聲控LED電路的設(shè)計(jì)1

《電子線路CAD》課程論文題目：聲控LED電路的設(shè)計(jì)

1電路功能和性能指標(biāo)電路功能：隨著音樂或其它聲音的響起，LED燈便跟隨著聲音的節(jié)奏（聲音的快慢大?。╅W亮的動(dòng)起來。在焊接成功后，您可感受到聲音與光的美妙旋律組合。電路原理：聲控LED旋律燈電路由電源電路、話筒放大電路、LED發(fā)光指示電路組成，電源采用兩節(jié)5號(hào)電池。MIC將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)C2耦合到Q1放大，放大后的信號(hào)送到Q2基極，由Q2推動(dòng)LED發(fā)光，聲音越大，LED亮度越高。2原理圖設(shè)計(jì)2.1原理圖元器件制作Help=Mode■|..Help=Mode■|..| :共▼叱，於■回Jffl-ED.PCBDOC^SchlilM.SchLib*圖1步驟：新建一個(gè)默認(rèn)的原理圖庫文件，執(zhí)行File—New->LibiaryfSchematicLibraiy并將其保存，然后執(zhí)行ToolsfRenameComponent將繪制的元器件名稱改為LED然后點(diǎn)擊OK。進(jìn)入元器件的繪圖界面在第四象限畫出LED的圖形，畫好后將編輯屬性和名稱，并給其封裝然后點(diǎn)擊OK就完成了。如圖1所示。

2.2原理圖設(shè)計(jì)圖2原理圖的設(shè)計(jì)步驟：新建一個(gè)PCB項(xiàng)目文件并命名為聲控LED保存，然后新建一個(gè)原理圖命名為聲控LED進(jìn)入繪圖環(huán)境，在元器件庫文件中找到極性電容，電阻，電池，三極管9014,用線將他們連接起來。如圖2所示。—Cla$$Document|SourcelMe$$age |Tim=：|Date/|No.圖3編譯原理圖執(zhí)行Project-*CompilePCBProject聲控LED.PRJPCB彈出兩個(gè)面板Messages和Navigatoio顯示Messageso如圖3所示。

CHLibraryComponentsDescription0BatteryMulticellBatteryrajiCdppuisPolarizedCapacitor〔Axial〕LED1QNPNURes2TypicalREDG眺sLEDNPNBipolarTransistorResistor|Place]AddDeleteEditAliasesAdd]DeleteEditP..N.?T.?P..C.C..C..C..C..C..Cap...1111111Tap.*2222222|Add]|Delete|Edit]Model/TypeDescription奴]Ca...SignalI...善CA...FootprintCapacitor,AxiaLPol...ISCA...FootprintCapacitor,Ani亂Pol...IHC4..FootprintCapacitor,AxialPol...善CA...FootprintCapacitor,AxiaLPol...ISCA...FootprintCapacitor,Ani亂Pol...HPO...FootprintPolarizedCapacitor(...V]|皿]|Delete]|EditI圖4生成項(xiàng)目元器件庫，點(diǎn)擊聲控LED原理圖，然后打開右下角的SCH—SCHLibiaiy就可以了。如圖4所示。2.3原理圖報(bào)表Battery][ClPOLAR。.8CapPO12][C2POLAR。?8CapPol2][DS1LED-1LEDL][DS2LED-1生成原理圖的網(wǎng)絡(luò)表，先選中原理圖文件，在執(zhí)行Design-*NetlistForProject系統(tǒng)自動(dòng)生成Protel網(wǎng)絡(luò)表。如圖5所示。網(wǎng)絡(luò)表的作用為PCB設(shè)計(jì)提供元器件信息，管腳連接關(guān)系信息及必要仿真操作信息，是聯(lián)系原理圖和PCB的橋梁。例如圖中第一個(gè)方框BT的相關(guān)信息，即名稱為BT,封裝形式為BAT-2,描述為Battery。

