍵字 protel 99se 簡(jiǎn)易洗衣機(jī)控制電路 原理圖 pcb板abstract this lecture is set 99se protel using the software to design drawing simple machine control circuit principle diagram and pcb, and simulation.this washing machine control circuit is based on the summary of digital circuit timer control circu

6、it. the washing machine by preset time to be positive &negative and suspension, and expressed in different light of washing is suspended three state. after the time when we arrived on time, will automatically alarm, beeping. at the same time, with two digital tube to display the presettime and washi

7、ng time remaining. good user interface.the course is designed to introduce the principle of protel 99se drawing, pcb and schematic diagram of the simulation, through principle analysis and design of the circuit, 99se protel of mastering the skill of drawing board, increase the understanding.protel 9

8、9se can very good complete circuit principle diagram, circuit pcb and circuit simulation experimental design, make better able to finish.key words 99se protel simple machine control circuit principle diagram pcb1 protel 99se 軟件介紹和設(shè)計(jì)分析1.1 protel 99se軟件的介紹protel是protel公司近10年來致力于windows平臺(tái)開發(fā)的最新結(jié)晶，能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)

9、概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。因而今天的protel最新產(chǎn)品已不是單純的pcb（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是一個(gè)具有開放式集成化的設(shè)計(jì)管理體系、超強(qiáng)的修改于編輯功能、強(qiáng)大的設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)工具，覆蓋了以pcb為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。protel99se是應(yīng)用于windows9x/2000/nt操作系統(tǒng)下的eda設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫管理模式，可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3d模擬功能，是一個(gè)32位的設(shè)計(jì)軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作，可以設(shè)計(jì)32個(gè)信號(hào)層，16個(gè)電源-地層和16個(gè)機(jī)加工層protel共分

10、5個(gè)模塊，分別是原理圖設(shè)計(jì)、pcb設(shè)計(jì)（包含信號(hào)完整性分析）、自動(dòng)布線器、原理圖混合信號(hào)仿真、pld設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)主要是原理圖設(shè)計(jì)、pcb設(shè)計(jì)和電路仿真。1.2 protel99se軟件的系統(tǒng)組成按照系統(tǒng)功能來劃分，protel99se主要包含以下倆大部分和6個(gè)功能模塊。1.2.1 電路工程設(shè)計(jì)部分(1)電路原理設(shè)計(jì)部分（advanced schematic 99）：電路原理圖設(shè)計(jì)部分包括電路圖編輯器（簡(jiǎn)稱sch編輯器）、電路圖零件庫編輯器（簡(jiǎn)稱schlib編輯器）和各種文本編輯器。本系統(tǒng)的主要功能是：繪制、修改和編輯電路原理圖；更新和修改電路圖零件庫；查看和編輯有關(guān)電路圖和零件庫的各種報(bào)

11、表。 （2）印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)（advanced pcb 99）：印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括印刷電路板編輯器（簡(jiǎn)稱pcb編輯器）、零件封裝編輯器（簡(jiǎn)稱pcblib編輯器）和電路板組件管理器。本系統(tǒng)的主要功能是：繪制、修改和編輯電路板；更新和修改零件封裝；管理電路板組件。 （3）自動(dòng)布線系統(tǒng)（advanced route 99）：本系統(tǒng)包含一個(gè)基于形狀（shape-based）的無柵格自動(dòng)布線器，用于印刷電路板的自動(dòng)布線，以實(shí)現(xiàn)pcb設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。 1.2.2 電路仿真與pld部分（1）電路模擬仿真系統(tǒng)（advanced sim 99）：電路模擬仿真系統(tǒng)包含一個(gè)數(shù)字/模擬信號(hào)仿真器，可提供連續(xù)的數(shù)字

12、信號(hào)和模擬信號(hào)，以便對(duì)電路原理圖進(jìn)行信號(hào)模擬仿真，從而驗(yàn)證其正確性和可行性。 （2）可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)（advanced pld 99）：可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)包含一個(gè)有語法功能的文本編輯器和一個(gè)波形編輯器（waveform）。本系統(tǒng)的主要功能是；對(duì)邏輯電路進(jìn)行分析、綜合；觀察信號(hào)的波形。利用pld系統(tǒng)可以最大限度的精簡(jiǎn)邏輯部件，使數(shù)字電路設(shè)計(jì)達(dá)到最簡(jiǎn)化。 （3）高級(jí)信號(hào)完整性分析系統(tǒng)（advanced integrity 99）：信號(hào)完整性分析系統(tǒng)提供了一個(gè)精確的信號(hào)完整性模擬器，可用來分析pcb設(shè)計(jì)、檢查電路設(shè)計(jì)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)超調(diào)量、阻抗和信號(hào)諧波要求等。2 電路原理設(shè)計(jì)分析 路主要分為顯示電路、

