数字钟电路pcb设计
项目四 设计8051数字钟电路板
6、执行菜单命令【View】/【Toolbars】打开
【Schlib Drawing Tools】工具栏 。
“SchLib Drawing Tools”工具栏功能
7、选择绘图工具栏中的 按钮。
8、选择绘图工具栏中的按钮 。
Pin引脚属性对话框
数码管元件
知识2 绘制总线及分支
一、绘制总线
总线和总线分支的绘制图示
执行菜单命令【Place】/【Bus】绘制总线。
绘制总线菜单
二、绘制总线分支(Bus entry)
“Bus Entry”属性对话框
任务二 数字钟双面PCB板设 计
■ 知识1 手工创建数码管封装
一、手工创建元器件的流程。
新建元器件名称
进入元器件封装编辑界面
设置环境参数
设置参考点
放置焊盘及属性修改
二、Manufacturing(印刷板制作规则设置)
1、“Acute Angle Constraint”(锐角限制规则)
锐角限制规则对话框
2、“Hole Size Constaint”(设置孔尺寸)
设置孔尺寸规则对话框
3、“Minimum Annular Ring”(最小包环规则)
最小包环规则对话框
项目四 设计 8051数字钟电 路板
任务一 8051数字钟原理图绘制
知识1 手工绘制数码管元件
1、进入protel 99 se,执行菜单命令【File】/ 【New…】 双击图标 ,新建一个元件库。
New Document对话框
2、右键单击库文件图标 ,在下拉菜单中
选择“Rename”选项,重新命名库名称。
绘制元器件封装外形
元器件封装重命名
保存
基于DS1302设计的数字钟原理图与PCB教程
基于DS1302设计的数字钟任务一电路原理图的设计1、最小系统电路步骤一:新建设计。
双击桌面PROTEUS软件图标,打开软件,单击工具栏“File”,出现如下图所示下拉菜单。
单击“New Design”菜单,弹出如下对话框。
选择绘图模板,我们选择DEFAULT模板,单击DEFAULT图标,单击“OK”按钮。
进入原理图编辑界面,如下图所示。
步骤二:文件命名和保存。
在绘制电路原理图应当先对文件进行命名,然后保存。
单击保存图标,弹出对话框,选择文件存储路径。
如下图所示:我们把文件保存在桌面的“电路原理图”这个文件夹内。
单击“保存”按钮弹出对话框,在“文件名”编辑框中填写电路原理图名称,“基于DS1302设计的数字钟”。
如下图所示。
单击“保存”按钮,回到原理图编辑页面。
同时在文件夹“电路原理图”中出现电路原理图标,如下图所示。
步骤三:选择主控元器件。
在编辑框最左边的工具栏中选择图标,进入器件模式,然后单击图标,弹出“Pick Device”对话框,如下图所示:在Category下拉框中选择Microprocessor ICs,然后选择芯片AT89C51或AT89C51单片机,如下图所示:单击OK按钮,单片机芯片选择完成,这时在对象选择器和预览窗口中均出现了所选择的芯片AT89C52,在对象选择器单击芯片名称,如AT89C52,再把鼠标移至编辑窗口区(工作区),右击鼠标,主控芯片AT89C52就拖入了工作区。
单片机芯片选择完毕。
如下图所示:步骤四:时钟振荡电路的设计。
51单片机的18和19引脚外接2个皮法级的电容和晶振就可以构成时钟振荡电路。
按照上一步骤选择AT89C52芯片的方法一一从元器件库中选择2个30pf的电容、12M的晶振,还有一个地。
如下图所示:步骤五:复位电路设计。
单片机的9引脚外接复位电路,本系统中用按键k1、2个电阻R1、R2和电容组成,具体电路结构如下图所示:此外,还有电源电路,单片机的20引脚、40引脚分别接电源的地和电。
数字钟电路印制板图的设计 强化训练
基础强化训练任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:武汉理工大学题目:数字钟电路印制板图的设计一、训练目的主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练,提高学生的基础理论知识、基本动手能力,提高人才培养的基本素质。
二、训练内容和要求1、基础课程和基本技能强化训练(1)设计一个数字钟电路;(2)对所设计电路的基本原理进行分析;2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练要求学生掌握基本的文献检索方法,科学查找和利用文献资料,同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力,其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。
3、基本动手能力和知识应用能力强化训练(1)学习altium designer软件;(2)绘制电路的原理图和PCB版图,要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范;4、查阅至少5篇参考文献,按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书,全文用A4纸打印。
