紅外感應(yīng)門(mén)鈴設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)論文

......編號(hào)：<傳感器應(yīng)用技術(shù)>實(shí)訓(xùn)論文說(shuō)明書(shū)題目：紅外感應(yīng)門(mén)鈴設(shè)計(jì)院〔系：信息與通信學(xué)院專業(yè)：電子信息工程學(xué)生__學(xué)號(hào)：指導(dǎo)李秀東、胡機(jī)秀、童有為、王守華2012......摘要本設(shè)計(jì)的紅外線感應(yīng)電子門(mén)鈴,可在來(lái)客距房門(mén)一定距離時(shí)發(fā)出音頻信號(hào),以告知主人"有客來(lái)訪"。該門(mén)鈴還可兼作報(bào)警器用。電路能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線,該紅外線感應(yīng)電子門(mén)鈴電路由紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、低頻振蕩器、音頻振蕩器和音頻輸出電路等組成。當(dāng)人進(jìn)入感應(yīng)的區(qū)域內(nèi),即可發(fā)出鈴聲或者報(bào)警聲,適用于家庭、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場(chǎng)合的鈴聲和報(bào)警。概述了紅外輻射的知識(shí)、反射式紅外傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理。利用反射式紅外傳感器設(shè)計(jì)了一種被動(dòng)式紅外報(bào)警電路,分析了該電路的功能和工作原理。反射式紅外傳感器具有很多的優(yōu)點(diǎn),在人們生活、安全、警戒等裝置中應(yīng)用較廣。關(guān)鍵字：紅外線反射式感應(yīng)門(mén)鈴AbstractThedesignoftheinfraredsensorelectronicdoorbellcanbeacertaindistancevisitorsfromthedooranaudiblesignaltoinformthemasterwhenguestsarecoming.ThedoorbellcanalsodoubleasalarmUsed.Thecircuitcandetecttheinfraredissuedbythebody,theinfraredsensorelectronicdoorbellcircuitbytheinfraredtransmittercircuit,infraredreceivercircuit,low-frequencyoscillator,audiooscillator,andtheaudiooutputcircuitcomposition.Whenpeopleintotheinductionarea,youcansendtheringtoneoralarmsoundforringtonesandalarmsinhomes,offices,warehouses,laboratoriesandotherimportantoccasions.Anoverviewofthestructureandworkingprincipleoftheinfraredradiationofknowledge,reflectiveinfraredsensor.Usereflectiveinfraredsensordesignedapassiveinfraredalarmcircuit,thecircuitfunctionsandworkingprinciple.Reflectiveinfraredsensorhasmanyadvantages,widelyusedinpeople'slives,safety,andwarningdevices.Keyword:Infraredreflectivesensordoorbell..