13、秒脈沖發(fā)生電路、計(jì)時(shí)電路和洗衣機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。顯示電路使用的是兩個(gè)單位的共陰極八段數(shù)碼管，使用兩片74ls48作為數(shù)碼管譯碼芯片。秒脈沖發(fā)生電路采用了使用成熟廣泛的555定時(shí)器芯片，通過電腦usb插口供電，產(chǎn)生秒信號(hào)，作為各芯片的時(shí)鐘信號(hào)。計(jì)時(shí)電路使用的是四片十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74ls192芯片，分別設(shè)計(jì)為十進(jìn)制和六進(jìn)制電路，用于完成時(shí)間的定時(shí)、計(jì)時(shí)功能。報(bào)警電路和狀態(tài)顯示電路使用的是簡(jiǎn)單的非門和與非門74ls04、74ls00組成的邏輯組合電路，分別控制蜂鳴器和發(fā)光二極管，來實(shí)現(xiàn)報(bào)警和狀態(tài)顯示。電機(jī)控制電路采用了3-8譯碼器74ls138和與非門電路的組合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反暫停狀態(tài)。其整體電路圖

14、如圖2所示：圖2 電路總原理圖2.1 秒信號(hào)產(chǎn)生電路秒信號(hào)發(fā)生器采用555定時(shí)器，555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。其成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器。555定時(shí)器包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) rs 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 t 及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓vcc /3 和 2vcc /3 。其秒信號(hào)發(fā)生電路如圖2.1.1所示：圖2.1.1 秒信號(hào)產(chǎn)生電路2.2 計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)電路采用的是74ls192可預(yù)置同步可逆bcd碼計(jì)數(shù)器。使用74ls192十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)一百進(jìn)制分計(jì)數(shù)器和六十秒計(jì)數(shù)器的原理是一樣的，不同的只是它

15、們的輸入脈沖和進(jìn)制不同而已。我們用四片74ls192來實(shí)現(xiàn)分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)功能，對(duì)于秒信號(hào)，我們要的只是減計(jì)數(shù)，所以我們把兩片秒計(jì)數(shù)的74ls192芯片的up端接到高電平上去,down端接到秒脈沖上；十分秒位上的輸入端b、c端接到高電平上，即從輸入端置入0110（十進(jìn)制的6），秒十位的ld端和借位端bo聯(lián)在一起，再把秒位的bo端和十秒位的down聯(lián)在一起。由真值表可知，ld低電平有效，產(chǎn)生借位信號(hào)時(shí)，bo也是低電平有效。當(dāng)秒脈沖從秒位的down端輸入的時(shí)候秒計(jì)數(shù)的74ls192開始從9減到0；這時(shí)，它的借位端bo 會(huì)發(fā)出一個(gè)低電平到秒十位的輸入端down，秒十位的計(jì)數(shù)從6變到5，一直到變?yōu)?；當(dāng)

16、高低位全為零的時(shí)候，秒十位的bo發(fā)出一個(gè)低電平信號(hào)，down為零時(shí)，置數(shù)端ld等于零，秒十位完成并行置數(shù)，下一個(gè)down脈沖來到時(shí)，計(jì)數(shù)器進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)減計(jì)數(shù)工作中。 對(duì)于分計(jì)數(shù)來說，道理也是一樣的；只是要求，當(dāng)秒計(jì)數(shù)完成了，分可以自動(dòng)減少，需要把秒十位的借位端bo端接到分計(jì)數(shù)的down端作為分計(jì)數(shù)的輸入信號(hào)來實(shí)現(xiàn)秒從分計(jì)數(shù)上的借位。當(dāng)然，這些計(jì)數(shù)器工作，其中的清零端cr要處于低電平，置數(shù)端不置數(shù)時(shí)要處于高電平。這是一個(gè)獨(dú)立工作的最高可以顯示99分鐘的計(jì)時(shí)器。把四個(gè)74ls192的qa/qb/qc/qd都接到外部的顯示電路上就可以看到時(shí)間的顯示了。作為洗衣機(jī)控制器的一個(gè)模塊，它還得有一定的接口