三、初始条件计算机;Microsoft Office Word 软件;altium designer软件四、时间安排1、20011年7 月11日集中,作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明;学生查阅相关资料,学习电路的工作原理。
2、2011 年7 月12 日,电路设计与分析。
3、2011 年7 月13日至2010 年7 月14日,相关电路原理图和PCB版图的绘制。
4、2011年7 月15日上交基础强化训练成果及报告,进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (I)Abstract (II)2 方案的选择论证及设计原理 (2)2.1方案论证及选择 (2)2.2 设计电路原理2.2.1 石英晶体振荡器的设计 (3)2.2.2 分频器的设计 (3)2.2.3 计数器的设计 (4)2.2.4 译码与显示电路的设计 (6)3 绘图 (7)3.1 绘制原理图 (7)3.2 制作PCB板 (9)4 参考文献 (11)附录Ⅰ原理图 (12)附录Ⅱ PCB板 (13)本科生基础强化训练成绩评定表 (15)摘要本文介绍了一种基于74LS系列芯片的数字钟的设计和基于Altium Designer的原理图的绘制和PCB的制作,该数字钟精度高,设计合理。
protel仿真PCB电路板数字钟设计
西安航空学院摘要数字钟由译码及显示电路单元,时间计数电路,单元校时电路单元,振荡电路单元组成。
该系统工作原理是:振荡器产生的稳定高频脉冲信号,为数字钟的时间基准,在经过分频器输出标准秒脉冲。
译码驱动及显示单元选择74LS48作为显示译码,选择LED数码管作为显示单元电路。
时间计数单元分为时,分,秒的计数单元,基本都是采用74LS90芯片实现的。
校时电路单元是先截断正常的计数通路,然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可。
振荡器是数字钟的核心,振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度,本电路选用由555构成的多谐振荡器,设其振荡频率为1KHZ,能很好的实现时钟功能。
用protel制作完原理图后,导入产生PCB板,然后运用Multism软件进行仿真,一个简单的仿真模型就展现在眼前了。
关键词:Protel、数字钟、仿真、Multism目录引言 (1)1.数字钟电路设计 (1)1.1 数字钟电路系统的组成框图 (1)1.2译码驱动及显示单元 (2)1.3时间计数单元 (3)1.4校时电路 (6)1.5振荡电路 (7)1.6 整点报时电路 (8)1.7总体电路 (9)2.原理图设计 (11)2.1建立工程文件、原理图文件,设置编辑环境 (11)2.2元件摆放布局、绘制原理图 (11)2.3电路图的检查 (12)2.4生成材料清单和建立网络表 (13)3.PROTEL PCB印制板电路 (14)3.1 创建pcb板 (14)3.2 加载网络表 (14)3.3布局与布线 (15)3.4 3D图展示效果 (18)4.利用MULTISM软件对该电路仿真 (18)4.1仿真 (18)4.2调试及制作 (21)5.心得体会 (21)参考文献 (23)引言Protel99SE是澳大利亚Protel Technology公司推出的一个全32位的电路板设计软计。
数字钟电路pcb设计
数字钟电路p c b设计(共32页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--摘要本设计针对数字钟PCB板设计较为复杂的问题,利用国内知名度较高、应用最广泛的电路辅助设计软件protel99se进行了电路板的设计。
本设计介绍了各部分电路的构成及准确完成了数字钟PCB电路板的设计。
本设计数字钟原理图分析入手,说明了在平台中完成原理图设计,电气检测,网络表生成,PCB设计的基本操作程序。
数字钟的主要电路是由电源电路、显示电路、校时电路、晶体振荡电路组成。
PCB是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。
PCB 的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。
优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。
关键词:数字钟;PCB;原理图;芯片目录前言 (1)第一章绪论………………………………………………………………………2数字钟的研究背景和意义 (2)数字钟的发展和趋势 (2)第二章系统电路的绘制 (3)电路组成方框图 (3)电路原理图制作 (3)原理图环境设置 (4)绘制原理图 (5)电气规则检查及网络表输出 (7)原理图分析 (10)晶体振荡器 (10)分频器 (11)计数器电路 (12)显示和译码电路 (12)电源电路 (13)第三章电路板PCB设计 (14)PCB设计规范 (14)PCB设计流程 (17)输出光绘文件 (21)PCB制件作 (23)心得体会 (25)参考文献 (26)附图 (27)附表 (28)前言PCB(Printed Circuit Board),中文名称为印制线路板,简称印制板,是电子工业的重要部件之一。
