IC卡智能水表電路設(shè)計說明

1、 . 工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院實(shí) 驗(yàn) 報 告課程名稱：電子線路CAD與仿真實(shí)驗(yàn)名稱：IC卡智能水表電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)類型： 驗(yàn)證性 綜合性 設(shè)計性實(shí)驗(yàn)室名稱： 信息學(xué)院機(jī)房班級：通信10-1學(xué)號：不再沉淪痕組別：同組人：成績：實(shí)驗(yàn)日期： 2012年10月25日實(shí)驗(yàn)報告撰寫要求1、 實(shí)驗(yàn)前用預(yù)習(xí)報告紙撰寫預(yù)習(xí)報告，預(yù)習(xí)報告包括以下容2、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備、器材或軟件環(huán)境4、 實(shí)驗(yàn)原理、方案設(shè)計、程序框圖、預(yù)編程序等5、 實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格6、 實(shí)驗(yàn)過程中，要認(rèn)真觀察，仔細(xì)記錄7、 完成實(shí)驗(yàn)后用實(shí)驗(yàn)報告紙撰寫實(shí)驗(yàn)報告，包括以下容8、 儀器設(shè)備型號與編號9、 實(shí)驗(yàn)器材或軟件環(huán)境10

2、、 實(shí)驗(yàn)步驟、程序調(diào)試方法11、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析12、 實(shí)驗(yàn)中存在的問題13、 體會與思考題14、 報告撰寫時，要求格式規(guī)、書寫整齊預(yù)習(xí)報告成績： 指導(dǎo)教師審核（簽名）： 年 月 日預(yù)習(xí)報告1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解完整的PCB板設(shè)計工序與方法；（2）掌握原理圖的設(shè)計方法；（3）掌握PCB板基礎(chǔ)知識與設(shè)計方法；（4）了解PCB的設(shè)計規(guī)則。2、實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備、器材或軟件環(huán)境（1）微機(jī)（最低配置: Pentium 4 CPU, 128M存）；（2）Protel DXP軟件（最低版本：V7.0）；（3）Windows2000/XP環(huán)境、MS Office 2000以上版、Adobe Acroba

3、t 5.0以上版。3、設(shè)計要求 本實(shí)驗(yàn)要求在Protel DXP軟件平臺上設(shè)計單片機(jī)控制的LED顯示的PCB板。具體要求如下：（1）采用雙面板設(shè)計PCB（外形與尺寸根據(jù)具體電子系統(tǒng)合理布局）；（2）PCB板中的過孔為穿透式、元件安裝方式為單面安裝；（3）PCB板中的信號導(dǎo)線的寬度10mil、電源導(dǎo)線寬度30mil，其他參數(shù)自定。4、實(shí)驗(yàn)報告要求（1）首先設(shè)計電路原理圖，要求在設(shè)計原理圖時要按步驟來設(shè)計，具體可以參照教材上的設(shè)計實(shí)例，要添加圖形來說明實(shí)驗(yàn)過程；（2）其次設(shè)計電路的PCB板，具體要求如下：元件的布局采用手工布局的方式，布局時要考慮元件布局的規(guī)則；布線采用自動布線的方式，布線前要設(shè)計

4、布線的規(guī)則；要分步驟來說明PCB的設(shè)計過程，要時添加圖形來說明實(shí)驗(yàn)過程；（3）實(shí)驗(yàn)報告中要寫明實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、解決的方法和實(shí)驗(yàn)體會。實(shí)驗(yàn)報告成績： 指導(dǎo)教師審核（簽名）： 年 月 日實(shí)驗(yàn)報告一、儀器設(shè)備型號與編號實(shí)驗(yàn)室儀器以與個人宏碁aspire5750G二、實(shí)驗(yàn)器材或軟件環(huán)境（1）計算機(jī)配置:宏碁 第二代英特爾CORE i5-2410M CPU, 2G存，1G顯存；（2）Protel DXP 2004；（3）Windows7環(huán)境、MS Office 2007、Adobe Acrobat 5.0以上版。三、實(shí)驗(yàn)步驟、程序調(diào)試方法(1) 設(shè)計電路原理圖實(shí)驗(yàn)電路圖按模塊一一設(shè)計，本實(shí)驗(yàn)將電路圖分

5、為四部分，用軟件制圖步驟如下：圖一圖二/圖三圖四整體原理電路圖截圖如下：（2）程序調(diào)試編譯檢查：檢查結(jié)果未出現(xiàn)錯誤，但是有幾個警告，經(jīng)過查看警告并不影響本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，因此按老師說的可以忽略警告。再就是做元器件報表，部分截圖如下：報表檢查無誤后再進(jìn)行下一步，導(dǎo)入電路圖到PCB板上：選擇Designupdate to PCB，結(jié)果如下（部分截圖）：這是反復(fù)做了幾次才出現(xiàn)的結(jié)果，剛開始因?yàn)閷?shí)驗(yàn)不連續(xù)，所以第二次實(shí)驗(yàn)做的是導(dǎo)入電路圖，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室電腦上都安裝了還原精靈，所以需要將軟件中沒有的PCB電路元件庫重新導(dǎo)入到libraries并選擇需要的元器件替換原來的元器件。執(zhí)行結(jié)果：顯示對號表示導(dǎo)入成功，

