1、 . PAGE21 / NUMPAGES27濱江學院 畢業(yè)論文（設計）題 目 多通道電壓檢測系統(tǒng)的硬件設計 院 系電子工程系 專 業(yè) 電子信息工程 學生學 號指導教師職 稱 副教授 二一四 年五 月二十 日目 錄1緒 論21.1課題的提出與意義21.2設計的任務與要求21.3設計思路與方案22系統(tǒng)設計22.1系統(tǒng)框圖22.2系統(tǒng)工作原理33系統(tǒng)硬件設計33.1單片機部分33.1.1 ATmega16單片機43.1.2 ATmega16各管腳功能與片性能43.1.3 PC通信53.1.4單片機硬件資源分配63.2電源與晶振，復位電路部分83.2.1電源部分83.2.2晶振電路93.2.3復位電路

2、103.3 PC通信電路113.4數(shù)碼管顯示部分113.5 LED顯示燈123.6 按鍵部分133.7 74HC20143.8 DSI302時鐘部分154Protel99se軟件使用164.1 Protel99se元件庫制作174.2 Protel99se原理圖制作174.3 Protel99se元件庫封裝194.4 Protel99se PCB版圖繪制195總 結21參考文獻22 詞23多通道電壓檢測系統(tǒng)的硬件設計信息工程大學濱江學院， 210044摘要：本設計主要采用ATmega16單片機來實現(xiàn)一個多通道電壓檢測系統(tǒng)的設計，主要是通過ATmega16單片機的A/D轉換模塊功能來實現(xiàn)能夠對輸

3、入多路0到5之間的模擬電壓進行檢測并且通過LED數(shù)碼管進行顯示其相應的通道數(shù)與其相應的電壓值，最終通過喇叭來實現(xiàn)過電壓的報警功能，最后通過鍵盤輸入上下界來調節(jié)電壓值以便限制報警，從而達到電壓的檢測效果。關鍵詞：ATmega16單片機；多通道；電壓；檢測Multi-channel voltage detection system hardware designTian zuo chiBinjiang College.Nanjing University of information Science and Technology, Jiangsunanjing 210044,ChinaAbstra

4、ct:This design mainly ATmega16 single chip microcomputer is used to realize A multi-channel voltage detection system design, mainly through the ATmega16 single chip microcomputer in the A/D conversion module function to implement the multiplexing 0 to 5 to be able to input analog voltage between tes

5、ting and through the LED digital tube display the corresponding channel number and their corresponding voltage value, ultimately to achieve the function of over-voltage alarm over the loudspeaker, the upper and lower bounds finally through the keyboard input to regulate voltage value in order to lim

6、it alarm, so as to achieve the detection effect of voltage.Key words: ATmega16 microcontroller; Multi channel; Voltage; detection1緒 論1.1課題的提出與意義多通道電壓檢測系統(tǒng)的設計主要是為了能夠實現(xiàn)了對多路電壓進行檢測的智能化，擺脫了傳統(tǒng)的由人來一路一路進行檢測的不便操作，因此，成為了電子行業(yè)中檢測電壓的得力設備，基于單片機的基礎上完善的將模擬量轉換為數(shù)字功能的電路設計，實現(xiàn)了易讀，易檢查的功能。1.2設計的任務與要求1.能夠實現(xiàn)多路電壓的檢測2.能夠將模擬量轉換

7、為數(shù)字量3.能夠實時顯示采樣值，顯示不能閃爍4.是4鍵控制，靈敏度高，能防抖；具備電壓限制報警，能夠通過鍵盤輸入上下界；可以定時采樣，也可以鍵控采樣，循環(huán)采樣5.輸入電壓圍05V 最大輸出信號5V6.具備掉電保護功能，保存數(shù)字節(jié)不少于1024B1.3設計思路與方案該項目提出了如何實現(xiàn)多通道電壓檢測系統(tǒng)的設計，而且還能夠進行多個通道的電壓的檢測并且能夠將檢測出來的模擬電壓轉換為數(shù)字電壓顯示在數(shù)碼管上而且還能夠顯示出通道號，怎樣能夠利用LED燈進行控制通道號，而且還可以實現(xiàn)自動循環(huán)功效，顯示過程中還要具備電壓限制報警功能。該項目的設計思路是由點向面擴散，首先將主干器件選取完畢，選取合適的芯片，然后