几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机,通讯电子设备,军用武器系统,只要有集成电路等电子元器件,为了它们之间的电气互连,都要使用印制板。
在较大型的电子产品研究过程中,最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。
数字钟时钟电路图设计
个人收集整理仅供参考学习数字钟电路目录前言:错误!未定义书签。
1.设计目的错误!未定义书签。
2.设计功能要求错误!未定义书签。
3.电路设计错误!未定义书签。
3.1设计方案错误!未定义书签。
3.2单元电路的设计错误!未定义书签。
3.2.1主体电路部分错误!未定义书签。
振荡电路错误!未定义书签。
计数电路错误!未定义书签。
校时电路错误!未定义书签。
译码与显示电路错误!未定义书签。
5.总结错误!未定义书签。
致谢错误!未定义书签。
参考文献错误!未定义书签。
附录错误!未定义书签。
前言:中国是世界上最早发明计时仪器的国家。
有史料记载,汉武帝太初年间(纪元前104-101年)由落下闳创造了我国最早的表示天体运行的仪器——浑天仪。
东汉时期(公元130年)张衡创造了水运浑天仪,为世界上最早的以水为动力的观测天象的机械计时器,是世界机械天文钟的先驱。
盛唐时代,公元725年张遂(又称一行)和梁令瓒等人创制了水运浑天铜仪,它不但能演示天球和日、月的运动,而且立了两个木人,按时击鼓,按时打钟。
第一个机械钟的灵魂——擒纵器用于计时器,这是中国科学家对人类计时科学的伟大贡献。
它比十四世纪欧洲出现的机械钟先行了六个世纪。
第一只石英钟出现在二十世纪二十年代,从三十年代开始得到了推广,从六十年代开始,由于应用半导体技术,成功地解决了制造日用石英钟问题,石英电子技术在计时领域得到了广泛的应用。
并取代机械钟做了更精确的时间标准。
早在1880年,法国人皮埃尔·居里和保罗·雅克·居里就发现了石英晶体有压电的特性,这是制造钟表“心脏”的良好材料。
科学家以石英晶体制成的振荡计时器和电子钟组合制成了石英钟。
经过测试,一只高精度的石英钟表,每年的误差仅为3-5秒。
1942年,著名的英国格林尼治天文台也开始采用了石英钟作为计时工具。
在许多场合,它还经常被列为频率的基本标准,用于日常测量与检测。
大约在 1970 年前后,石英钟表开始进入市场,风靡全球。
数字钟电路设计与制作实验报告
数字钟电路设计与制作实验报告一、实验目的:1、综合应用数字电路知识;2、学习使用protel进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计3、学习电路板制作、安装、调试技能。
二、实验任务及要求:任务:设计一个12小时或24小时制的数字钟,显示时、分、秒,有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到准确时间。
可以根据兴趣增加其它与数字钟有关的功能。
要求:画出电路原理图,元器件及参数选择,PCB文件生成、制板及实物制作三、实验原理及电路设计:1、设计方案与模块框图利用74LS161和74LS00 ,555,数码管,开关来设计24小时数字时钟,构造它们主要实现时钟的显示,以及对时、分、秒进行调整,即实现调时的功能。
其数字钟系统整体结构①74LS161和74LS00计数器:用来设计24小时②开关与74LS00结合:用来校时,校分,校秒。
③利用555振荡器:产生脉冲信号④数码管:用来显示时分秒。
2、各子模块电路设计及原理说明74LS161 :十六进制的计数器,当秒到60时要进位当分上利用74LS161与74LS00的结合,当秒、分到60时对其进行清零,进位。
当时24时,对其进行清零。
当时分秒个位到9时,对其本位(时分秒)清零和进位。
74LS00 与开关:74LS00与开关的结合,以此来控制校对。
555振荡器:利用555设计一个振荡器产生一个脉冲信号,以此来控制信号的进行与停止、时间的校对。
数码管:显示时分秒。
3、仿真图及仿真方法说明连好图,按一下仿真键,①若能仿真且准确无误,会出现24小时的显示则成功了。
②若不能仿真,数码管不会显示出来示数,或者显示紊乱,则失败,检查电路是否正确,有没有连错,少连错连,不断地改正,不断改进,直到可以仿真,可以显示无错。
③对校时、校分、校秒:按一下开关,脉冲过来就可以,增加一个数,依次按键对其进行时分秒校对。
四、主要实验元件及器材清单:五、系统设计与实现1、总电路图2、工程变化订单3、PCB图(单独A4纸打印,如有飞线请彩色打印,以区别红蓝二色)4、3D图(彩色打印)六、总结1、电路图、PCB图设计及实物制作过程中遇到的主要问题及解决方法电路图:①:清零端与置数端混淆:使用不同的端口,有不同的连接方式。
数字电子钟设计(原理图+pcb图+程序)--课程设计.docx