目錄1緒論11.1課題來(lái)源的意義11.2課題研究背景11.3課題研究?jī)?nèi)容22系統(tǒng)設(shè)計(jì)22.1系統(tǒng)方案22.2傳感器概述32.2.1紅外線傳感器32.2.2紅外線傳感器的特點(diǎn)32.2.3主要特性42.3LM567芯片42.3.1LM567概述42.3.2芯片特點(diǎn)42.3.3電氣特性52.3.4典型電路52.4紅外線對(duì)射管63電路設(shè)計(jì)73.1電路的原理圖73.2電路的組成部分73.3電路的工作原理74電路原理圖、PCB板圖的設(shè)計(jì)94.1使用相關(guān)軟件的介紹94.2如何繪制原理圖94.3PCB板的生成94.4Protel使用常見(jiàn)問(wèn)題114.5做板114.5.1焊接124.5.2組裝124.6調(diào)試、結(jié)果135總結(jié)14參考文獻(xiàn)15謝辭16附錄一17..1緒論1.1課題來(lái)源的意義紅外線<Infraredrays>也是一種光線,由于它的波長(zhǎng)比紅色光還長(zhǎng),超出了人眼可以識(shí)別的范圍,所以我們看不見(jiàn)它。紅外線由德國(guó)科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn),又稱為紅外熱輻射。通常把波長(zhǎng)為0.75～1000μm的光都稱為紅外線,并可以按照波長(zhǎng)繼續(xù)細(xì)分為三部分,即近紅外線,波長(zhǎng)為0.75～1.50μm之間；中紅外線,波長(zhǎng)為1.50～6.0μm之間；遠(yuǎn)紅外線,波長(zhǎng)為6.0～l000μm之間。紅外對(duì)射的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它設(shè)備,紅外線是一種光線,但又不同于普通可見(jiàn)光,它不會(huì)被察覺(jué)有了它不僅大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低了成本,而且減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了勞動(dòng)條件?？梢允褂靡粚?duì)紅外線發(fā)射與接收的裝置,構(gòu)成紅外線的對(duì)射系統(tǒng),稱為主動(dòng)式紅外線應(yīng)用系統(tǒng)。當(dāng)紅外線收、發(fā)裝置之間的隱形光路被阻擋時(shí),接收裝置可以立即察覺(jué)到,發(fā)出警示信號(hào)。利用這種對(duì)射系統(tǒng),可以很方便地構(gòu)建各種隱蔽的防盜警戒布控,還可以用于各種設(shè)備的安全防護(hù)或者自動(dòng)控制方面,過(guò)探測(cè)特定空間中,一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)紅外光線的位置移動(dòng),識(shí)別空間范圍內(nèi)是否有移動(dòng)人體存在,達(dá)到安全警戒或者自動(dòng)控制的目的。使用紅外線做信號(hào)載波的優(yōu)點(diǎn)很多：成本低、傳播范圍和方向可以控制〔不會(huì)穿過(guò)墻壁,對(duì)隔壁家的電視造成影響、不產(chǎn)生電磁輻射干擾,也不受干擾等等。因此被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中。所謂感應(yīng)式門(mén)鈴是針對(duì)傳統(tǒng)的按鍵門(mén)鈴而講的。傳統(tǒng)的門(mén)鈴都為按鍵門(mén)鈴,正常使用壽命為一年〔按20次/天。而紅外線感應(yīng)式門(mén)鈴,剛好可以取代人們按傳統(tǒng)門(mén)鈴的按鈕的動(dòng)作。直接由紅外線感應(yīng)觸發(fā)門(mén)鈴響起,節(jié)約了每年換按鈕的成本,環(huán)保,美觀。亦可作為警報(bào)作用。極大推到了人們的智能水平。隨著微電子技術(shù)、無(wú)線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高,更廉價(jià)、功能更多、性能更好的無(wú)線遙控音樂(lè)門(mén)鈴不斷被研究并生產(chǎn)流入市場(chǎng)。本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師給定課題的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)分析利用紅外線傳感器探測(cè)人體反射回來(lái)的紅外線信號(hào)原理設(shè)計(jì)出來(lái)的紅外線感應(yīng)門(mén)鈴。內(nèi)容廣泛,靈活應(yīng)用。