6、因此可以在PCB上找到導(dǎo)入的電路元器件，然后把它拖到黑色的PCB面板上進(jìn)行下一步操作。手工布局（未布置完某時刻截圖）：接下來就是給已經(jīng)手工布局好的電路圖加邊框，步驟簡單，拐彎處可以選擇45°的折線，其它則都是直線，在此就不截圖說明。邊框畫好后就是設(shè)置布線規(guī)則，需要設(shè)置的有VCC和VDD等，截圖如下：布線規(guī)則設(shè)置完畢后，接下來選擇自動全部布線，當(dāng)顯示100%時，表示成功。在這個步驟我做了很多次，但每次都能夠一步成功，不會像其他同學(xué)的布線時停止在百分之幾十就不動了，那這說明布局或者畫邊框出現(xiàn)了問題，需要再檢查排除錯誤方能自動布線成功。然后就是選擇布銅，分為物理層、底層和頂層，操作步驟截圖

7、如下：添加邊距與數(shù)據(jù)，最后得到的PCB板如下：最后得到的3D效果圖如下：四、實(shí)驗(yàn)中存在的問題 由于是初學(xué)者，在學(xué)習(xí)的過程中難免出現(xiàn)很多細(xì)節(jié)上的錯誤，經(jīng)過這么多學(xué)時的學(xué)習(xí)歸納總結(jié)主要有以下一些錯誤：1、原理圖設(shè)計連線過程中有時會自動加上結(jié)點(diǎn)造成錯誤。2、原理圖設(shè)計時元器件相隔太遠(yuǎn)。3、原理圖設(shè)計時繪制導(dǎo)線過多導(dǎo)致圖紙看起來非常復(fù)雜。4、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號使用不當(dāng)。5、在印刷電路板設(shè)計中裝入網(wǎng)絡(luò)表時元器件不能完全調(diào)入。6、PCB圖中手動布線如果用走直線拉得不直時會有毛刺。7、手工布局和自動布線出現(xiàn)規(guī)則性錯誤。8、生成的印刷電路板圖與電路原理圖不相符，有一些元件沒有連上。五、解決方法經(jīng)過課堂上聽老師講課、課堂

8、實(shí)驗(yàn)以與課后學(xué)習(xí)和實(shí)踐的過程中，我找到了我遇到的這些問題的解決方法，可能說的并不專業(yè)，但是還是能夠解決問題的。1、盡量線與線不重疊或者繞開有節(jié)點(diǎn)的地方連線，這樣就不會自動加節(jié)點(diǎn)。2、選擇放置時把窗口放大到合適的大小，然后元件封裝就容易多了。3、能夠用總線代替總線分支的就都繪制總線，這樣繪圖顯得簡潔明了多了。4、網(wǎng)絡(luò)線路太多可以使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，但是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號必須一一對應(yīng)。5、到網(wǎng)絡(luò)表文檔中查找未定義封裝的元件，補(bǔ)上元件封裝6、走直線的時候心要靜，別緊，同時可以用快捷鍵“空格鍵”來確定所畫線路。還有就是可以選擇在拐角處使用45°的折線。7、這種情況時有發(fā)生，問題出在原理圖上，原理圖看上去是連

9、上了，但畫圖不符合規(guī)，導(dǎo)致未連接上，因此只要畫圖時規(guī)下就可以解決。8、手工布局一定要考慮好布局規(guī)則，元件連線多的器件盡量放在一起可以節(jié)省繞線距離避免線路干擾等等。自動布線前需要設(shè)計好布線規(guī)則，線與線之間盡量少交叉，自動布線如果不滿意可以適當(dāng)在手工布線調(diào)整。六、體會與思考隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，電路設(shè)計越來越復(fù)雜，手工設(shè)計越來越難以適應(yīng)形勢發(fā)展的需要，Protel 99 SE以其強(qiáng)大的功能、快捷實(shí)用的操作界面與良好的開放性，為設(shè)計者提供了現(xiàn)代電子設(shè)計手段，使設(shè)計者能快捷、準(zhǔn)確地設(shè)計出滿意的電路原理圖和印刷電路板，不愧是從事電路設(shè)計的一個良好的工具。因此，作為通信工程專業(yè)的我們，學(xué)習(xí)它的重要性顯得

10、極為明顯與必要。作為初學(xué)者的我，在學(xué)習(xí)的過程中，首先接觸的是如何繪制基本電路的原理圖。這在整個學(xué)習(xí)過程中是相對簡單的，因?yàn)樗抢L制其它圖的基礎(chǔ)。要繪制原理圖，首先要創(chuàng)建一個新的Schematic Document界面，然后就是加載原件庫，當(dāng)遇到庫中所沒有的元器件時，我們就要自己導(dǎo)入元件庫。在這一系列的學(xué)習(xí)過程中，我慢慢也就熟練起來了。之后便是PCB封裝的學(xué)習(xí)了。這是很重要的一個過程，需要我注意的就是每一個原件都要有封裝并且要封裝正確。這之后我們要對原理圖生成一個網(wǎng)絡(luò)報表，然后在PCB中也同樣創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)報表，只有當(dāng)檢錯后顯示“All macros validated”，才能進(jìn)行下一步的動作，但這也只是正確完成PCB的一個必要前提，只有當(dāng)所有的原件都連線時，才有可能正確。接下來同樣還有很多細(xì)節(jié)問題，在通過老師的講解和自身學(xué)習(xí)，一個個問題迎刃而解，看到自己設(shè)計的電路圖和制作的PCB板，我體會到前所未有的成就感。 Protel的學(xué)習(xí)要多練習(xí)，熟能生巧，只有這樣