1设计课题任务、功能要求说明及方案介绍1.1设计课题任务与要求设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示学 生班级学号,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从0时 0分0秒开始运行,进入时钟运行状态;再次按电子钟启动/调整键,则电子钟 进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按启动/调整 键再次进入吋钟运行状态。
1.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明本电子钟主要由单片机、4个独立键盘、显示接口电路和复位电路构成,设 计课题的系统框图如图1. 1所示:图1.1系统框图本电子钟的所有的程序、参数均存放在AT89S52的Flash ROM 和内部RAM 中。
键盘采用动态扫描方式。
利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程 形成数字钟效果,再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据,同时通过 端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态,实现不同功能。
晶振电路复位电路数码管驱动数码管LED2设计课题硬件系统的设计2.1设计课题硬件系统各模块功能简要介绍本设计的硬件系统主要采用以下基本模块来实现,单片机最小系统模块,输入模块、输出模块、电源模块(1 )单片机最小系统模块:AT89S52单片机芯片;复位电路;晶振电路。
本模块AT89S52系统控制核心,单片机系统复位由按键电平复位电路完成,通过按键S1来控制,单片机通过芯片引脚XTAL1、XTAL2,外并接石英晶体振荡器和两只电容。
这样就为能为单片机提供频率为12MHz的晶振。
(2)输入模块:本模块共用到了5个按键,1个电源开关,1个复位键,单片机运行期间,利用按键S1完成复位操作。
4个独立按键,S2键控制电子钟的启动/调整状态,S3键为小时调整键,S4键为分钟调整键,S5键位秒调整键,且 S2、S3、S4、S5 任一键都独自连一个I/O (Pl.O、P1. 1、P1. 2、P1. 3) 口线,说明它们可以独立实现相应的电子钟功能。
基于《电子线路板设计与制作》教学的“数字钟”单面板设计
基于《电子线路板设计与制作》教学的“数字钟”单面板设计【摘要】本文根据《电子线路板设计与制作》课程项目化教学要求,给出了一种“数字钟”电路单面板的设计方案,该方案一方面将PCB“手动布线”和“自动布线”两种方式结合起来,突破了以往“手动布线”和“自动布线”割离的教学设计,另一方面满足了一般实验室“热转印”制作单面板的限制条件,可以方便学生在实验室制板并焊接电路,让学生在操作中体会PCB“设计”和“制作”的相互联系。
【关键词】数字钟;单面板;自动布线结合手动布线1.引言随着电子技术的飞速发展和印制电路板加工工艺的不断提高,对印制电路板设计要求也越来越高[1]。
快速、准确地完成电路版的设计对电子线路工作者而言是一个挑战,于是各种电子线路辅助设计工具(EDA)应运而生,最常用的三款辅助电子线路板设计的软件是Protel软件、Cadence软件和PADS软件。
Protel 主要经历了Protel 99 se,protel DXP,Altium designer几个版本的升级演化,由于其软件入门快,集成度高,当之无愧地成为学习PCB设计的首选软件。
当前中职、高职或大学普遍用于教学的是比较成熟的Protel DXP 2004 SP2版本的EDA软件。
本项目就是采用Protel DXP 2004 SP2进行电路设计的。
《电子线路板设计与制作》是我院电子信息工程技术等专业核心课程。
该课程采用项目化教学方式,通过音频功率放大器、基于单片机的交通灯、数字钟、数据采集器、单片机综合开发板5个复杂度由低到高的项目电路设计和制作,使学生熟练掌握Protel DXP 2004SP2的原理图、原理图库、封装库以及PCB编辑器使用方法,并能在实验室用“热转印”法制作单面板、“雕刻机”制作双面板。
“数字钟”电路是整个课程的第三个教学项目,其复杂程度适中,综合性、实用性、趣味性较强,且该项目是学生同学期学习的课程《电子技术(数字电路)》中需要分析和调试过的典型项目,学生需要通过本课程完成电路板制作,再用于《电子技术(数字电路)》课程学习。
5.4 任务二:设计数码管电子钟PCB图
5.4任务二:设计数码管电子钟PCB图在将原理图设计转变为PCB设计之前,需要创建一个新的PCB和至少一个板外形轮廓(board outline)。
在Altium Designer中创建一个新的PCB的最简单的方法就是运用PCB板向导,它可让您根据行业标准选择自己创建的自定义板的大小。
在任何阶段,都可以使用后退按钮检查或修改该向导的之前页面。
5.4.1规划PCB用PCB向导创建一个新的PCB用的PCB向导,步骤如下:1.展开Files面板,合上面板上方的几个选项直到New from template露出,点击其内的PCB Board Wizard。
2.打开PCB Board Wizard向导界面,如图5.30所示,单击“Next”按钮继续。
图5.303.进入单位设置界面,如图5.31所示,可以用英制单位也可用公制单位,我们选公制,然后单击“Next”按钮继续。