17、來和其他的模塊連接在一起協(xié)調(diào)工作，我們可以利用分計(jì)數(shù)的up端來進(jìn)行外部置數(shù)，當(dāng)把它們各接到一個(gè)與非門的輸出上，與非門的輸入一端接脈沖信號(hào)，一端接低電平，當(dāng)要置數(shù)時(shí)，將與非門的輸入端從低變?yōu)楦撸蜷_與非門，另一輸入端的的脈沖上就可以實(shí)現(xiàn)從09的數(shù)字輸入。如圖2.2.1所示，為計(jì)時(shí)電路電路原理圖。圖2.2.1 四片74ls192組成的計(jì)時(shí)電路2.3 顯示電路顯示電路采用了兩片一位的共陰極七段數(shù)碼管（如圖3.3.2所示），來分別顯示分鐘計(jì)時(shí)的十位和各位，完成預(yù)置和顯示功能。數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電路采用的共陰極的七段譯碼器74ls48，它內(nèi)部有上拉電阻，可以直接與共陰極的數(shù)碼管相連接。 由于數(shù)碼管只用顯示09

18、的數(shù)字，則lt、lbi、bi/rbo三個(gè)腳都接高電平，a b c d 四個(gè)輸入端連接74ls192的輸出，就能顯示出預(yù)置的時(shí)間和定時(shí)的剩余時(shí)間。其連接電路圖如圖2.3.1所示：圖2.3.1 數(shù)碼管顯示電路連接2.4 狀態(tài)顯示電路洗衣機(jī)洗滌共有三個(gè)狀態(tài)，分別為暫停，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，用三個(gè)不同的顏色的led燈來表示。在三個(gè)狀態(tài)中，4060秒為正轉(zhuǎn)、3040秒鐘為暫停、1030秒為反轉(zhuǎn)、0-10秒為暫停。分別有紅綠黃來表示正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)和暫停三個(gè)狀態(tài)。三個(gè)狀態(tài)區(qū)分的標(biāo)志位為秒信號(hào)的十分位，當(dāng)74ls192輸出為00000001 為暫停；輸出為00010011 為反轉(zhuǎn)；輸出為00110100 為暫停；輸出為01

19、000110為正轉(zhuǎn)。有效區(qū)分狀態(tài)為三位，然而直接區(qū)分，難度很大，門電路會(huì)使用大很多。根據(jù)這些，因而采用3-8譯碼器芯片74ls138，經(jīng)過譯碼后有八位，容易進(jìn)行區(qū)分。其區(qū)分框圖如圖所示：00000101001110010100110正轉(zhuǎn)紅燈亮反轉(zhuǎn)綠燈亮?xí)和｜S燈亮0123456譯碼圖2.4.1 狀態(tài)電路譯碼顯示框圖在此處74ls138作為譯碼器，g1 接高電平，g2接低電平。a b c譯碼輸入端分別接到74ls192的輸出的低三位。y0y7作為輸出，低電平有效，則通過門電路，將y4 y5 與非后作為紅燈輸入，表示為正轉(zhuǎn)狀態(tài)；將y3 y0與非后作為黃燈輸入，表示暫停狀態(tài)、將y1 y2與非后作為綠燈

20、輸入，表示反轉(zhuǎn)。其總體電路圖如圖2.4.2所示：圖2.4.2 狀態(tài)顯示電路2.5 洗衣機(jī)電機(jī)控制電路洗衣機(jī)控制電路要完成功能有時(shí)間預(yù)置，定時(shí)報(bào)警，正反暫停狀態(tài)控制，定時(shí)時(shí)間到后停止洗衣機(jī)運(yùn)行。 因此使用三個(gè)按鍵，分別實(shí)現(xiàn)時(shí)間的分個(gè)位、分十位和開始工作功能。按鍵接到門電路的輸入，經(jīng)過上拉電阻，未按下時(shí)，是高電平狀態(tài)，當(dāng)按下時(shí)，為低電平，按鍵兩邊并聯(lián)一個(gè)0.1uf的磁片電容消除尖脈沖。時(shí)間預(yù)置是通過按鍵經(jīng)過一個(gè)非門，在接入二輸入與非門電路的一個(gè)輸入，另一個(gè)接與非門輸入端接入秒脈沖信號(hào)，當(dāng)按鍵按下時(shí)，們電路打開，秒信號(hào)能夠進(jìn)入74ls192的up端進(jìn)行計(jì)數(shù)。起到時(shí)間預(yù)置功能。狀態(tài)的控制可以使用上面的