課題利用LM567、LM741芯片,以及紅外線傳感器原理設(shè)計(jì)而成的典型電路。電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,能夠應(yīng)用到很多領(lǐng)域,有較高的實(shí)用價(jià)值,可以起到提醒的作用。1.2課題研究背景該感應(yīng)門(mén)鈴能探測(cè)到從紅外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線,當(dāng)人進(jìn)入對(duì)射區(qū)域內(nèi),紅外線被人體反射回來(lái),被紅外線接收管收不到后,經(jīng)過(guò)電路處理,從而發(fā)出音頻信號(hào),適用于家庭、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場(chǎng)合的提醒門(mén)鈴和報(bào)警功能?？梢哉f(shuō)這個(gè)設(shè)計(jì)是一個(gè)價(jià)格低廉,安全可靠的報(bào)警系統(tǒng)。紅外遙控電路功耗低,可靠性高,相互干擾小,已在現(xiàn)代生活中得到廣泛的應(yīng)用,例如紅外線加熱、紅外線醫(yī)療器械、紅外線通訊、紅外線攝像、紅外線遙控等,紅外線遙控只是紅外線眾多應(yīng)用中的一部分,目前在家用電器中廣泛應(yīng)用的彩電遙控器、錄像機(jī)遙控器,VCD機(jī)遙控器、高保真音響遙控器等,都采用了紅外線遙控,它使這些家用電器的控制變得十分簡(jiǎn)單、方便。1.3課題研究?jī)?nèi)容課題通過(guò)對(duì)紅外反射感應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析,用LM567通用音調(diào)譯碼器、紅外線發(fā)射接收裝置、LM741、三極管等器件設(shè)計(jì)電路?？梢员O(jiān)測(cè)到一定范圍內(nèi)人體的運(yùn)動(dòng),并發(fā)出音頻信號(hào)。熟悉Protel99se軟件的應(yīng)用,并且應(yīng)用Protel99se軟件畫(huà)出原理圖以及制作電路板,制作實(shí)物并且調(diào)試、展示功能。掌握紅外線發(fā)光二極管和紅外線接收二極管的工作原理,理解芯片LM567和LM741芯片的工作方式。熟悉做板的方法和焊接的技術(shù)。正確調(diào)試出電路的實(shí)物功能。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)方案輸出振蕩信號(hào)發(fā)射紅外光輸出振蕩信號(hào)發(fā)射紅外光接收紅外光音頻、低頻振蕩器工作音頻電路輸出揚(yáng)聲器工作圖2-1本方案的基本原理框架圖輸出振蕩信號(hào)：接通電源后,紅外線發(fā)射管發(fā)射紅外光,電路等待對(duì)射紅外光；接收紅外光：當(dāng)紅外光對(duì)射后,紅外線接收管接收紅外光；音頻、低頻振蕩器工作：LM567和LM741芯片開(kāi)始工作,發(fā)出音頻信號(hào)；音頻電路工作：信號(hào)通過(guò)音頻電路接收,經(jīng)三極管放大信號(hào)然后輸出信號(hào),揚(yáng)聲器開(kāi)始工作,發(fā)出聲音。2.2傳感器概述紅外線傳感器紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高,電阻發(fā)生變化,通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測(cè)元件常用的是光敏元件,通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。紅外線傳感器的特點(diǎn)紅外線又稱紅外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。紅外輻射是由于物體〔固體、液體、和氣體內(nèi)部分子的轉(zhuǎn)動(dòng)及振動(dòng)而產(chǎn)生的。這類振動(dòng)過(guò)程是物體受熱而引起的,只是在絕對(duì)零度〔﹣273.16℃時(shí),一切物體的分子才會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。任何物質(zhì),只要它本身具有一定的溫度,都能輻射紅外線。