图5.314.向导的第三页可选择需要的图纸大小,如图5.32所示。
本页将确定我们自己的电路板尺寸。
从板纲要形列表中选择Custom,并点击下一步。
图5.325.在下一页,输入自定义板的选项。
对于本系统电路,根据单片机和二个0.54四位一体数码管的大小以及蜂鸣器和电源插座这几个较大尺寸的元器件估算,将PCB的板子尺寸设置成128×70。
在Width中输入128,在Height中输入70。
取消选择Title Block&Scale,Legend String和Dimension Lines,如图5.33所示,单击“Next”按钮继续。
图5.336.此页用于选择板的层数。
例子中的电路需要两层信号层而并不需要电源层,所以将Power Planes下面的选择框改为0,如图5.34所示。
单击Next继续。
图5.347.这一页用来选择过孔的类型,选择Thruhole Vias only设置设计中的孔类型,如图5.35,并点击“Next”按钮继续。
课程设计(论文)基于lcd液晶显示的多功能数字钟的设计(附pcb图及电路原理图)
目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计内容 (2)2.3方案论证 (3)2.4方案选择 (4)3单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1 温度采集电路 (5)3.1.2 DS1302时钟电路 (5)3.1.3 串行通信接口电路 (6)3.1.4 USB连接电路 (6)3.1.5 按键电路 (7)3.1.6液晶显示显示电路 (7)3.2特殊器件介绍 (7)3.2.1 STC89C52单片机芯片 (7)3.2.2 DS1302介绍 (8)3.2.3 温度传感器DS18B20 (9)3.2.4 液晶显示LCD1602 (9)4软件设计 (10)4.1软件选择 (10)4.2软件设计流程 (10)4.2.1 温度采集流程 (11)4.2.2 日期数据处理流程 (12)5系统的仿真及调试 (13)5.1系统仿真 (13)5.2硬件调试 (13)5.3软件调试 (14)6结论 (16)7总结与体会 (17)7.1设计小结 (17)7.2设计收获及改进 (17)7.3致谢 (17)8参考文献 (18)附录: (19)1前言单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroller),它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得 STC 系列单片机的应用日趋广泛。
数字电子钟的设计电路图pcb图
数字电子钟的设计与制作一、设计概述1.设计任务➢时钟脉冲电路设计➢60进制计数器设计➢24进制计数器设计➢“秒”,“分”,“小时”脉冲逻辑电路设计➢“秒”,“分”,“小时”显示电路设计➢“分”,“小时”校时电路➢整点报时电路2.功能特性➢设计的数字钟能直接显示“时”,“分”,“秒”,并以24小时为一计时周期。
➢当电路发生走时误差时,要求电路具有校时功能。
➢要求电路具有整点报时功能,报时声响为四低一高,最后一响正好为整点。
3.原理框图图 1 原理框图二、设计原理数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发现胡一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码,通过六位LED七段显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
三、设计步骤1.计数器电路根据计数周期分别组成两个60进制(秒、分)和一个24进制(时)的计数器。
把它们适当连接就可以构成秒、分、时的计数,实现计时功能。
CC4518的符号如图,一个芯片集成了两个完全相同的十进制计数器,其异步清零信号CR是高电平有效。
数字电子钟pcb设计报告
PCB设计报告
数字电子钟设计
学院电子信息与电气工程学院姓名刘亚波
专业电子信息科学与技术
学号20121060221
一、实验目的
1、熟练掌握设计软件altium designer 的操作步骤;
2、熟练掌握元器件的查找、放置、封装及PCB文件的布局、
连线规则等设计;
3、制出来的板子要符合实际标准(如焊盘、线宽、电磁兼容等)。
二、实验设备
Altium designer软件设计平台
三、实验要求
1、画出合理的电子时钟电路原理图;
2、正确封装各个元器件,是只能和实际中的器件对应起来;
3、把画好的实验原理图导入PCB文件,并进行合理的布局;
4、对布线完成的pcb板进行设计规则检查,修改错误及警告
直至完全正确。
四、实验设计的内容
a、第一步先兴建pcb工程,建原理图,另存到指定文件夹
下。
如图1:
b、搜索并放置所需的器件。
如图2:
图2
c、放置完器件后,连线并进行整体封装。
这里我们使用封装管理库封装,方便快捷。
如图3:
d、封装完成后的电子钟原理图如图4:
图4
e、导入pcb文件并合理布局如图5:
图5