BillG【"EdCohrns ShowOibzrCobmnsShewA(xrtcfXfMil)Sg/(mn]Certe<-Y(MiGCerief-Y(nmJCbdcJEDECCommentCompDhzmKindCornportstiiKindBillG【"EdCohrns ShowOibzrCobmnsShewA(xrtcfXfMil)Sg/(mn]Certe<-Y(MiGCerief-Y(nmJCbdcJEDECCommentCompDhzmKindCornportstiiKindDesciipfaon 回Dwiryiota 回DGlioiotorXIMillD磐igiacoe沖m|Deiigi^orYtMJlDejiyidior-?{mm|Do：urftct??Footprni "HeigWMilHegWrnm)Index成物Rc淑orDwcLate$!Re'/iaorHo!eLayerLite野Naiw v|Des?:riKbn▼Deagr>atoi▼FcoipiH▼LbRel▼Quar網(wǎng).:Mufcwll8atw ET8AL2BrieryJ：Polcfiz&iC~pactc(IClPOLARO.BWPd21Polcfiz&iC~pactc(IC2POLARO.BWPd21TE潟REDGa^LDSILED1LED11Kpi:dREDGoAsLD52LED1LED11REDGdA.51DS3LED1LED11REDG*IDS4LED1LED11REDGoA-51DS5LED1LED11REDGoA-51DS6LED1LED11%膈REDGofelDS7LED1LE011NPHBip^hrTlanjis01S0433/C25QNPN1NPHBip麗I/點(diǎn)302S0433/C25QNPN1Rexsloi R1Res21Rexsloi R2Res21Rexsloi R3Res21■atterialxForProject[戶控LED.PRJPCBJ[彳MmujTcmpbtcv口回脂Repod..j[E>p3il..][Excel.j[QK]|CaredBalchMade〔CSV(Gmm。DdmtcdJfe"__J匚OpenE^oried□FccccCobmnjIntoVbw圖6元器件清單，在Reports下拉菜單選中SimpleBOM自動(dòng)生成材料清單。如圖6所示。3PCB設(shè)計(jì)3.1元器件封裝制作制作封裝的步驟：先建一個(gè)元器件封裝庫點(diǎn)擊project目錄下的Libianes在顯示的界面下添加兩個(gè)標(biāo)號(hào)的焊盤，并且雙擊改他們的大小，然后在用線劃出一個(gè)矩形框，結(jié)果如圖7所示。PCB設(shè)計(jì)步驟：先建立一個(gè)PCB文件并命名為聲控LED,然后點(diǎn)擊Mechanical機(jī)械層劃物理邊界，在切換到電氣層Keep-OutLayer劃電氣邊界?；蛘呃孟?qū)?chuàng)建PCB,點(diǎn)擊Files打開Newfromtemplate內(nèi)單擊PCBBoardWizard利用向?qū)гO(shè)計(jì)板的大小，形狀，板層，過孔類型，導(dǎo)線的寬度，和最小間距等等，最后點(diǎn)擊Fmsh完成PCB的制作。如圖8所示。設(shè)置電源線和地線的寬度：打開導(dǎo)線寬度Width對(duì)話框在左側(cè)Width點(diǎn)擊右鍵，選擇NewRule打開新的對(duì)話框在wherethefirstobjectmatches選擇NET網(wǎng)絡(luò)類型，單擊All下拉菜單從列表中選擇VCC,在Constiamts區(qū)域中設(shè)置導(dǎo)線寬度。

PCBLibrarMaskK v[/.^pply]| Clear|[.pMagnify|ElMask0SelectMZoomPlClearExistingComponents I詢NamePadsPrimitivesAXIAL-0.428EBAT-227LED-1216PHIARflR213vComponentPrimitivesTypeNameX-SizeY-SizeLayerTrack7.874milTopOverlaiTrack7.874milTopOverlaiTrack7.874milTopOverla^Track7.874milTopOverlaiTrack7.874milTopOverla^Track7.874milTopOverlasPad155.118mil55.118milMultiLayerPad255.118mil55.118milMultilayer生成項(xiàng)目的封裝庫:打開聲控LED的PCB文件執(zhí)行Design—MakePCBLibrary,然后打開PCBLibraiy面板就可以看到了。如圖9所示。Workspacel.DsnWrk▼WorkspaceWorkspacel.DsnWrk▼Workspace=Projecti聲控LEDFRJPCB=Projecti?FileViewStructureEditorE尊PCB.Proiecd.PriPCB-二lJSourceDocuments呈聲控LED.SchDoc獸PCBLPcbDoc圄T聲控LED.PRJPCB=皆-\_1SourceDocuments3聲J2LED.SCHD0C嬲》聲^LED.PCBDOC日匚」LibrariesH口PCBLibraryDocumentsHBHnPcbLiblPcbLib、i-―ISchematicLibraryDocumentsQSchlib1.SchLibz1J碧聲控LED.SCHLI時(shí)1-i_IGenerated-LJNetlistFiles囪聲控LED.NET二尊PCB^ProjectZPriPCB-jNoDocuments.^dded一\_IFreeDocuments：-i_ISourceDocuments津聲控LEDFcbLib”圖10PCB的工作面板，如圖10所示。3.3PCB設(shè)計(jì)后處理

圖11PCB補(bǔ)滴淚操作：執(zhí)行Tools->Teaidiops在彈出的對(duì)話框中均采用默認(rèn)設(shè)計(jì),然后單擊0K即可進(jìn)行補(bǔ)滴淚操作。效果如圖11所示圖12