紅外傳感器利用紅外輻射與物質(zhì)相互作用所稱呈現(xiàn)的物理效應(yīng)探測(cè)紅外輻射的傳感器,多數(shù)情況下是利用這種相互作用所呈現(xiàn)的電學(xué)效應(yīng)。紅外線傳感器測(cè)量時(shí)不與被測(cè)物體直接接觸,因而不存在摩擦,并且有靈敏度高,響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。紅外線傳感器常用于無(wú)接觸溫度測(cè)量,氣體成分分析和無(wú)損探傷,在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線傳感器遠(yuǎn)距離測(cè)量人體表面溫度的熱像圖,可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位,及時(shí)對(duì)疾病進(jìn)行診斷治療；利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對(duì)地球云層進(jìn)行監(jiān)視,可實(shí)現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報(bào)；采用紅外線傳感器可檢測(cè)飛機(jī)上正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)熱情況等。主要特性高靈敏度：400°C/750°F或250°C/480°F紅外光譜：1至3μm由自監(jiān)測(cè)功能實(shí)現(xiàn)數(shù)字式控制無(wú)需光學(xué)調(diào)整使用維護(hù)方便專為鋼鐵工業(yè)惡劣的工作環(huán)境設(shè)計(jì),光電子電路放置于重型外殼中設(shè)有空氣吹掃裝置和水冷卻系統(tǒng)提供連接器和帶有不銹鋼辮型編織保護(hù)層的電纜2.3LM567芯片LM567概述LM567是一種高穩(wěn)定性的鎖相環(huán)音頻澤碼器集成芯片,其內(nèi)部由鑒相器、電流控制震蕩器、直流放大器、低通濾波器等電路組成,主要用于振蕩、調(diào)制、解調(diào)、和遙控編、譯碼電路,芯片采用8腳雙列直插塑封。 LM567的基本工作狀況有如一個(gè)低壓電源開(kāi)關(guān),當(dāng)其接收到一個(gè)位于所選定的窄頻帶內(nèi)的輸入音調(diào)時(shí),開(kāi)關(guān)就接通。換句話說(shuō)LM567可做精密的音調(diào)控制開(kāi)關(guān)。 LM567作為通用音調(diào)譯碼器,當(dāng)輸入信號(hào)于通帶內(nèi)時(shí)提圖2-2LM567內(nèi)部原理供飽和晶體管對(duì)地開(kāi)關(guān),電路由I與Q檢波器構(gòu)成,由電壓控制振蕩器驅(qū)動(dòng)振蕩器確定譯碼器中心頻率。用外接元件獨(dú)立設(shè)定中心頻率帶寬和輸出延遲。圖2-2LM567內(nèi)部原理芯片特點(diǎn)可調(diào)寬從0%到14%對(duì)假信號(hào)抗干擾高穩(wěn)定的中心頻率電源電壓5V--15V寬信號(hào)輸出與噪聲的高抑制用外接電阻20比1頻率范圍中心頻率調(diào)節(jié)從0.01Hz到500KHz邏輯兼容輸出具有吸收100mA電流吸收能力電氣特性1腳輸出濾波2腳回路濾波3腳數(shù)據(jù)輸入端4腳正電源5腳接定時(shí)電阻6腳接定時(shí)電容7腳接地8腳數(shù)據(jù)輸出端2-3LM567管腳圖典型電路圖2-4LM567典型應(yīng)用電路此典型電路利用了LM567接收到相同頻率的載波信號(hào)后8腳電壓由高變低這一特性,來(lái)形成對(duì)控制對(duì)象的控制。IC1是紅外接收頭,它接收發(fā)射器發(fā)出的紅外信號(hào),其中心頻率與發(fā)射器載波頻率f0相同,經(jīng)IC1解調(diào)后,在輸出端OUT輸出頻率為f1的方波信號(hào)。我們將LM567的中心頻率調(diào)到與發(fā)射器中"與非"門(mén)1、2振蕩頻率相同,即使f2=f1。則當(dāng)發(fā)射器發(fā)射信號(hào)時(shí),LM567便開(kāi)始工作,⑧腳由高電平變?yōu)榈碗娖?利用這個(gè)變化的電平便可去控制各種對(duì)象。利用此電路,我們可以做成遙控開(kāi)關(guān),遙控家里的各種家用電器。2.4紅外線對(duì)射管紅外對(duì)射管：紅外對(duì)射管由紅外發(fā)射管和紅外接收管兩部分組成。