f、布局完成后,进行设计下的规则设计.最小间距设为0.3mm,线宽设为30mil,焊盘x设为2.2mm,y设为2.5mm。
如图6:
图6
g、设计焊盘大小可用查找相似对象,这样做可以节省很多时
间,效率也比较高。
如图7:
图7
f、布完线后进行设计规则检查,没问题后便可用于后续制板。
如图8:。
数字电子钟PCB制作
数字电⼦钟PCB制作数字电⼦钟PCB制作07电⼦信息⼯程(2)班 070306212 李武成⼀.设计⽬的Protel是20世纪90年代澳⼤利亚Protel Techmology公司研发的电⼦CAD软件,Protel 99SE将电路原理图编辑、电路仿真测试、PLD设计和PCB设计等功能融合在⼀起。
由于其强⼤的功能和⽅便的操作,深受⼴⼤⽤户的欢迎,在中国⼩企业、公司应有极为普遍。
Protel 99是⼀个全⾯集成的电路设计软件,它具备强⼤便捷的编辑功能,为电⼦电路原理图和印制电路板的设计提供了良好的操作环境。
本次课程设计通过了解熟悉Protel 99软件界⾯,进⾏数字电⼦钟电路原理图的设计、创建原理图元件、电路板的设计规划和⽹络表的载⼊、印刷电路板(PCB)的编辑、创建元件封装、报表⽣成和电路板输出。
⼆.画原理图1.启动原理图设计系统进⼊Protel 99 SE,创建⼀个数据库,执⾏菜单File/New命令,从框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标,双击该图标,建⽴原理图设计⽂档。
双击⽂档图标,进⼊原理图设计服务器界⾯。
2.设置图纸和环境在进⾏原理图设计之前设置图纸的⼤⼩、⽅向及标题栏类型等。
在Document Options 对话框中进⾏,执⾏菜单命令Design/Options即可。
单击箭头按钮选择preference选项,打开原理图环境参数设置对话框,点击Schematic按钮进⾏设置。
3.放置元件在原理图图纸上放置元件之前,需要先添加元件库,选中Browse Sch标签页,然后单击Add/Remove按钮,弹出Change Library File List,在Design Explorer99/Library/Sch ⽂件夹中选择元件库名称,单击添加和OK按钮。
放置元件时选中所需的元件库,然后在元件列表框中选择相应的元件,单击Place放置元件。
按空格键可使元件旋转,双击元件打开Part对话框,可以编辑元件属性。
数字钟时钟电路图设计
个人收集整理仅供参考学习数字钟电路目录前言:错误!未定义书签。
1.设计目的错误!未定义书签。
2.设计功能要求错误!未定义书签。
3.电路设计错误!未定义书签。
3.1设计方案错误!未定义书签。
3.2单元电路的设计错误!未定义书签。
3.2.1主体电路部分错误!未定义书签。
振荡电路错误!未定义书签。
计数电路错误!未定义书签。
校时电路错误!未定义书签。
译码与显示电路错误!未定义书签。
5.总结错误!未定义书签。
致谢错误!未定义书签。
参考文献错误!未定义书签。
附录错误!未定义书签。
前言:中国是世界上最早发明计时仪器的国家。
有史料记载,汉武帝太初年间(纪元前104-101年)由落下闳创造了我国最早的表示天体运行的仪器——浑天仪。
东汉时期(公元130年)张衡创造了水运浑天仪,为世界上最早的以水为动力的观测天象的机械计时器,是世界机械天文钟的先驱。
盛唐时代,公元725年张遂(又称一行)和梁令瓒等人创制了水运浑天铜仪,它不但能演示天球和日、月的运动,而且立了两个木人,按时击鼓,按时打钟。
第一个机械钟的灵魂——擒纵器用于计时器,这是中国科学家对人类计时科学的伟大贡献。
它比十四世纪欧洲出现的机械钟先行了六个世纪。
第一只石英钟出现在二十世纪二十年代,从三十年代开始得到了推广,从六十年代开始,由于应用半导体技术,成功地解决了制造日用石英钟问题,石英电子技术在计时领域得到了广泛的应用。
并取代机械钟做了更精确的时间标准。
早在1880年,法国人皮埃尔·居里和保罗·雅克·居里就发现了石英晶体有压电的特性,这是制造钟表“心脏”的良好材料。
科学家以石英晶体制成的振荡计时器和电子钟组合制成了石英钟。
经过测试,一只高精度的石英钟表,每年的误差仅为3-5秒。
1942年,著名的英国格林尼治天文台也开始采用了石英钟作为计时工具。
在许多场合,它还经常被列为频率的基本标准,用于日常测量与检测。
大约在 1970 年前后,石英钟表开始进入市场,风靡全球。
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¥摘要本设计针对数字钟PCB板设计较为复杂的问题,利用国内知名度较高、应用最广泛的电路辅助设计软件protel99se进行了电路板的设计。
本设计介绍了各部分电路的构成及准确完成了数字钟PCB电路板的设计。
本设计数字钟原理图分析入手,说明了在平台中完成原理图设计,电气检测,网络表生成,PCB设计的基本操作程序。
数字钟的主要电路是由电源电路、显示电路、校时电路、晶体振荡电路组成。
PCB是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。
PCB的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。