8、再根據(jù)芯片的部結構和各管腳功能進行選擇外部結構。顯示部分的選取器材是數(shù)碼管，數(shù)碼管的極性依電路的總體部分選取。在這里也需要考慮擴展芯片的選取，以便擴展單片機的片外資源，來實現(xiàn)整個電路的完善性。單片機的外部電路，如：電源電路，復位電路，時鐘電路，振蕩電路，按鍵，顯示部分，都要進行深入的研究，謹慎的選材，確保電路暢通。2系統(tǒng)設計2.1系統(tǒng)框圖在設計多通道電壓檢測系統(tǒng)的設計時，根據(jù)所需實現(xiàn)的能的外部電路，大致的設計出工作框圖，系統(tǒng)框圖如圖2.1所示：PC通信蜂鳴器Mega16通道1顯示通道1LED發(fā)光管 ： ：通道1行列鍵盤驅動緩沖 圖2.1 系統(tǒng)框圖2.2系統(tǒng)工作原理該項目主要是通過AVR單片機來

9、點亮數(shù)碼管實現(xiàn)多通道電壓檢測的的效果，由于單片機自帶的模擬比較器，所以直接的通過單片機P7口的I/O口即可實現(xiàn)實現(xiàn)A/D轉換的功能，又由于單片機的I/O口是真正的I/O口，所以能夠正確的反映出I/O口輸入/輸出的真實情況，不需要我們加以外部電路來實現(xiàn)，從而實現(xiàn)了電路的簡潔性。為了提高主芯片工作的可靠性，該芯片還可以重新的設置啟動復位的功能,還具有看門狗定時器實行安全保護的功能,主要是為了防止程序走亂,而導致的不良因素。從而提高了產品的抗干擾能力，采用8位和16位的定時/計數(shù)器，來用作比較器，通過該芯片的計數(shù)器外部中斷和PWM用于控制輸出。由于芯片具有大電流1040 mA,它可以直接驅動可控硅或

10、繼電器，從而節(jié)省了外圍的驅動器件。選用74HC53芯片作為該電路的片外擴展芯片，主要是因為其用在并行數(shù)據(jù)擴展中，輸入的數(shù)據(jù)消失的時候,在該芯片的輸出端,仍然保持原有的數(shù)據(jù)，具備數(shù)據(jù)緩沖的能力和能夠實現(xiàn)驅動緩沖功能，還可以代替三極管來實現(xiàn)放大電流的功能來驅動數(shù)碼管的顯示。從而實現(xiàn)了電路的完整性。3系統(tǒng)硬件設計3.1單片機部分3.1.1ATmega16單片機通常在學習和掌握應用單片機來設計和開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時，除了要對我們所使用到的單片機有著全面和深入的了解之外，當然在開發(fā)系統(tǒng)的時候所需要用到的儀器配置和是否是在使用一套好的開發(fā)環(huán)境以與開發(fā)系統(tǒng)的平臺也是必不可缺的因素。在嵌入式系統(tǒng)的設計開發(fā)中，系統(tǒng)

11、的開發(fā)工具和開發(fā)平臺選用了好的話，往往是能夠能加快嵌入式應用系統(tǒng)的研制以與開發(fā)的接著既是對我們開發(fā)出來的產品進行調試然后進行生產和維修工作，這樣一來即可起到了起到事半功倍的效果了。目前國和國外有許多公司是根據(jù)單片機的性能和特點的不同，研制出了各種類型的以便用于開發(fā)單片機嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)裝置和軟件開發(fā)平臺。當然對于不同類型的單片機我們所使用的開發(fā)系統(tǒng)當然也是不同的。 AVR單片機在單片機的行業(yè)界中號稱是“一線打天下”的名譽,主要原因是就是因為進入AVR單片機開發(fā)的通道比較方便，一般來說只要你稍微懂得一點電腦都可以學習AVR單片機的開發(fā)。對于剛剛學習單片機的人來說只需要一條ISP下載線，把編輯、調