紅外發(fā)射管在外加電壓的情況下可以產(chǎn)生出紅外線。紅外線是一種光線,具有普通光的性質(zhì),但又不同于普通可見(jiàn)光,它不會(huì)被察覺(jué)。紅外線具有可以光速直線傳播、強(qiáng)度可調(diào)、可以通過(guò)光學(xué)透鏡聚焦、可以被不透明物體遮擋等等諸多優(yōu)點(diǎn)。紅外接收管是與發(fā)射管配對(duì)的特制二極管,它可以接收到紅外發(fā)射管發(fā)射出的紅外線,并產(chǎn)生微小的光電流,可以使用一對(duì)紅外線發(fā)射與接收的裝置,構(gòu)成紅外線的對(duì)射系統(tǒng),稱為主動(dòng)式紅外線應(yīng)用系統(tǒng)。使用中,經(jīng)常配對(duì)出現(xiàn),當(dāng)紅外線收、發(fā)裝置之間的隱形光路被阻擋時(shí),接收裝置可以立即察覺(jué)到,發(fā)出警示信號(hào)。利用這種對(duì)射系統(tǒng),可以很方便地構(gòu)建各種隱蔽的防盜警戒布控,還可以用于各種設(shè)備的安全防護(hù)或者自動(dòng)控制方面。紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種,其一是直射式,其二是反射式。直射式指的是發(fā)光管和接收管彼此相對(duì)安放在發(fā)射與受控物的兩端,中間相距一定距離；反射式指發(fā)光管與接受管并列一起,平時(shí)接收管始終無(wú)光照,只有在發(fā)光管發(fā)出的紅外光線遇到反射物時(shí),接收管收到反射回來(lái)的紅外光線才工作。本次設(shè)計(jì)的是運(yùn)用對(duì)射方式的紅外對(duì)射管。3電路設(shè)計(jì)3.1電路的原理圖圖3-1紅外感應(yīng)門(mén)鈴原理圖3.2電路的組成部分該紅外線對(duì)射式電子門(mén)鈴電路由紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、集成運(yùn)放電路、音頻振蕩器和音頻輸出電路等組成,如圖3-1所示。電路中,紅外線發(fā)射電路:由紅外發(fā)射管〔紅外線發(fā)光二極管D1、驅(qū)動(dòng)晶體管VT1內(nèi)電路及有關(guān)外圍元器件組成；紅外線接收電路:紅外接收管〔紅外線光敏晶體管VD2；信號(hào)放大由集成電路LM741和電阻器R5、R4,電容器C1、C2等組成；音頻振蕩器由LM567內(nèi)部的或非門(mén)D3與D4和電阻器R6、電容器C5等組成；音頻輸出電路由放大晶體管V3、電阻器R7和揚(yáng)聲器BL等組成。3.3電路的工作原理VD1發(fā)射紅外線,VD2接收紅外信號(hào)。LM567第⑤、⑥腳為譯碼中心頻率設(shè)定端,一般通過(guò)調(diào)整其外接可變電阻W改變捕捉的中心頻率。圖中紅外載波信號(hào)來(lái)自LM567的第5角,也即載波信號(hào)與捕捉中心頻率一致,能夠極大的提高抗干擾特性。當(dāng)接收到的紅外載波信號(hào)和捕捉中心頻率一致時(shí),說(shuō)明不是干擾,LM567的第8角輸出低電平。1、LM567輸出部分與普通數(shù)字IC等有所不同,其內(nèi)部是一個(gè)集電極開(kāi)路的NPN型三極管,使用時(shí),⑧腳與正電源間必須接一電阻或者其它負(fù)載,才能保證IC譯碼后輸出低電平。

2、實(shí)驗(yàn)表明：LM567接通電源瞬間,⑧腳會(huì)輸出一低電平脈沖。因此,用于作遙控器譯碼控制時(shí),應(yīng)在輸出端后加裝RC積分延時(shí)電路,以免每次斷電后,重新復(fù)電時(shí)產(chǎn)生誤動(dòng)作。

3、LM567第⑤、⑥腳為譯碼中心頻率設(shè)定端,一般通過(guò)調(diào)整其外接可變電阻W改變頻率,經(jīng)筆者實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)W阻值變?yōu)?Ω或無(wú)限大時(shí),⑧腳電平狀態(tài)即使無(wú)信號(hào)輸入時(shí)也會(huì)變?yōu)榈碗娖?因此,在調(diào)整W時(shí),不能使其短路或開(kāi)路。

4、LM567的工作電壓對(duì)譯碼器的中心頻率有所影響,故最好采用穩(wěn)壓供電。