21、狀態(tài)led燈的輸入作為繼電器的輸入，當(dāng)紅燈亮?xí)r，信號(hào)同時(shí)到達(dá)繼電器，是電機(jī)接正的5v電源，當(dāng)綠燈亮的時(shí)候，信號(hào)到達(dá)另一個(gè)繼電器，電機(jī)接到-5v,電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)為黃燈的時(shí)候，亮電平都為低電平，繼電器不工作，電機(jī)暫停。電路的啟動(dòng)與停止時(shí)本設(shè)計(jì)的獨(dú)特點(diǎn)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到了之后，高位74ls192的bo輸出端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低電平信號(hào)，把這個(gè)信號(hào)送給rs觸發(fā)器的r端，并把rs觸發(fā)器的q輸出作為一個(gè)二輸入與非門的輸入端，另一個(gè)輸入一個(gè)秒信號(hào)，與非門的輸出接入到低位的74ls192的down端作為信號(hào)輸入。這時(shí)，rs觸發(fā)器會(huì)置0，封鎖了與非門，是秒信號(hào)不能進(jìn)入74ls192，電路停止。同時(shí)，用一個(gè)按鍵來控制rs觸發(fā)器

22、的s端，在設(shè)置時(shí)間過程中，bo信號(hào)會(huì)消失，但是rs此時(shí)輸入為1 1 ，為保持狀態(tài)，即rs輸出為低電平，電路仍然不能計(jì)時(shí)。當(dāng)時(shí)設(shè)置好時(shí)間后，按下按鍵，rs置1，與非門打開，秒信號(hào)進(jìn)去。報(bào)警電路采用蜂鳴器，蜂鳴器的正極接到rs觸發(fā)器的反相輸出端,在到達(dá)定時(shí)的時(shí)間后，方向輸出為高電平，蜂鳴器報(bào)警。整體電路圖如圖2.5.1所示：圖2.5.1 控制電路圖 3 運(yùn)用protel 99se繪制原理圖電路原理圖設(shè)計(jì)最基本的要求是正確性，其次是布局合理，最后在是正確性和布局合理的前提下力求美觀。在繪制簡(jiǎn)易洗衣機(jī)控制電路過程如下：3.1啟動(dòng)原理圖設(shè)計(jì)服務(wù)器進(jìn)入protel 99 se，創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行菜單fi

23、le/new命令，從框中選擇原理圖服務(wù)器（schematic document）圖標(biāo)，雙擊該圖標(biāo)，建立原理圖設(shè)計(jì)文檔。雙擊文檔圖標(biāo)，進(jìn)入原理圖設(shè)計(jì)服務(wù)器界面。界面如圖3.1.1所示：圖3.1.1 protel99se的工作界面3.2設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境執(zhí)行菜單design/options和tool/preferences，設(shè)置圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格等。圖3.2.1 設(shè)置原理圖工作環(huán)境圖3.2.2 設(shè)置原理圖工作環(huán)境3.3裝入所需的元件庫在設(shè)計(jì)管理器中選擇browse sch頁面，在browse區(qū)域中的下拉框中選擇library，然后單擊add/remove按鈕，在彈出的窗口中尋找prote

24、l 99 se子目錄，在該目錄中選擇librarysch路徑，在元件庫列表中選擇所需的元件庫，比如miscellaneous devices.ddb，ti databook庫等，單擊add按鈕，即可把元件庫增加到元件庫管理器中。本次設(shè)計(jì)中，只需要裝入devices.ddb、sim.ddb就能夠完成本次試驗(yàn)，如圖3.3.1所示：圖3.3.1 添加元器件3.4放置元件 根據(jù)實(shí)際電路的需要，到元件庫中找出所需的元件，然后用元件管理器的place按鈕將元件放置在工作平面上，再根據(jù)元件之間的走線把元件調(diào)整好。如圖3.4.1：圖3.4.1 放置元件3.5原理圖布線 利用protel 99 se提供的各種工

