基于数字钟的PCB设计

合集下载

项目四 设计8051数字钟电路板

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pcb设计讲解

数字钟电路pcb设计讲解

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)1.1 数字钟的研究背景和意义 (2)1.2 数字钟的发展和趋势 (2)第二章系统电路的绘制 (3)2.1 电路组成方框图 (3)2.2 电路原理图制作 (3)2.2.1 原理图环境设置 (4)2.2.2 绘制原理图 (5)2.2.3电气规则检查及网络表输出 (7)2.3 原理图分析 (10)2.3.1 晶体振荡器 (10)2.3.2 分频器 (11)2.3.3 计数器电路 (12)2.3.4 显示和译码电路 (12)2.3.5 电源电路 (13)第三章电路板PCB设计 (14)3.1 PCB设计规范 (14)3.2 PCB设计流程 (17)3.3 输出光绘文件 (21)3.4 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。

数字电子钟pcb设计报告

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。

基于单片机的数字电子钟设计(含完整程序+PCB图)--课程设计

基于单片机的数字电子钟设计(含完整程序+PCB图)--课程设计

基于单片机的数字电子钟设计(含完整程序+PCB图)--课程设计1 课题设计任务、功能要求及总体方案1.1 课题设计任务本课程设计选题目为:数字电子钟。

设计一个具有特定功能的电子钟。

1.2 功能要求设计的数字电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入时钟准备状态;第一次按数字电子钟启动/调整键,数字电子钟从0时0分0秒开始运行,进入时钟运行状态;再次按数字电子钟启动/调整键,则数字电子钟进入时钟调整状态,并且时间停止不动,此时可分别利用各调整键调整时、分、秒,调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。

1.3 设计总体方案介绍及工作原理说明本课程设计采用AT89S52单片机设计一个数字电子钟,通过两个4位LED数码管显示时、分、秒,并设有9个按键。

其中一个用于单片机的复位;一个为启动/调整键;两个分别为加,减键;其他键本课题暂不用。

电路分为5部分,分别为复位电路、键盘电路、时钟电路、显示电路和控制电路。

复位电路采用按键复位方式。

键盘电路采用独立式键盘。

时钟电路用12MHz的晶振产生时钟信号。

显示电路采用8个三极管驱动两个4位LED显示。

控制电路采用8位的AT89S52单片机作为CPU;原理是:时钟用T0为时钟秒加1中断,时间常数位50MS,每20次加1S,T0用为时间加1中断,时间常数为50MS,中断20次时间加1。

其设计框图如图1.1所示:复位电路AT89S52 显示时钟电路键盘电路下载电路图1.1 设计方案框图42 数字电子钟硬件系统的设计2.1 硬件系统各模块功能简要介绍2.1.1 复位电路复位是单片机的硬件初始化操作。

经复位操作后,单片机系统才能开始正常工作。

单片机上有复位引脚RST,用于外接复位电路,这里复位电路采用按键电平复位。

2.1.2 时钟电路单片机工作所需的同步时钟信号由以下两种方法获得:由单片机片内时钟电路结合外部晶振、电容产生和直接从单片机外部引入脉冲信号。

protel仿真PCB电路板数字钟设计

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。

电子时钟电路_原理图_PCB图

电子时钟电路_原理图_PCB图

XXXXX学院电子线路课程设计【带LCD显示的电子时钟】班级:XX:XX学号:XX指导老师:XXXX年XX月XX 日摘要在当代繁忙的学习与生活中,数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,被广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。

数字电路采用数字电路,实现对时、分、秒时钟显示的计时装置,具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点基于单片机的定时器功能完成的数字钟电路的设计,结构简单,便于携带。

也利于我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际,来培养我们的综合分析和设计电路、写程序、调试电路的能力。

研究数字钟以及扩大其应用,具有非常现实的意义。

此设计中的数字钟不仅可以显示普通的年、月、日、时、分、秒外,还可加入蜂鸣器、按键复位等功能。

关键字:LCD1602 单片机电子时钟定时复位一.任务要求设计一个时钟电路。

以单片机为核心模块,LCD1602为显示模块,通过控制使1602显示时间、字符。

1.1基本要求1).第一行显示自己的名字2).第二行显示时间1.2发挥部分1).加入按键,实现调时功能2).加入蜂鸣器,实现闹钟功能二.系统分析2.1 系统总体方框图2.2 系统总体分析本设计由ST89C51单片机、复位电路、晶振电路、外部中断和显示电路5个模块组成。

其中以单片机模块为核心模块,主导其余四个模块工作,1602显示模块用来显示秒、分、时计数单位中的值。

利用AT89c51单片机部的定时/计数器进行中断定时,配合软件延时,实现电路的总体功能。

三、硬件设计3.1、晶振电路图3.1 晶振电路一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容。

51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振,51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度,频率越大处理速度越快。

数字电子钟设计(原理图+pcb图+程序)--课程设计.docx

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

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。

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)