圖13敷銅操作：?jiǎn)螕鬚CB工作界面下的工作標(biāo)簽TopLayei?，單擊PCB布線工具欄上的敷銅按鈕，或執(zhí)行PlacePolygon均采用默認(rèn)參數(shù)，將ConnecttoNet設(shè)計(jì)為GND同時(shí)勾選RemoveDeadCopper單擊OK用十字光標(biāo)劃一個(gè)框出來效果如圖12所示，在切換底層重復(fù)上述操作效果如圖13所示。圖14

PCBInforaationGeneraliComponentssNetsTotal:15Top:15Bottom:0BTTotal:15Top:15Bottom:0BTS712345612SSSSSSCCDDDDDDReport...||Close圖15圖16圖16生成PCB信息報(bào)表：執(zhí)行Reports-*-Boardhifonnation命令彈出對(duì)話框，有3個(gè)區(qū)域分別如圖14,圖15,圖16所示。-I*wm滬|mim*日日 。Home蕓聲^LED.S^hDcc解PC01.PcbDoc專聲栓LED.SCHCOC略聲控LEDPCBDOCc/2SchematicLibriNetsreportForOn2017-4-21at下午12:10:11Net5T_lSl'gnaiLayersonlyLength:13577milsNet3T_2SignalLayersOnlyLength:6881oiilsNetC2_2SignalLayersOnlyLength:2717milsSignalLayer:sOnlyLength:46Z7milsNetDS2_2SignalLayersOnlyLength:1465milsNetDS3_2SignalLayersOnlyLength:1445milsNetQl^lSignalLoycizsOnlyLength;2420mild圖17生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)表：執(zhí)行Repoiis->NetlistStatus命令生成狀態(tài)表如圖17所示。4心得體會(huì)通過這次的印刷電路板設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，我遇到了許多問題例如：1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。這種情況時(shí)有發(fā)生，問題出在原理圖上，原理圖看上去是連上了，但畫圖不符合規(guī)范，導(dǎo)致未連接上。不規(guī)范的連線有：①連線超過元器件的斷點(diǎn)；②連線的兩部分有重復(fù)。解決方法是在畫原理圖連線時(shí)，應(yīng)盡量做到：①在元件端點(diǎn)處連線；②元器件連線盡量一線連通。2.在印刷電路板設(shè)計(jì)中裝入網(wǎng)絡(luò)表時(shí)元器件不能完全調(diào)入。原因有：①印刷電路板封裝的名稱不存在，致使在封裝庫中找不到；②封裝可以找到，但元件的管腳名稱與印刷電路板庫中封裝的管腳名稱不一致。③原理圖中未定義元件的封裝形式。還有就是查找并設(shè)置元器件，必要時(shí)自己動(dòng)手繪制元器件庫，進(jìn)行原理圖的繪制，生成網(wǎng)絡(luò)表。生成PCB文件1） 新建PCB文件，并且設(shè)置相應(yīng)的工作環(huán)境。2） 載入原理圖以及元器件封裝庫，并且進(jìn)行新元器件封裝的編輯和保存。將所繪制的原理圖文件導(dǎo)入，生成相應(yīng)的PCB文件。3.PCB版圖的布局1）畫出PCB電氣邊界框，將所用PCB文件進(jìn)行自動(dòng)布局，再進(jìn)行手動(dòng)布局調(diào)整。2)設(shè)置布線規(guī)則，進(jìn)行自動(dòng)布線，接著進(jìn)行手動(dòng)布線修改，完成整個(gè)電路板的設(shè)計(jì)。4.設(shè)計(jì)電路原理圖原理圖設(shè)計(jì)最基本的要求是正確性，其次是布局合理，最后是在正確性和布局合理的前提下力求美觀。根據(jù)以上所述的電路原理圖設(shè)計(jì)步驟，兩級(jí)放大器電路原理圖設(shè)計(jì)過程如下：?jiǎn)?dòng)原理圖設(shè)計(jì)服務(wù)器進(jìn)入DXP2004,創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行菜單File/New命令，從框中選擇原理圖服務(wù)器(SchematicDocument)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。設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境執(zhí)行菜單DesigirOptions和Tool/Pteferences,設(shè)置圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格等。裝入所需的元件庫在設(shè)計(jì)管理器中選擇BrowseSCH頁面，在Browse區(qū)域中的下拉框中選擇Libraiy,然后單擊ADD/Remove按鈕，在彈出的窗口中尋找DXP2004子目錄，在該目錄中選擇Libraiy\SCH路徑，在元件庫列表中選擇所需的元件庫，比如Miscellaneousdevicesddb,TIDatabook庫等，單擊ADD按鈕，即可把元件庫增加到元件庫管理器中。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Plac