基于單片機的protel課程設計報告

1、<p>　　PROTEL課程設計報告</p><p>　　專業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p><b>　　學號：</b></p><p><b>　　姓名：</b></p><p><b>　　班級：</b></p><p><b&

2、gt;　　教師：</b></p><p><b>　　電氣與電子工程學院</b></p><p><b>　　2012.6.2</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　Protel 99SE是一種基于Windows環(huán)境下的電路板設計

3、軟件。該軟件功能強大，提供了原理圖設計、電路混合信號仿真、PCB圖設計、信號完整性分析等電子線路設計需要用的方法和工具，具有人機界面友好、管理文件靈活、易學易用等優(yōu)點，因此，無論是進行社會生產，還是科研學習，都是人們首選的電路板設計工具。</p><p>　　本課程設計過程中，通過學習和使用Protel 99SE軟件對一些單片機系統(tǒng)（以51系列為主）進行原理圖設計繪制（Schematic）和電路板的印制（ PCB

4、），來達到熟悉和掌握Protel 99SE軟件相關操作的學習目的。</p><p>　　關鍵詞：Protel 99SE 單片機 原理圖（Schematic） PCB</p><p><b>　　正 文</b></p><p>　　Protel 99SE 由兩大部分組成：電路原理圖設計（Advanced Schematic）和多層印刷

5、電路板設計（Advanced PCB）。Advanced Schematic用于電路原理圖的設計，為印制電路板的設計打好基礎；Advanced PCB用于印制電路板的設計，產生最終的PCB文件，直接聯(lián)系到印制電路板的生產。</p><p>　　正文部分共分為四大部分，第一部分為關于Protel 99SE軟件的操作使用方法；第二部分為聯(lián)系內容：按照單片機理論考試中最后一道綜合設計題或單片機上機實驗考題畫出硬件電路的

6、原理圖；第三部分為89C51系統(tǒng)板的設計（原理圖和PCB圖）；第四部分為自己上網檢索其他型號單片機，畫出相關原理圖和PCB圖。</p><p>　?。ㄒ唬╆P于Protel 99SE軟件的操作使用方法</p><p>　　Protel 99SE的操作主要包括以下四項：編輯器的啟動、原理圖</p><p>　　的繪制、Protel99SE印制板編輯器的啟動、PCB的設計

7、</p><p>　　1.啟動SCH99SE編輯器 </p><p>　　進入Protel99SE，新建項目數據庫文件，進入圖1-8所示的界面后，雙擊Documents選項卡，可以定義新文件夾并確定文件存放位置，然后執(zhí)行File→New，屏幕彈出New Document對話框，如圖1-9所示，在Documents下建立新文檔，圖中為新建原理圖，即雙擊 圖標，新建原理圖文件，如圖2-1

8、所示，系統(tǒng)默認文件名為Sheet1，此時可以直接修改文件名，圖中改名為amp。 </p><p>　　雙擊文件圖標，進入編輯器。</p><p><b>　　2.原理圖的繪制</b></p><p>　　原理圖繪制是印制板設計的基礎工作，其設計步驟如下，根據實際情況可以進行適當調整 ：⑴新建原理圖文件。 ⑵設置圖紙和工作環(huán)境。 ⑶裝載元器件庫。

9、⑷放置所需的元器件、電源符號等。 ⑸元器件布局和連線。 ⑹放置標注文字等進行電路標注說明。 ⑺電氣規(guī)則檢測、線路、標識調整與修改。 ⑻產生相關報表。 ⑼電路圖存盤及輸出。</p><p>　　3. Protel99SE印制板編輯器的啟動</p><p>　　進入Protel99SE的主窗口后，執(zhí)行菜單File→New建立新的設計項目，單擊OK按鈕，在出現的新界面中指定文檔位置，再次執(zhí)行Fi

10、le→New，屏幕彈出新建文件的對話框，單擊圖標 ，系統(tǒng)產生一個PCB文件，默認文件名為PCB1.PCB，此時可以修改文件名，雙擊該文件進入PCB99SE編輯器，如圖4-15所示。 </p><p><b>　　4.PCB的設計</b></p><p>　　PCB的設計有兩種方式，第一，手工設計PCB。手工設計PCB是用戶直接在PCB軟件中根據原理圖進行手工放置

11、。</p><p>　　元件、焊盤、過孔等，并進行線路連接的操作過程，手工設計的一般步驟如下： ⑴規(guī)劃印制電路板。 ⑵放置元件、焊盤、過孔等圖件。 ⑶元件布局。 ⑷手工布線。 ⑸電路調整。 ⑹輸出PCB。</p><p>　　第二，導入網絡表方式。此次課程設計采用的是導入網絡表的方法來生成的PCB，即原理圖設計好的基礎上，生成網絡表，然后在新建的PCB文件中，通過導入該網絡表，來生成相應P

12、CB，這種方法適用于原理圖已設計好的情況。</p><p>　　限于篇幅關系，以上部分只對Protel 99SE的基本操作進行了概括性介紹，詳細操作請查閱相關資料。</p><p>　?。ǘ┌凑諉纹瑱C理論考試中最后一道綜合設計題或單片機上機實驗考題畫出硬件電路的原理圖</p><p>　　1.使用Protel 99SE繪制該原理圖時，應將單片機的外圍電路（晶振、復

13、位、片選等）接好，不要遺漏。</p><p>　　2.通過編輯器的啟動、原理圖的繪制這兩步操作，并通過了電氣規(guī)則檢測，產生相關報表，最后電路圖存盤及輸出，具體詳細操作步驟已在前文介紹，此處不再贅述。</p><p>　　3.所需元器件：芯片89C51，極性電容，電容，電阻，晶振，開關，電源。</p><p><b>　　4.原理圖截圖</b>&

