PAGEPAGE10目錄功能要求………2原理圖設計……32.1元器件的繪制………32.2繪制原理圖…………6PCB板的繪制…………………9設計心得與體會……………10第一章功能要求此次設計是一個51單片機的最小系統，整個系統包括電源電路、AD轉換電路、51單片機主控芯片、溫度采集電路、串口部分、復位電路等，其中P1口設計了一個4×4的矩陣鍵盤，P2口和P2口作為段選和片選的地址線，以驅動數碼管的靜動態顯示，P3口就是一個控制口了，有接串口、復位和時鐘電路。此電路的設計是想利用18B20這一芯片實現溫度的采集，并進行AD轉換輸出。第二章原理圖的設計原理圖的設計，會影響到后來的PCB板的規劃，所以最初的設計就必須最優的設計方案，設計方案的選擇、元器件的選擇等，是至關重要的環節。所有的項目的設計，都需要在最初建立一個項目，文件菜單欄中的創建PCB項目，以下所有的工作都在此項目中完成。圖2建立項目元器件的繪制原理圖的繪制之前都需要裝載元器件庫，選擇“元器件“，在如下窗口中找到自己需要的元器件安裝。圖2.1元件庫安裝由于元器件庫里大部分的元器件都沒有，所以大部分都需要繪制，建立自己的組件庫。繪制元器件的過程如下：打開DXP軟件，在文件菜單欄里面創建原理圖元件庫，就會產生一個以Schlib為后綴的文件，在編輯區的中心有一個十字坐標軸將元件編輯區分成4個象限，但是我們一般在第四象限繪制。根據原理圖上面器件的形狀，在放置一欄中放置元件的外形，再依次放置引腳，引腳的標注根據需要而修改，并且設置管腳屬性，最后設置元件的屬性，其中包括元件的封裝和仿真參數。圖2.2創建器件庫這里還要介紹一下元件的封裝。也是在文件菜單欄中創建PCB庫，在工具一欄中選擇新元件，在元件封裝向導的指引下規定封裝的形式和引腳規格，這包括封裝的類型和各引腳之間的距離，引腳的大小等等，最后保存。同時要在之前畫的元件的圖中找到此封裝，將兩者關聯起來。這才算完成一個元器件的繪制。這里列舉幾個元器件圖：1、AD轉換部分：TLC5649和5620都是AD轉換部分使用到的芯片，這里是自己繪制的，包括封裝。圖2.3AD-TLC5649圖2.4TLC56202．主控電路：這部分主要是包括51單片機及其周圍一些接口電路和排阻，4個并口所接的芯片都是自己繪制的。圖2.5STC89C52圖2.6HEADER16繪制原理圖在DXP的軟件中，在文件菜單欄中創建原理圖，會產生一個以SCHDOC為后綴的文件，按照圖紙，以此繪制原理圖，移進相應的元器件，其中會用到電源線、地線、總線、導線等進行連接，并且一些簡單的電阻和電容還是可以在元件庫中找到。放置元器件、導線，繪制的過程中注意各器件的安排，要適合整張圖紙，使全體美觀且便于檢查，并學會快捷鍵的使用子圖部分：這次的最小系統的設計涉及到了子圖，采用自上而下的方法，從母圖開始逐步細化，是DXP設計下的層次結構體現的淋漓盡致，給讀書更直觀、更清晰的理解。在“文件”菜單欄中創建原理圖，但是繪制的時候是采用工具欄中的一些圖標，例如放置方塊電路和方塊端口，對其設置屬性和相應的電路參數。再繪制子圖，“設計”欄中選擇“根據符號創建圖紙”即可。繪制過程中注意母圖和子圖的關聯性和對應。圖示即為母圖和子圖：1、串口部分：串口部分是為了給單片機下載需要的程序，用到的MAX232和串口。圖2.7串口的母圖和子圖2、4×4的矩陣鍵盤圖2.8矩陣鍵盤母圖圖2.9矩陣鍵盤的子圖3、蜂鳴器：圖2.10蜂鳴器的母圖和子圖4、數碼管顯示：圖2.11數碼管的母圖和子圖最后所有的部分完成及可見完整的原理圖如下：圖2.1251單片機最小系統原理圖繪制完整后，在“項目管理”菜單欄中檢查是否有錯誤，在“設計”菜單欄中選中“設計項目的網絡表”，其中是選擇Protel選項。此步是為了PCB板子的繪制做準備的，所以不可缺少.PCB圖的繪制原理圖的“項目管理”菜單欄中選擇“追加新文件到項目中”的“PCB文件”，就打開了PCB文件，首先要保存。最初要設置PCB板子的規則，包括導線的寬度、板子的層數、孔的大小等。然后，在機械層畫出板子的大小，并且以能放進所有元件切板子小而優，導入網絡表和元器件封裝，這就要檢查其中是否有錯誤，我們發現有幾處的封裝做的不是很完整，所以進行了修改（如果看不見原理圖，可縮小再看），將其移近所畫范圍中，我們可以看見其中的飛線，那是說明這其中的連接。然后手動布局，將所有器件移到最適合的位置，根據最初的設計規則，在一層或者兩層連線（注意連線的過程中在轉折處不要形成直角，否則會尖端放電，并且連線之前要考慮全局，不要給自己造成無路可走的局面），也可自動布線。當所有的連線完成，調整布線的布局使其更加美觀。圖3.1PCB板最后可在“工具”菜單欄中檢查是否有錯誤，我們發現其實很多細節的地方，連線沒有連到位，所以是斷線狀態，通過將圖放大后修改完成。如果有需要，可以給PCB板覆銅。最后生成器件清單，在“報告”菜單欄中就可做到。并將其以Excel方式保存。設計心得與體會通過此次的課程設計，掌握了更多DXP程序工作的基本過程和任務。本次設計由于是本身就有的圖紙，所以繪制原理圖的過程中沒有很大的問題，但是元器件的繪制比較麻煩，期間有查閱相關書籍，詢問了同學；并且PCB板的繪制，遭遇到布局不優良的問題，給設計造成了一些阻礙。但是因為本次設計比平時上課的內容要復雜，比如子圖的內容，知道了原理圖的層次結構給設計帶來的方便，所以還是得到不少鍛煉。對于器件的繪制更加熟悉了。也激起了對課程學習的更大興趣，并且對于單片機的相關知識也加深了許多，可以說是一舉兩得。這次是