12、試通過的軟件程序直接在線的寫入AVR單片機里，這樣即可以開發(fā)出AVR單片機系列中的各種封裝的器件。而且AVR單片機的輸入/輸出線是全部具有上拉電阻的 ，并且是可以設置其上拉電阻的阻值的，并且還可以將其單獨的設定為輸入/輸出、還可以將其初始化設定為高阻輸入、驅動能力強等特性，這樣一來即可使得AVR芯片的I/O口資源比較靈活、功能更強大、而且還可以充分的利用。芯片有很多中獨立的時鐘分頻器，分別為URAT、I2C、SPI所提供使用。其中差不多有10 位的預分頻器與8/16位定時器配合使用的，其中提供了很多種檔次的定時時間，當然這些都可以通過軟件來設定分頻系數(shù)。ATmega16引腳圖如圖3.1所示。圖

13、3.1 ATmega16 引腳圖3.1.2 ATmega16各管腳功能與片性能：各管腳功能： PA7.PA0：PA7.PA0為A/D轉換器的模擬輸入端 PB7.PB0，PC7.PC0，PD7.PD0 ：為單片機的8位雙向I/O 口，具有可以編寫程序的部上拉電阻。 RESET：復位，持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平后將引起系統(tǒng)復位 XTAL1：芯片的時鐘操作電路與反向振蕩放大器的輸入端。XTAL2：反向振蕩放大器的輸出端。AVCC： 為端口A與A/D轉換器的電源腳。當電路不使用ADC的時候，該引腳應該直接與VCC相連接的。當電路使用ADC的時候該引腳應該通過一個低通濾波器VCC 連接。AREF：

14、為A/D 的模擬基準輸入引腳。 VCC：為數(shù)字電路的電源端口。 GND： 為接地端口。片性能：ATmega16芯片是可以支持擴展的片調試功能的并且該芯片通過JTAG接口可以實現(xiàn)可對 Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程，具有非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲器的優(yōu)點,而且ATmega16是基于增強的AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微控制器。因其先進的指令集以與單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達 1MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。3.1.3PC通信 PC通信是atmega16 單片機自帶的一個全雙工的通用同步/異步串行收發(fā)模塊的USAR

15、T，是一個高度靈活的串行通訊設備。 PC通信的主要特點： 1.支持全雙工操作，可以在同一時間進行接收和發(fā)送的操作； 2.具有三個完全獨立的中斷，其中TX端為發(fā)送完區(qū)，TX 端為發(fā)送數(shù)據(jù)的寄存器空區(qū)，RX 端則為接收完成區(qū)。 PC通信的主要用途：PC通信主要是用來與單片機之間進行交換信息的。 PC通信的硬件電路：由于ATmega16單片機的輸入，輸出端的電平是TTL電平，而PC機設置的是RS232標準的串行接口，這樣導致兩者的電氣規(guī)是不一樣的，因此必須對單片機輸出的TTL電平進行電平轉換才能夠完成ATmega16單片機與PC機的數(shù)據(jù)通信。而Max232即為RS232/TTL電平轉換芯片。 單片機

16、MAXPCRXDTXDGND TXDRXDTINROUTROUTTINT圖3.2 單片機和PC的串口通信原理框圖3.1.4 Max232Max232引腳圖：圖3.3 Max232 引腳圖MAX232各引腳功能： 6、5、4、3、2、1腳主要是和4只電容連接在一起的，這樣就能夠產生+12v和-12v的兩個電源，以便能夠供給RS-232串口電平的需要。 14、13、12、11、10、9、8、7腳能夠構成兩個數(shù)據(jù)通道。其中，13腳、12腳、11腳、14腳為第一數(shù)據(jù)通道，8腳、9腳、10腳、7腳為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)是從T1IN、T2IN輸入然后轉換成RS-232數(shù)據(jù)，從T1OUT、T2

17、OUT送到電腦的DP9插頭；DP9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入然后轉換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后是從R1OUT、R2OUT輸出的。 15腳為接地腳GND。 16腳為接+5v的電源腳VCC。3.1.5單片機硬件資源分配 PBO：接數(shù)碼管位碼擴展芯片的使能端。 PB1：接數(shù)碼管段碼擴展芯片的使能端。 PB2: 接LED燈擴展芯片的使能端。 PB3：接鎖存器時鐘信號。 PB4：接輸入輸出信號。 PB5：接DSI302的復位端。 PB7：接時鐘信號。 PA0PA2：接輸入通道。 PA4PA7：接開關。 PC0PC7：接擴展芯片。 ATmega16單片機具體分配圖如圖3.4所示。圖3.4