25、具、指令進(jìn)行布線，將工作平面上的器件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號(hào)連接起來，構(gòu)成一個(gè)完整的電路原理圖。如圖3.5.1：圖3.5.1 原理圖布線完成3.6編輯和調(diào)整 利用protel 99 se 所提供的各種強(qiáng)大的功能對(duì)原理圖進(jìn)一步調(diào)整和修改，以保證原理圖的美觀和正確。同時(shí)對(duì)元件的編號(hào)、封裝進(jìn)行定義和設(shè)定等。3.7檢查原理圖 使用protel 99 se 的電氣規(guī)則，即執(zhí)行菜單命令tool/rec對(duì)畫好的電路原理圖進(jìn)行電氣規(guī)則檢查。若有錯(cuò)誤，根據(jù)錯(cuò)誤情況進(jìn)行改正。3.8生成網(wǎng)絡(luò)表 網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)和印刷電路板設(shè)計(jì)之間的橋梁，執(zhí)行菜單命令design/create netlist可以生成具有元件

26、名、元件封裝、參數(shù)及元件之間連接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)表。（部分略） c1rad0.10.1ufc2rad0.10.1ufc3rad0.10.1ufc4rad0.10.1ufc5rad0.110uf4 運(yùn)用protel 99se繪制pcb圖電路設(shè)計(jì)的最終目的是為了設(shè)計(jì)出電子產(chǎn)品，而電子產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)是通過印刷電路板來實(shí)現(xiàn)的。protel 99 se為設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)完整的電路板設(shè)計(jì)環(huán)境，使電路設(shè)計(jì)更加方便有效。應(yīng)用protel 99 se設(shè)計(jì)印刷電路板過程如下，結(jié)果圖如圖4：圖4 pcb效果圖4.1 啟動(dòng)印刷電路板設(shè)計(jì)服務(wù)器執(zhí)行菜單file/new命令，從框中選擇pcb設(shè)計(jì)服務(wù)器（pcb document

27、）圖標(biāo)，雙擊該圖標(biāo)，建立pcb設(shè)計(jì)文檔。雙擊文檔圖標(biāo)，進(jìn)入pcb設(shè)計(jì)服務(wù)器界面。界面圖如圖4.1.1：圖4.1.1 pcb設(shè)計(jì)界面4.2 規(guī)劃電路板根據(jù)要設(shè)計(jì)的電路確定電路板的尺寸。選取keep out layer復(fù)選框，執(zhí)行菜單命令place/keepout/track，繪制電路板的邊框。執(zhí)行菜單design/options，在“signal lager”中選擇bottom lager，把電路板定義為雙面板。圖4.2.1 電路板規(guī)劃4.3 設(shè)置參數(shù)參數(shù)設(shè)置是電路板設(shè)計(jì)的非常重要的步驟，執(zhí)行菜單命令design/rules，左鍵單擊routing按鈕，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在規(guī)則類（rules cla

28、sses）中設(shè)置參數(shù)。選擇routing layer，對(duì)布線工作層進(jìn)行設(shè)置：左鍵單擊properties，在“布線工作層面設(shè)置”對(duì)話框的“pule attributes”選項(xiàng)中設(shè)置tod layer為“not used”、設(shè)置 bottom layer為“any”。選擇width constraint，對(duì)地線線寬進(jìn)行設(shè)置：左鍵單擊add按鈕，進(jìn)入線寬規(guī)則設(shè)置界面，首先在rule scope區(qū)域的filter kind選擇框中選擇net，然后在net下拉框中選擇gnd，再在rule attributes區(qū)域?qū)inimum width、maximum width和preferred三個(gè)輸入框的線

29、寬設(shè)置為 1.27 mm；電源線寬的設(shè)置：在net下拉框中選擇vcc，其他與地線線寬設(shè)置相同；整板線寬設(shè)置：在filter kind選擇框中選擇whole board，然后將minimum width，maximum width和preferred三個(gè)輸入框的線寬設(shè)置為0.635 mm。4.4 裝入元件封裝庫執(zhí)行菜單命令design/add/remove library，在“添加/刪除元件庫” 對(duì)話框中選取所有元件所對(duì)應(yīng)的元件封裝庫，例如：pcb footprint，transistor，general ic，international rectifiers等。本次在網(wǎng)上下了一個(gè)通用封裝庫，界