5、LM567②腳外接電容決定著鎖相環(huán)捕捉帶寬,容量越小,捕捉帶寬越寬,但使用時(shí),不可為增大捕捉帶寬而一味減小電容容量,否則,不但會(huì)降低抗干擾能力,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)誤觸發(fā)現(xiàn)象,降低整機(jī)的可靠性。當(dāng)VD2接收不到VD1發(fā)射出的信號(hào),D2發(fā)光,輸出端U2<LM567>的8腳輸出高電平。本電路的最大持點(diǎn)是紅外線發(fā)射部分不設(shè)專門(mén)的信號(hào)發(fā)生電路,而是直接從接收部分的檢測(cè)電路U2的5腳引人信號(hào),此信號(hào)是U2鎖相音頻譯碼器的鎖相中心頻率,這樣既簡(jiǎn)化了線路和調(diào)試工作,又防止了周圍環(huán)境變化和元件參數(shù)變化對(duì)收發(fā)頻率造成的差異,實(shí)現(xiàn)了紅外線發(fā)射與接收工作頻率的同步自動(dòng)跟蹤,使電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大加強(qiáng)。例如：LM567的輸入端3腳為固定的高電平,它的輸出端8腳輸出高電平。LM567通過(guò)外接電阻R6及電容C3將其內(nèi)部壓控振蕩器的振蕩頻率能夠?yàn)?00Hz,作為譯碼器的選頻頻率。接通電源后,LM567的6腳輸出振蕩信號(hào),該信號(hào)經(jīng)三極管V1放大后,驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管VD1向空間發(fā)射一定距離的紅外光。在房門(mén)前無(wú)人〔VD1的前方無(wú)障礙物時(shí),光敏晶體管VD2接收到對(duì)射信號(hào),LM567的8腳輸出低電平,音頻振蕩器和低頻振蕩器均不工作,揚(yáng)聲器Been不發(fā)聲。當(dāng)有人靠進(jìn)房門(mén)時(shí),VD1發(fā)射的紅外光信號(hào)將被人體反射回來(lái),使VD2接收不到紅外線信號(hào)。當(dāng)紅外線接收管VD2接收不到紅外對(duì)射信號(hào)后該信號(hào)直接由3腳輸入LM567,經(jīng)過(guò)譯碼后由8腳輸出高電平。信號(hào)經(jīng)過(guò)三極管VT2放大后,通過(guò)揚(yáng)聲器Been發(fā)出"嘟、嘟"聲,并且紅燈亮,告知主人門(mén)外有人。4電路原理圖、PCB板圖的設(shè)計(jì)4.1使用相關(guān)軟件的介紹當(dāng)前電子技術(shù)發(fā)展日新月異,電子繪圖和制板技術(shù)專業(yè)化程度越來(lái)越高,電子CAD技術(shù)已經(jīng)成為專業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)。Protel99SE共分5個(gè)模塊,分別是原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、自動(dòng)布線器、原理圖混合信號(hào)仿真、PLD設(shè)計(jì)。美國(guó)ACCELtechnologies公司于1988年推出了當(dāng)時(shí)非常受歡迎的電子線路CAD軟件包—TANGO,可以說(shuō)是Protel的前身,ProtelTechnology公司收購(gòu)ACCELTechnologies公司,推出了protelforDOS軟件作為T(mén)ANGO升級(jí)版本。4.2如何繪制原理圖a.打開(kāi)PROTEL99SE,執(zhí)行FILE—NEW—感應(yīng)式門(mén)鈴.ddb—Browse—保存到桌面。b.執(zhí)行FILE—NEW—SchematicDocument,建立文件并命名為"感應(yīng)式門(mén)鈴.Sch".c.執(zhí)行FILE—NEW—SchematicLibraryDocument,建立文件并命名為"感應(yīng)式門(mén)鈴.Lib".c.在庫(kù)中畫(huà)出所需要的集成電路、發(fā)光二極管、三極管、開(kāi)關(guān)、電阻、電容等。d.將所有的元器件排好進(jìn)行連線。4.3PCB板的生成a.執(zhí)行Design—creatnetlist生成網(wǎng)絡(luò)發(fā)生器表b.執(zhí)行FILE—NEW—PCBDocument,建立文件并命名為"感應(yīng)式門(mén)鈴.Pcb".c.