18、 ATmega16單片機具體分配圖3.2電源與晶振，復位電路部分3.2.1電源部分任何的不管是復雜的或是簡單的電路都是離不開電源部分的,都需要電源來為其供電才能夠運行，當然單片機系統(tǒng)也不例外,也需要電源，而且我們應該高度重視單片機系統(tǒng)的電源部分,不能因為電源部分電路比較簡單就將其忽略,這樣是不對的，因為有將近一半的故障或是電路制作失敗的情況大都數(shù)是和電源有關的,只有電源部分做好了才能夠保證我們的電路能夠正常工作了。 首先我們來設計電源部分中最基本的也是最必須的部分。電路圖如圖3.5所示：圖3.5 電源其中C13的阻值要比較大主要是因為它要起到濾波的作用，小電容C6具有提供一個小阻的高頻通道作用

19、，從而可以降低電源的全頻帶阻功能。一般來說大電容旁邊都要并聯(lián)一個小電容的，主要的目的是使整個電路能夠降低高頻阻，串聯(lián)一個電感L1的主要目的是為了隔直交流只通直流的目的，由于大的電解電容一般都是采用卷燒工藝制造而成的，所以等效電感較大。C7主要是阻止低頻通過只限高頻通入的。3.2.2晶振電路晶振電路是能夠產生原始的HYPERLINK :/baike.baidu /view/1087.htm時鐘頻率的電路，該電路做HYPERLINK :/baike.baidu /view/429391.htm振蕩器用的時候，是可以產生非常穩(wěn)定的振蕩周期的，該電路做作HYPERLINK :/baike.baidu

20、/view/141368.htm濾波器用的時候，是可以獲得非常穩(wěn)定的和陡削的帶通或帶阻HYPERLINK :/baike.baidu /view/400.htm曲線的作用。這個頻率經過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了各種不同的總線頻率。在HYPERLINK :/baike.baidu /view/134362.htm電路中的實際應用上是把它當作一個高Q值的電磁諧振回路。通常在晶振電路的兩個腳上對地的接上兩個叫晶振的負載電容，一般該電容的阻值是在幾十皮法，它的阻值往往會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的電路如圖3.6所示：圖3.6 晶振3.2.3復位電路復位電路是整個電路中必不可少的一部分，因

21、為要確保微機系統(tǒng)中HYPERLINK :/baike.baidu /view/134362.htm電路的穩(wěn)定性和可靠工作能力，一般來說微機電路中電路的正常工作需要我們供給4.755.25V的電壓。當電壓超過4.75V且低于5.25V以與晶體振蕩器穩(wěn)定工作的時候，復位信號才能夠被撤除，微機電路才能開始正常的工作，但是由于微機電路是時序的數(shù)字電路，因此它需要穩(wěn)定的時鐘信號，需要在電源上電，復位電路如圖3.7所示：圖3.7 復位電路 復位電路的工作原理如圖3.7所示，起初給VCC上電，在通電的過程中電容C4就持續(xù)著充電，這個時候R34電阻上會出現(xiàn)電壓，使得單片機復位；等到幾毫秒以后，電容C4充電結束

22、，這個時候R34電阻上電流會降為0，則電壓也變?yōu)?，使得單片機HYPERLINK :/baike.baidu /view/1355461.htm進入工作狀態(tài)。在工作期間，按下開關S2，則電容C4充當著放電作用，再按下開關S2，電容C4又再充電，這時候在R34的電阻上又出現(xiàn)電壓，使得單片機復位。幾毫秒以后，單片又機進入工作狀態(tài)。3.3 PC通信電路PC通信是atmega16 單片機自帶的一個全雙工的通用的同步/異步串行的收發(fā)模塊的USART，是一個高度靈活的串行通訊設備，它的主要功能是用來與與單片機之間進行交換信息的。該電路支持全雙工的操作作用，而且還可以同時的進行接收和發(fā)送；具有三個完全獨立的