14、lt;/p><p>　　(三)89C51系統(tǒng)板的設計（原理圖和PCB圖）</p><p><b>　　1.設計要求如下：</b></p><p>　　在STC單片機系列中選一款，畫出原理圖和板圖，要求：</p><p><b>　　(1)設復位鍵。</b></p><p>　　(

15、2) 設電源指示燈。</p><p>　　(3) 6位數碼管（或4個），16（或8個）個發(fā)光二極管(串口驅動)</p><p>　　(4)6個（或4個）按鍵。</p><p>　　(5)設232口轉換，可在線編程（或有編程/運行兩種工作模式）。</p><p>　　(6)其他口線都由端子引出，并設有+5V輸入端子。</p>&l

16、t;p>　　(自己上網查STC系列芯片及管腳管腳)</p><p>　　2.元器件：芯片STC89C51，芯片74LS164，數碼管，發(fā)光二極管，開關，晶振，電阻，電容，極性電容，電源。</p><p><b>　　3.步驟</b></p><p>　?。?）接晶振電路和復位電路。</p><p>　?。?）設置電

17、源指示燈，由電阻和發(fā)光二極管組成。</p><p><b>　?。?）接數碼管。</b></p><p>　　（4）接發(fā)光二極管，電阻和開關組成的電路。</p><p>　?。?）設置串行口控制電路。</p><p>　?。?）將口線都由端子引出，并設有+5V輸入端子。</p><p>　?。?）

18、進行電氣規(guī)則測試，生成該電路原理圖的網絡表文件，生成該電路原理圖的元器件材料清單列表。</p><p>　?。?）制作與修改PCB原件封裝，直至封裝完全正確。</p><p>　　（9）生成、布局并接線PCB圖，直至完全正確。</p><p>　?。?0）整理實驗的原理圖、PCB圖以及其他文件。</p><p><b>　　4.原理

19、圖和PCB</b></p><p><b>　　圖一 原理圖</b></p><p><b>　　圖二 PCB圖</b></p><p>　　圖三 自制開關封裝圖</p><p>　?。ㄋ模┳约荷暇W檢索的ATMEGA16型單片機的最小系統(tǒng)</p><p&g

20、t;　　1.元器件：芯片ATMEGA16，電阻，電容，極性電容, 串口，晶振，電源。</p><p><b>　　2.步驟</b></p><p>　?。?）接芯片ATMEGA16電源并用開關控制芯片的工作</p><p><b>　　（2）接晶振電路</b></p><p><b>　　

21、（3）接芯片引腳</b></p><p>　?。?）進行電氣規(guī)則測試，生成該電路原理圖的網絡表文件，生成該電路原理圖的元器件材料清單列表</p><p>　?。?）制作與修改PCB原件封裝，直至封裝完全正確</p><p>　　（6）生成、布局并接線PCB圖，直至完全正確</p><p>　?。?）整理實驗的原理圖、PCB圖以及其

22、他文件</p><p><b>　　3.原理圖和PCB</b></p><p><b>　　圖四 原理圖</b></p><p><b>　　總 結</b></p><p>　　經過此次Protel課程設計實習，基本達到了對Protel 99SE軟件有初步認識和熟悉，并掌

23、握了使用Protel 99SE軟件進行電路圖的設計和繪制的方法。 </p><p>　　首次接觸Protel 99SE軟件時，對各個元件的查找和對元件庫的管理和添加是第一個難點，其次就是對于繪制原理圖的一些細節(jié)把握還不夠到位，比如在繪制原理圖元件時要注意元件一般的尺寸大小，不能太大也不能太小了，還有元件管腳電氣屬性的設置的方法。原理圖的繪制完成后便是修改名稱和添加元件庫了。這些基本方法都掌握后, 就可以繪制一些基

24、本的原理圖了, 繪制圖形要注意元件的擺放和整體的布局，繪制的原理圖要求美觀，清晰。</p><p>　　繪制完原理圖之后便是學習制作 PCB 的封裝了。元器件封裝是Protel較難也很關鍵的一步,制作 PCB 要以元件實物的型號和大小為依據，實物元件的種類繁多，所以要以具體情況具體要求來制作 PCB 封裝。PBC封裝尺寸的大小更注重在管腳的距離上，管腳距離的大小決定了實物元件能否安裝在電路板上。要從原理圖生成 P

25、CB 就要保證每個元件都有對應的封裝,不僅大小要對應，符號也要一一對應。</p><p>　　特別需要注意的是，當某個元件在庫中找不到與之對應的封裝號時，我們應該在庫中自己繪制出其封裝形式。在這些步驟都完成后就可以從原理圖生成 PCB 圖了,當然剛開始做的時候錯誤是在所難免的，但通過自己的努力練習，并向老師和同學請教，找到錯誤的根源所在，及時改正，最終完成了設計任務。當然，最后檢查的時候，必須保證從原理圖生成 P

26、CB 時要保證每個元件都是正確的，保證每個元件都被導入了，而沒有遺漏。</p><p>　　最后一步是布局和布線。由于初學原因，采用的電腦自動布線。在此期間，老師給我指出了諸多錯誤及不合理之處，所以，以后自己要多從手動布線方面多下功夫，不斷提高自己的布線技巧。當然，僅僅四天的實習還遠遠不夠，今后自己還要多下功夫，爭取真正作出更為細致且精美的圖來。</p><p>　　最后，通過此次課程設計