執(zhí)行FILE—NEW—PCBLibraryDocument,建立文件并命名為"PCB.lib".d.一樣的自己在庫(kù)中畫(huà)出所需的元器件f.排出PCB板PCB板圖PCB原理圖：PCB板圖4.4Protel使用常見(jiàn)問(wèn)題1.原理圖常見(jiàn)錯(cuò)誤：ERC報(bào)告管腳沒(méi)有接入信號(hào)：創(chuàng)建封裝時(shí)給管腳定義了I/O屬性；創(chuàng)建元件或放置元件時(shí)修改了不一致的grid屬性,管腳與線沒(méi)有連上；創(chuàng)建元件時(shí)pin方向反向,必須非pinname端連線。元件跑到圖紙界外：沒(méi)有在元件庫(kù)圖表紙中心創(chuàng)建元件。創(chuàng)建的工程文件網(wǎng)絡(luò)表只能部分調(diào)入pcb:生成netlist時(shí)沒(méi)有選擇為global。當(dāng)使用自己創(chuàng)建的多部分組成的元件時(shí),千萬(wàn)不要使用annotate.2.PCB中常見(jiàn)錯(cuò)誤：網(wǎng)絡(luò)載入時(shí)報(bào)告NODE沒(méi)有找到：原理圖中的元件使用了pcb庫(kù)中沒(méi)有的封裝；原理圖中的元件使用了pcb庫(kù)中名稱不一致的封裝；原理圖中的元件使用了pcb庫(kù)中pinnumber不一致的封裝。如三極管：sch中pinnumber為e,b,c,而pcb中為1,2,3。打印時(shí)總是不能打印到一頁(yè)紙上：

a創(chuàng)建pcb庫(kù)時(shí)沒(méi)有在原點(diǎn)；

b多次移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)了元件,pcb板界外有隱藏的字符。選擇顯示所有隱藏的字符,縮小pcb,然后移動(dòng)字符到邊界內(nèi)。多幾次導(dǎo)出文件,做成新的DDB文件,減少文件尺寸和PROTEL僵死的機(jī)會(huì)。如果作較復(fù)雜得設(shè)計(jì),盡量不要使用自動(dòng)布線。4.5做板對(duì)于電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō),電路板設(shè)計(jì)是從電路原理圖變成一個(gè)具體產(chǎn)品的必經(jīng)之路,電路板設(shè)計(jì)的合理性與產(chǎn)品的生產(chǎn)及產(chǎn)品的質(zhì)量密切相關(guān)。設(shè)計(jì)選用的電路板是環(huán)氧樹(shù)脂板,環(huán)氧樹(shù)脂與銅箔有極好的粘合力,同箔的附著強(qiáng)度與工作溫度高,可以在260度的焊錫熔中不起泡。也可使用覆銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板。不同的材料有不同的特點(diǎn),由于調(diào)試中可能多次更換元件,所以要考慮到銅箔的粘合力。線路板的好壞直接影響著電路元器件的性能,不好的線路板,會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生歧變,產(chǎn)生本底噪音生尖峰脈沖干擾等,為了盡避免上述影響,線路板在線出盡量做到：接照信號(hào)的傳輸路徑由小到大的順序在電路板上各路的布置各元器的位置,盡量縮短各元器件之間的距離,以減少外部干擾的引入和不必要的干擾。在供電線路中,大電流通過(guò)的路徑應(yīng)盡量設(shè)計(jì)得實(shí)一些,以降低電源內(nèi)阻,使電流能順利通過(guò)。在供電線路中,應(yīng)盡量避免大電流的印刷電路式導(dǎo)線交布置在小電流通路的中間式附近,以免造成對(duì)小電流的干擾。走線時(shí),應(yīng)盡量走大于90度直角的線以防止產(chǎn)生尖峰脈沖造成干擾。在焊接的時(shí)候都是通過(guò)手工完成,在打孔時(shí)也是通過(guò)手工操作電鉆完成,而我們并不是這方面的技工,這將在打孔的時(shí)候無(wú)法避免一些技術(shù)失誤。如果焊盤(pán)的直徑過(guò)小,在打孔時(shí),孔稍微大了一點(diǎn),焊盤(pán)便沒(méi)有了。所以在設(shè)計(jì)旱盤(pán)大小是都設(shè)置為大于2毫米。