23、中斷，其中，TX 為發(fā)送完成區(qū)，TX 為發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空區(qū)，RX 為接收完成區(qū)，PC通信電路如圖3.8所示：圖3.8 PC通信由于單片機輸入，輸出的電平都是TTL電平，而PC機設置的是RS232標準的串行接口，兩者的電氣規(guī)是不一樣的，因此想要完成單片機與PC機的數(shù)據(jù)通信，就必須對單片機輸出的TTL電平進行電平轉換。而Max232即為RS232/TTL電平轉換芯片。3.4數(shù)碼管顯示部分數(shù)碼管的工作原理：數(shù)碼管的工作原理就是通過控制不同的LED燈的亮滅情況來顯示出不同的字形，其中數(shù)碼管分為兩種情況，一種是共陰極一種是共陽極，共陰極就是將八個LED燈的陰極連在一起，然后接地，然后再給任何一個LED燈

24、的另一個端口輸入高電平，這樣輸入高電平對應的管腳即被點亮。共陽極就是將八個LED的陽極連在一起，然后再給任何一個LED燈的另一個端口輸入低電平，這樣輸入低電平對應的管腳即被點亮。數(shù)碼管顯示電路如圖3.9所示：圖3.9 數(shù)碼管顯示電路其中引腳圖的COM端是公共端，連在一起，當數(shù)碼管共陰極連在一起時這時要將其接地，當數(shù)碼管共陽極連在一起時，這時要將其接正5伏電源。以便電平從高流入低，其中一個八段的數(shù)碼管稱為一位，將多個數(shù)碼管并列的接在一起就可以可構成多位的數(shù)碼管，其中數(shù)碼管的的段選線（即a,b,c,d,e,f,g,dp）連在一起，而各自的公共端即被稱為位選線。顯示的時候，數(shù)據(jù)都是從段選線送入字符編

25、碼的，而選中哪個位選線，那個數(shù)碼管便會被點亮。數(shù)碼管的8段，對應一個字節(jié)的8位，a對應最低位，dp對應最高位。所以如果想讓數(shù)碼管顯示數(shù)字0，那么共陰數(shù)碼管的字符編碼為00111111，即0 x3f；共陽數(shù)碼管的字符編碼為11000000，即0 xc0。從而可以看出兩個編碼的各位正好相反。在單片機電路里，芯片的驅動電流很小，一般為微安級別的，要通過三極管（可驅動電流為毫安級別，甚至更大）來驅動LED（正常工作電流為幾十毫安）發(fā)光。3.5 LED顯示燈LED顯示電路如圖3.10：圖3.10 LED顯示電路將二極管D2D9和R26R33連接到單片機的輸出口，當Q0Q7口的任意一只引腳變?yōu)榈碗娖綍r，相

26、應的LED燈管將會發(fā)光，通過編寫程序即可使得Q口的電平依次的變?yōu)榈碗娖饺缓蠼涍^幾秒的時間后再變?yōu)楦唠娖剑@樣就可以實現(xiàn)燈管顯示的效果了。3.6 按鍵部分按鍵部分的電路設計要比較簡單，在每個按鍵的兩端要并接一個電容，主要是為了能夠消除電路中的干擾。因為當外部電路檢測其瞬間的低電平時，首先要先按一下按鍵然后再松開，這個時候產生的低電平信號可能不止一個，這個時候外部接收到的信號可能會產生誤動作。這樣在按鍵兩端并聯(lián)一個電容就可以消除觸發(fā)信號的抖動了。在按鍵兩端并聯(lián)一個電容一般是在單片機外接鍵盤的時候會用到的。按鍵部分電路如圖3.11所示：圖3.11 按鍵部分3.7 74HC20： 74HC20為四輸入

27、端雙與非門。 74HC20引腳圖如圖3.12所示：圖3.12 74HC20 74HC20 邏輯圖如圖3.13所示：圖3.13 74HC20 邏輯圖74HC20真值表如表1所示：表1 74HC20真值表輸入輸出A B C DYH H H HL X X XX L X XX X L XX X X XLHHHH3.8 DSI302時鐘部分DS1302是美國DALLAS公司推出的一種具有涓細電流充電能力的電路，它的主要特點就是采用串行傳輸數(shù)據(jù)的，可以為掉電后保護電源提供一個可編程的充電功能，而且還具有關閉后充電的功能。采用普通32.768kHz晶振。 DS1302電路是與CPU進行同步通信的電路，采用的