30、面如圖所示：圖4.4.1 添加封裝庫4.5 裝入網(wǎng)絡(luò)表執(zhí)行菜單design/load nets命令，然后在彈出的窗口中單擊browse按鈕，再在彈出的窗口中選擇電路原理圖設(shè)計(jì)生成的網(wǎng)絡(luò)表文件（擴(kuò)展名為net），如果沒有錯(cuò)誤，單擊execute。若出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，必須更改錯(cuò)誤。4.6 元器件布局protel 99 se既可以進(jìn)行自動(dòng)布局也可以進(jìn)行手工布局，執(zhí)行菜單命令tools/auto placement/auto placer可以自動(dòng)布局。布局是布線關(guān)鍵性的一步，為了使布局更加合理，多數(shù)設(shè)計(jì)者都采用手工布局方式。4.7 自動(dòng)布線protel 99 se采用世界最先進(jìn)的無網(wǎng)格、基于形狀的對(duì)角線自

31、動(dòng)布線技術(shù)。執(zhí)行菜單命令auto routing/all，并在彈出的窗口中單擊route all按鈕，程序即對(duì)印刷電路板進(jìn)行自動(dòng)布線。只要設(shè)置有關(guān)參數(shù)，元件布局合理，自動(dòng)布線的成功率幾乎是100%。4.8 手工調(diào)整自動(dòng)布線結(jié)束后，可能存在一些令人不滿意的地方，可以手工調(diào)整，把電路板設(shè)計(jì)得盡善盡美。立體圖如下：4.9 打印輸出印刷電路板圖執(zhí)行菜單命令file/print/preview，形成擴(kuò)展名為ppc的文件，再執(zhí)行菜單命令file/print job，就可以打印輸出印刷電路板圖。5 運(yùn)用protel 99se仿真protel advanced sim99 是一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)/?；旌闲盘?hào)電纜仿

32、真器能提供連續(xù)的模擬信號(hào)和離散的數(shù)字信號(hào)仿真。它運(yùn)行在protel的eda/client 集成環(huán)境下，與protel advanced schematic原理圖輸入程序協(xié)同工作，作為advanced schematic 的擴(kuò)展，它為用戶提供了一個(gè)完整的從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證的仿真設(shè)計(jì)環(huán)境。它具有windows風(fēng)格的菜單，對(duì)話框和工具欄，使得用戶可以方便地對(duì)仿真器進(jìn)行設(shè)置，仿真工作更加輕松自如。5.1 仿真的設(shè)計(jì)流程圖 仿真原理圖要添加對(duì)應(yīng)的元器件庫：sim.ddb 才能進(jìn)行仿真，仿真的流程如圖5.1.1所示：設(shè)計(jì)需要仿真的原理圖文件仿真所設(shè)計(jì)的原理圖整理并連接該原理圖分析仿真結(jié)果添加激勵(lì)源到原理圖中設(shè)置

33、sim99仿真環(huán)境選擇仿真用原理圖元件調(diào)用仿真用元件庫設(shè)置節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)圖5.1.1 仿真流程圖和原理圖設(shè)計(jì)流程圖5.2 電路仿真 對(duì)于數(shù)字電路仿真，主要關(guān)心的是各個(gè)數(shù)字節(jié)點(diǎn)的邏輯狀態(tài)，即僅與數(shù)字電路元器件向來的節(jié)點(diǎn)，仿真該電路的結(jié)果就是計(jì)算電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的值，對(duì)于數(shù)字節(jié)點(diǎn)，這些值就是邏輯電平。 洗衣機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)是由計(jì)時(shí)模型和i/o模型共同決定，即他描敘元器件的計(jì)時(shí)特性和元器件的負(fù)載和驅(qū)動(dòng)特性。 5.2.1 生成原理圖文件 該洗衣機(jī)簡(jiǎn)易控制電路采用數(shù)字電路。該電路通過四個(gè)數(shù)碼管和三個(gè)發(fā)光二極管來顯示電路，完成電路的顯示功能，其原理圖如圖2所示。5.2.2仿真器的設(shè)置 仿真器選擇瞬態(tài)仿真，起始時(shí)間為0，終止時(shí)間為5.0。步長(zhǎng)設(shè)置為2us，仿真