線的寬度問(wèn)題很重要,由于在學(xué)校的條件是手工腐蝕銅板,考慮到熱轉(zhuǎn)印中,炭粉的吸附與脫落問(wèn)題,防止出現(xiàn)斷線的情況,布線寬為1.5-2.5毫米。地線則盡可能的加寬,設(shè)置為環(huán)繞在板的邊緣。大功率元件與小功率元件盡量分開(kāi)布線。在焊接的過(guò)程中要先將體形小的元器件比如電阻、瓷片電容先焊接好,然后再焊接芯片的插腳和其他體積較大的元器件。焊接好后用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)電路是否有短路和斷路以及虛焊現(xiàn)象。焊接焊接使用的方法是手工焊接中的一種：接觸焊接。接觸焊接是在加熱的烙鐵嘴或環(huán)直接接觸焊接點(diǎn)時(shí)完成的。烙鐵嘴或環(huán)安裝在焊接工具上。焊接嘴用來(lái)加熱單個(gè)的焊接點(diǎn),而焊接環(huán)用來(lái)同時(shí)加熱多個(gè)焊接點(diǎn)。焊接時(shí),首先,工具上要對(duì)電烙鐵的電烙頭要保護(hù)好,不能夠出現(xiàn)黑色的氧化物,如果有就用銼刀磨掉后馬上粘松香補(bǔ)焊錫。焊錫與電路板、電烙鐵與電路板的夾角最好成45度,這樣焊錫與電烙鐵夾角成90度。然后將元器件的管腳對(duì)應(yīng)好焊接電路板的焊接位置上,接著先將焊絲接觸然后電烙頭從下至上的較快速的上錫。焊接出來(lái)的焊點(diǎn)應(yīng)該飽滿,略有尖頭。焊接IC等芯片原件時(shí),可以先在板子上焊上插槽,安裝在插槽上有幾個(gè)好處：壞了之后更換方便；實(shí)驗(yàn)完后可以拿下來(lái),而且引腳還是干凈的,可重復(fù)利用；在調(diào)試的時(shí)候也能夠方便檢查出錯(cuò)誤。組裝紅外發(fā)射二極管的工作原理與外形與發(fā)光二極管相似,常用的紅外發(fā)光二極管,管壓降約1.4V,工作電流一般小于20mA。為了適應(yīng)不同的工作電壓,回路中常常串有限流電阻。紅外接收二極管接收到紅外光信號(hào)時(shí),其兩端的電阻很小,即導(dǎo)通。當(dāng)沒(méi)有接收到紅外光信號(hào)時(shí),其兩端的電阻很大,即斷路。所以在安裝此類元器件的時(shí)候,應(yīng)注意紅外線發(fā)射二極管發(fā)射出來(lái)的紅外線信號(hào)能被紅外線接收二極管接收到,不要被遮擋住。電路中的發(fā)光二極管,極性電容在安裝時(shí),應(yīng)注意管腳的極性,防止正負(fù)極的顛倒,導(dǎo)致電路損壞。電路的電源用的是直流電源6V,在連接電源的時(shí)候,要注意電源的正負(fù)極,防止電路出現(xiàn)故障。4.6調(diào)試、結(jié)果在調(diào)試的過(guò)程中,我先調(diào)試紅外反射部分的電路,接通電源按下開(kāi)關(guān)之后,發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管不亮,我對(duì)照原理圖和PCB板用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)每個(gè)元器件引腳的電壓值,發(fā)現(xiàn)原來(lái)在畫(huà)圖的時(shí)候三極管的三個(gè)引腳接反了,我將三極管重新焊接后,發(fā)光二極管點(diǎn)亮。在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,要仔細(xì)檢查元器件〔如三極管極性、集成塊缺口方向、音樂(lè)芯片焊點(diǎn)等是否接錯(cuò),檢查是否搭焊、錯(cuò)焊、虛焊等。調(diào)試完成后,接通電源,電路沒(méi)有發(fā)出聲音。我用手放到紅外線發(fā)射管的前面,紅外線經(jīng)過(guò)反射后,到紅外線接收管接收到紅外信號(hào),電路發(fā)出聲音。整個(gè)電路完成。5總結(jié)經(jīng)過(guò)兩周的實(shí)訓(xùn),終于完成了這次實(shí)訓(xùn),雖然結(jié)果不是很滿意。但總的來(lái)說(shuō)還是不錯(cuò)的,基本上符合要求。通過(guò)這次實(shí)訓(xùn),我才真正領(lǐng)略到"艱苦奮斗"這一詞的真正含義,我想說(shuō),焊接電路確實(shí)有些辛苦,但苦中也有樂(lè),在如今理論課很多的情況下,課程設(shè)計(jì)是我們的實(shí)踐課,不但能在這個(gè)課程上學(xué)到很多理論知