28、是三線接口，而且DS1302電路還可以采用RAM數(shù)據(jù)或一次性傳送多個字節(jié)的時鐘信號的突發(fā)方式，DS1302電路的部帶有一個318系列的RAM寄存器，這種寄存器可以用來臨時性的存放數(shù)據(jù)，并且是與DS1202時鐘電路兼容的，但是DS1302電路增加了主電源/后背電源的雙電源引腳，同時還提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。工作電壓為2.5V5.5V。引腳功能與結構 DS1302的引腳排列如圖3.14：圖3.14 DSI302引腳圖DS1302電路的供電情況主要是由電源Vcc1或電源Vcc2供電，選取情況為兩者中的比較大的那一個。當電源Vcc1小于Vcc2-0.2V時，就由電源Vcc2來給DS13

29、02電路供電。相反的，當電源Vcc1大于Vcc2的時候，則由電源Vcc1來給DS1302電路供電。其中電源VCC2為DS1302電路的主電源，而電源Vcc1則為DS1302電路后備電源，但是在主電源已經被關閉的情況下，時鐘電路還是依然能夠保持連續(xù)運行的。X1和X2是振蕩源，需要外接一個32.768kHz的晶體振蕩器。來為DS1302電路供提供頻率穩(wěn)定的時鐘信號。RST是復位/片選線，如果想要傳送數(shù)據(jù)的時候，則將RST置為高電平即可。如果在傳送過程中RST置為低電平，那么數(shù)據(jù)將會終止傳送。當電路工作的時候，電源Vcc22.5V之前，RST必須要保持低電平。只有在SCLK為低電平的時后，RST才能

30、置為高電平。DS1302電路的I/O為串行數(shù)據(jù)的輸入輸出端而且是雙向的，在控制指令字已經被輸入之后的下一個SCLK時鐘的上升沿到來的時后，數(shù)據(jù)是會被寫入DS1302電路的，而數(shù)據(jù)的輸入順序是從低位開始輸入的。同樣，在緊接8位控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿到來的時候，那么DS1302電路的數(shù)據(jù)將會被讀出，數(shù)據(jù)讀出時候的順序是從最低位到最高位的順序讀出的。 DS1302電路與CPU的連接總共需要三條線來連接，即SCLK、I/O、RST,在調試程序的時候是可以不加電容器的，只加一個32.768kHz 的晶體振蕩器即可。DSI302電路如圖3.15所示：圖3.15 DSI302電路4Prot

31、el99se軟件使用4.1 Protel99se元件庫制作在利用Protel99se繪制原理圖時，元件庫的制作是至關重要的一部分，因為其為構成原理圖最基本的單元，則也是必不可少的一部分，而元件庫的制作流程如下所示：第一步：打開Protel99se軟件然后選擇好保存路徑并且新建一個制作原理圖的元件庫文件，并將其命名為“tianzuochi_Favorate.lib”.第二步：在新建的“tianzuochi_Favorate.lib”元件庫中繪制與本項目容有關的原理圖中所需要的元件。繪制元件庫的具體步驟如下：繪制元件庫的外形；放置元器件的引腳并且編輯元器件的引腳屬性；(3) 全局修改元器件引腳的長

32、度，并隱藏地和電源引腳；(4) 打開菜單欄ToolsRename Component菜單，分別重命名元件的屬性；(5) 單擊Browse Schlib管理器中的Description按鈕，并且編輯元件的標號、封裝、描述等信息。4.按路徑Design Explorer 99 SELibrarySch打開原理圖元件庫文件Miscellaneous Devices.ddb，找到元件庫中自帶的元件，復制到“tianzuochi_Favorate.lib”元件庫中。4.2 Protel99se原理圖制作打開Protel99se軟件并選擇保存路徑后即可進入了Design界面，然后雙擊Documents,即

33、可打開該文件夾，然后右擊鼠標選擇新建按鈕即可彈出Wizards按鈕，在此可以選擇好制作原理圖的庫文件，并且可以直接修改原理圖的文件名。，然后從新設置一下繪制界面的大小，合適的圖紙設計是設計好原理圖的第一步。然后就可以在此界面中進行放置元器件，在放置元件之前，首先必須先將自己所繪制的元件所在的元件庫載入存，這時需要要打開設計管理器，然后選擇Browse Sch選項菜單，然后在Browse Sch選項菜單中單擊Add/Remove按鈕即可進入添加/刪除元件庫對話框進，這時即可添加加自己所繪制的元件庫。當我們添加好元器件之后就可以進行下一個放置元件并進行電器連接步驟，最終才可以方便的將每個元器件進行