优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。
关键词:数字钟;PCB;原理图;芯片—【目录前言 (1)第一章@第二章绪论 (2)数字钟的研究背景和意义 (2)数字钟的发展和趋势 (2)第二章系统电路的绘制 (3)电路组成方框图 (3)电路原理图制作 (3)原理图环境设置 (4)绘制原理图 (5)$电气规则检查及网络表输出 (7)原理图分析 (10)晶体振荡器 (10)分频器 (11)计数器电路 (12)显示和译码电路 (12)电源电路 (13)第三章电路板PCB设计 (14),PCB设计规范 (14)PCB设计流程 (17)输出光绘文件 (21)PCB制件作 (23)心得体会 (25)参考文献 (26)附图 (27)附表 (28)"前言PCB(Printed Circuit Board),中文名称为印制线路板,简称印制板,是电子工业的重要部件之一。
几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机,通讯电子设备,军用武器系统,只要有集成电路等电子元器件,为了它们之间的电气互连,都要使用印制板。
在较大型的电子产品研究过程中,最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。
印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本,甚至导致商业竞争的成败。
Protel系列电子设计软件是在EDA行业中,特别是在PCB设计领域具有多年发展历史的设计界软件,由于其功能强大,操作简单实用,近年来成为国内发展最快。
Protel 99已不是单纯的PCB(印制电路板)设计工具,而是由多个模块组成的系统工具,分别是SCH(原理图)设计、SCH(原理图)仿真、PCB(印制电路板)设计、Auto Router(自动布线器)和FPGA设计等,覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。
该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起,为电路设计提供了强大的支持。
随着计算机事业的发展,在信息化时代,电路设计中的很多工作都可以用计算机来完成。
这样就大大减轻了设计人员的体力劳动强度,并且保证了设计的规范性准确性。
而Protel99SE技术已越来越为人们所关注,人们利用protel99SE绘制各种原理图,进而制作出各种各样的科技产品已经成为当今世界的一个不可或缺的组成部分,所以说Protel99SE技术已越来越显得重要。
第一章绪论数字钟的研究背景和意义从上个世纪末正式兴起开始,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
在生活节奏日趋加快,工作效率不断提高的今天,时间对于每个人来说都非常的重要。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
单片机模块中最常见的是数字钟,数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
在这种情况下,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
数字钟的发展和趋势尽管单片机以及功能更加强大和各种专门的时钟电路在现时代已经到处可见,却仍然有不少老牌的数字时钟电路正在许多原来的产品中继续使用和运行,本设计采用74LS393、74LS247、74LS160等芯片和八段数码显示管来完成,通过驱动显示屏便能显示时、分。
震荡部分采用石英晶体振时基信号源,从而保证了走时的精度。
本电路定时调整方便,电路稳定可靠,非常适合广大电子爱好者装配使用。
本电路还扩展成定时控制开关等功能。
74LS393具有性能稳定,走时功能、定时功能和睡眠功能。
这里提供的是可以交流供电、也可以使用直流供电的应用电路。
作为直流供电的关键是需要一个高精度的基准频率,需要注意的是:该集成电路的专用显示屏幕属于双阴极供电的类型,比较特殊而且无法与其他电路的屏幕通用,因此,需要保证它们的驱动波形是非常对称的。
这交流供电时,如果遇上交流停电,就需要进行“掉电保护”,由干电池保持时钟继续走时,同时,为了节约电池的电能,该设计自动切断显示屏幕的供电,实现了交流掉电时自动消隐。
第二章系统电路绘制电路组成方框图数字钟的主要电路是由电源电路、晶体振荡电路、显示电路、校时电路组成。
数字钟电路组成原理图如图2-1所示:图2-1 电路原理图电路原理图制作本设计依据74ls393、74ls247、74ls160以及八段数码显示器等芯片组成的电路图,进行原理图的设计。
原理图环境设置(1)启动Protel99SE,进入Protel99SE设计环境。
(2)执行菜单File| New,系统弹出New Document对话框,选择Schematic Document,命名为。
(3)打开,将图纸大小设为A4,并设置好图纸右下角的表格如下:图2-2 原理图设置绘制原理图(1)打开,添加一些基本的元器件库,可以调用一些基本的RES 、CAP、DIODE等等。