34、電器連接，當然在連接元器件之前我們得要精心設計一下該如何放置元器件，放置元器件時又該用到哪些輔助工具，這是我們必不可少的知識點，在放置元器件時，可能會用到以下幾種工具：1.選中與取消元器件，我用的最直接的辦法就是雙擊我所需要放置的元件名，然后放置到合適的位置，單擊鼠標左鍵，即可放置，這時或是在選擇好元器件之后發(fā)覺該元器件并不是自己所需要放置的，當然可以取消該元器件，我們在移動元器件的時候直接右擊鼠標即可取消元器件的選中。2.移動元件在放置元器件之后往往會發(fā)覺位置的不適合，這時就需要我們進行移動一下該元器件的位置，但移動元器件的方法有很多，我該選擇那種方法進行移動元器件呢？當然我最常用的也是最習

35、慣的方法就是按住CTRL鍵，然后選擇好需要移動的元器件，即可進行任意的放置所選元器件的位置，這種方法很方便操作相當便捷，是我不二的選擇。3.元件的旋轉我在放置元器件的時候會發(fā)覺，默認下元器件的角度與我預期的效果要相差90度，或180度這樣的偏差，這樣的角度對于連接元器件很是不方便，那么就該給它一個角度置換，當然角度置換就我目前的水平也就只有兩種：一種是在選擇好所需放置的元器件過程中，按一下空格鍵即可旋轉元器件的角度，調整好合適的角度之后既可以單擊一下鼠標左鍵，確定元器件的放置位置，還有一種方法就是用鼠標左鍵點需要旋轉的元器件不要放下，然后按住鍵即可進行逆時針旋轉90度，按住鍵即可進行水平方向旋

36、轉元器件，按住鍵即可垂直方向旋轉元器件。4.刪除元器件刪除元器件就不需要多談了，直接選擇好元器件之后按住DELETE鍵即可將所選擇的元器件刪除掉，這主要是由于我的誤操作引起的。當我們將原理圖中所有的元器件都放置完畢之后就可以將每個元器件之間進行相應的電器連接，連接線比較簡單，直接單擊畫電氣連線按鈕，即可出現(xiàn)十字光標，這時單擊所需要連接元器件的引腳，即可出現(xiàn)連接線，然后在單擊對象連接線的引腳即可完成一條相應的連接線，這時，單擊鼠標的右鍵，則這一條連接線的工作就已經結束了，這個時候還是仍處于連線狀態(tài)，我們可以繼續(xù)進行線路連接的工作，也可以退出畫線的狀態(tài)，這時雙擊鼠標的右鍵，即可退出畫線狀態(tài)。以此類

37、推即可完成整個原理圖的連接，當然我們需要注意的是連接線的走線問題，有轉折方式，直角方式、任意的角度方式、自動走線和45走線等方式，我們可以單擊空格鍵可以改變連接的走線。電路的整體電路如圖4.2.1所示：圖4.2.1 電路圖4.2 Protel99se元件庫封裝Protel99se元件庫封裝是繪制PCB版圖的最基本單元，因此在繪制元件庫封裝時是至關重要也是必不可少的一部分，具體的封裝步驟如下所示：第一步：打開Protel99se軟件打開Documents菜單，在Documents中右擊鼠標即可彈出Wizards對話框，然后選擇.LIB文件即可繪制元件封裝。第二步：在.LIB工作窗口中，用鼠標左鍵

38、雙擊該元件庫文件圖標，就可進入元件封裝編輯器的工作界面，當然這是在元件庫中有與我所需要的元件封裝，那如果要是沒有所需要的元件封裝，則就自己創(chuàng)建。在此，我只介紹使用向導創(chuàng)建元件封裝:第一步：在元器件的封裝庫編輯器中，首先要執(zhí)行菜單命令Tools中的New Component命令，或是在PCB元件庫管理器中直接單擊Add按鈕，那么這時系統(tǒng)將會彈出元件封裝的生成向導。第二步：根據(jù)元器件的生成向導提示單擊Next按鈕，那么將會彈出元器件的封裝樣式列表框，這時我就以封裝DIP為例進行說明元器件的封裝步驟，彈出元器件的封裝樣式列表框后再次單擊Next按鈕，則彈出設置焊盤尺寸的對話框，這時就需要我們修改的焊

39、盤尺寸的數(shù)值，在數(shù)值上單擊鼠標左鍵，然后輸入數(shù)值即可。第三步：在輸入焊盤尺寸的數(shù)值后再單擊Next按鈕，則將會彈出設置引腳間距對話框。第四步：設置引腳間距后再單擊Next按鈕，則將會彈出設置元件外形輪廓線寬對話框的提示.第五步：設置元件外形輪廓線寬后再單擊Next按鈕，則將會彈出設置元件引腳數(shù)量的對話框。第六步：設置元件引腳數(shù)量后再單擊 Next按鈕，則將會彈出設置元件封裝名稱對話框。第七步：設置元件封裝名稱后再單擊Next按鈕，則系統(tǒng)將會彈出完成對話框，這時，我們單擊Finish按鈕，即可完成元件封裝的創(chuàng)建。第八步：保存即可將已經繪制的元件庫封裝保存起來。4.4 Protel99se PCB

40、版圖繪制我在進行PCB版圖繪制的時候，主要的問題就是布局問題，Protel99軟件提供了兩種布局方式，一種是自動布局方式還有一種是手動布局方式。當然我選擇的是手動布局方式，也是人們常說的人工布局方式，不過自動布局要相對比較簡單直接運行Tools下面的Auto Place,即可實現(xiàn)自動布局，這個時候，布局的最關鍵部分是就是布線了，首先要固定好元器件的位置，只有首先將每個元器件都固定好之后在進行連接操作才更方便，但要如何固定元器件是我的首要問題，首先要先選擇好需要固定的元器件，然后按住鼠標進行拖動該元器件至合適的位置即可，當簡單的布局完成之后，采用自動對齊的方式可以整齊地展開或縮緊一組封裝相似的元

41、器件，由于我采用的是人工布局，在此自動布局我也不會諸多的介紹，采用人工布局時需加粗地線、電源線、功率輸出線一系列的線條，需要重點的布置一下有幾根繞得太多的線，然后消除一部分部分不必要的過孔，然后再使用VIEW3D 功能察看實際效果，觀看真實情況，在手工調整中可以查看布線密度，選擇Tools-Density Map 命令即可查看布線密度，其中紅色為最密集的地方，黃色部分次之，綠色部分為較松，看完后再按住鍵盤上的End 鍵刷新屏幕，這個時候紅色部分就會將走線調整得松一些，直到走線變成了黃色或綠色部分。然后再點擊ToolsPreferences菜單命令，選中對話框中Display欄的Single L

42、ayer Mode，進行DRC檢測，我們在做手工調整時需要經常做DRC檢測，因為有時候有些線會斷開而你可能會從它斷開處中間走上好幾根線，等到布線工作完成之后我就可以給我的PCB班進行覆銅，首先要將需覆銅區(qū)域的邊框繪制出來，繪制完畢后直接住按鼠標的右鍵就可開始覆銅了。等到覆銅完畢后我在做一次DRC檢測，直到Run DRC檢測無誤之后在進行存盤。電路的整體PCB板圖如圖4.4.1所示：圖4.4.1 PCB板圖4總 結起初在設計該項目的時候我不知到怎么辦，感覺是無從下手，因為我從事的是營銷行業(yè)，與我們的專業(yè)不是很對口的，但我還是想設計與我們專業(yè)對口的項目，畢竟我不想遺棄我的專業(yè)知識，想了好久，也查了很多資料，但終究還是選擇了與我們實訓有關的項目，畢竟我還有一點的小基礎，也好在不了解的情況下加深專業(yè)知識的了解。從這時開始，我對論文的設計有了頭緒，但是我該選擇怎樣的方式來設計我的畢業(yè)論文呢？這是設計的一種方案也是設計的一種思路，想了好久，我是先將設計的整個框架給夠想出來，然后在根據(jù)框架來進行分支的工作，來選擇元器件的選擇情況。我