(2)对于在元件库里找不到的元器件需要在里面画如八段数码管、74LS393、74LS247以及电源power。
执行菜单File| New,系统弹出New Document对话框,选择Schematic Library Document,命名为选择。
如下图,(a)NOR-2(b)OR-2(c)NAND-2(d)AND-2(e)LED-8(f)74LS393图2-3 自定义元件(3)将元器件进行合理的连线,各原器件要增加封装,以便创建网络表,完成其原理图的绘制,详见附图。
电气规则检查及网络表输出(1) 单击菜单Tools-ERC…,打开“ERC设置”对话框,如下图所示:若出现错误需要在原理图中更正,直到ERC报告如下图无错误为止。
(2)创建网络表单击菜单Design-Create netlist出现netlist creation对话框,单击OK 完成的创建,其网络表如下图。
原理图分析晶体振荡器振荡器主要用来产生时间标准信号,由石英晶体Y1(f=32768HZ)、反相器IC1-1、IC1-2、电阻以及电容组成。
由IC1-2的4脚输出频率为32768HZ的方波。
因为数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。
所以要产生稳定的时标信号,一般是采用石英晶体振荡器。
石英晶体不但频率特性稳定,而且品质因数很高,有极好的选频特性。
一般情况下,晶振频率越高,准确度越高,但所用的分频级数越多,耗电量就越大,成本就越高,分频器也会增多。
所以在确定频率时应考虑两方面的因素,然后在选定石英晶体型号。
振荡器下图所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路,这个电路中,CMOS非门U1与晶体,电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。
输出反馈电阻R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。
电容C1,C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能。
由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确。
晶体XTAL的频率选为32768HZ。
该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数。
C1,C2均为30pF。
由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R1可选为10MΩ。
较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。
图2-4 晶体振荡电路分频器分频器由两个74LS393组成。
74LS393是4位二进制计数器,32768HZ的方波与IC2的I脚相连,输入时钟脉冲。
两个74LS393组成分频器,因此由9脚输出秒脉冲。
其电路原理图如下图所示:图2-5 分频器电路计数器电路计数器由6个74LS160和相应的门,四个2输入与门74LS08、四个2输入与非门74LS00等组成。
分别构成60进制“秒”计数器电路、60进制“分”计数器电路和24进制“时”计数器电路。
其电路原理图如下图所示:图2-6 计数器电路74LS管脚图如下:图2-7 74LS160管脚图显示和译码电路其电路原理图如下图所示:图2-8 显示和译码电路如上图所示译码显示电路由6个74LS247和6个数码管组成。
74LS247的管脚图如下:图2-9 74LS247管脚图电源电路电源电路的原理图如下图所示:图2-10 电源电路第三章电源板PCB设计PCB设计规范在任何数字钟设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析:⑴从原理图到PCB的设计流程建立元件参数->输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计->复查->CAM输出。
⑵参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。
最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。
焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。
当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而且走线与焊盘不易断开。
⑶元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可行性产生不利影响。
例如,如果印制板两条细平行线接得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。
电路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。