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。

《电子CAD》项目五 数字钟PCB板绘制

《电子CAD》项目五 数字钟PCB板绘制

【活动六】 自动布线
1、执行【Auto Route】自动布线/【All】菜单 命令。 2、弹出如图 5-8所示的自 动布线策略 选择对话框, 一般采用默认 第一项参数即 可。
【活动六】 自动布线
3、自动布线信息报告 在图所示的自动布线策略设置对话框中,
点击【Route All】布所有导线按钮,将启动自 动布线过程,自动布线过程中弹出如图5-9所示 的自动布线信息报告栏。
在DXP 2004的工作窗口中执行菜单命令【文 件】/【创建】/【PCB文件】,建立一个原理图 文件,默认名为“PCB1.PcbDoc”。
【活动三】手工PCB板的制作
3、手工绘制PCB (1)在DXP 2004的工作窗口中执行菜单命令: 【编辑】/【原点】/【设定】,在PCB上左下角设定 原点。选择mechanical 1层,如下图所示。
【活动四】设置自动布话框中,双击【Routing
Layers】布线层面选项,将弹出如图5-7所示的布线 层面设置对话框。
【活动五】元件布局
1、自动布局 执行【工具】/【放置原件】/【自动布局】。 选择布局方式: 选择【Cluster Placer】群
【活动二】产生网络表
执行菜单命令:【设计】/【文档的网络表】/ 【PROTEL】,产生文档网络表,后缀名为. NET。
【活动三】手工PCB板的制作
1、规划电路板 我们考虑制到板方便,实验板中采用单面覆
铜板制作,布线全放在底层,PCB板的物理尺寸 为100×150(cm) 并在四角放置固定安装孔。 2、新建PCB文件
1、执行【设计】/【规则…】规则菜单命令, 出现如图5-5所示PCB设计规则设置对话框。
【活动四】设置自动布线规则
2、设置导线宽度。 如图5-6所示,在导线宽度规则设置选择对话框

基于数字钟的PCB设计

基于数字钟的PCB设计

毕业设计成果(方案)设计题目:基于数字钟的PCB设计院系航空电子电气工程学院专业航空电子信息技术班级电信1302学号 201300022036姓名周玉栋指导老师鄢立二Ο一六年一月七日诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计,是本人在指导老师的指导下,独立进行所取得的成果.尽我所知,除设计中特别加以标注的地方外,设计中不包含其他人已经发表或撰写过的设计成果。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

毕业设计作者签名:周玉栋指导教师签名:鄢立二Ο一六年一月七日二Ο一六年一月七日1. 设计任务与要求 01。

1 设计任务 01.2 设计思路 01.3 系统框图 02. 硬件原理图设计 (1)2。

1 单片机引脚 (2)2.2 单片机最小系统 (1)2.3 DS1302应用.................................. 错误!未定义书签。

2.4 时钟芯片及电路流程图........................ 错误!未定义书签。

2。

5 数码管显示 (4)2.6 整体原理图 (5)3。

PCB设计与开发工具 (9)3.1 PCB简介 (9)3.2 PCB的特点 (9)3.3 DXP设计平台 (9)4. 数字钟的PCB设计流程 (11)4。

1 新建PCB工程 (11)4。

2 原理图元件的绘制 (12)4.3 封装库设计 (14)4。

4 绘制原理图 (18)4。

5 原理图的PCB设计 (20)4。

6 生成PCB (21)4。

7 布线 (22)总结 (24)参考文献 (25)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DXP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的PCB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。

基于51的电子闹钟设计报告(附原理图、PCB图、程序)

基于51的电子闹钟设计报告(附原理图、PCB图、程序)

成都信息工程学院第五届嵌入式创新技术大赛基于MCS51的智能电子闹钟设计报告姓名学院班级实物图目录1.电子时钟的设计原理和方法 (1)1.1设计原理 (1)1.2 硬件电路的设计 (1)1.2.1 STC89C51RC简介 (1)1.2.2 键盘电路的设计 (2)1.2.3蜂鸣器驱动电路 (3)1.2.4 数码管驱动电路 (3)1.2.5 电源电路 (4)1.3软件部分的设计 (4)1.3.1主程序部分的设计 (4)1.3.2中断计时器及时间进位 (5)1.3.3 闹钟子函数 (7)1.3.4 按键扫描 (8)1.3.5 时钟闹钟设置 (9)1.3.6 显示数字函数 (10)1.3.7 显示界面函数 (10)1.3.8 闹钟记录及读取 (11)2.硬件调试 (13)附录A:电路原理图 (15)附录B:电路PCB图 (16)附录C:源程序 (17)1.电子时钟的设计原理和方法1.1设计原理系统框图1.2硬件电路的设计1.2.1 STC89C51RC简介STC89C52R CSTC89C51RC是一种带8K闪烁可编程可擦除只读存储器(FPETOM-FlashProgrammabalandErasableReadOnlyMemory )的低电压、高性能CMOS8位微型处理器,即单片机芯片。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次,内部FLASH 擦写次数为100000次以上。

该芯片使用高密度非易失存储制造技术,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器集成在单个芯片中,使得STC89C51RC 成为了一种性价比极高的微型处理器芯片,在许多电路设计中都得到了应用。

STC89C51RC 单片机特点:工作电压:5.5V-3.4V 工作频率:0-40MHz 用户应用程序空间:8K 片上集成128*8RAMISP (在系统可编程)/IAP (在应用可编程),无需专用编程器/仿真器可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序EEPROM 功能共3个16位定时器/计数器,其中定时0还可以当成2个8位定时器使用外部中断4路通用异步串行口(UART ),还可用定时器软件实现多个UART 工作温度范围:0-75℃引脚说明:VCC:供电电压 GND :接地P0:P0是一个8位漏级开路双向I/O 口,低8位地址复用总线端口。

基于PCB仿真的高速时钟电路设计研究

基于PCB仿真的高速时钟电路设计研究

收稿日期:2003-06-24第21卷 第9期计 算 机 仿 真2004年9月文章编号:1006-9348(2004)09-0175-04基于PCB 仿真的高速时钟电路设计研究张艳丽,安琪,王砚方(中国科学技术大学近代物理系快电子学实验室,安徽合肥230027)摘要:随着电子线路设计复杂程度的增加,以及人们对于电路性能要求的不断提高,对于高速电路设计的仿真显示出越来越重要的地位。

该文主要介绍了基于信号噪声分析软件(Si gNoise)对于印刷电路板(PCB)的仿真,并对高速时钟电路设计中的传输线距离考虑、匹配电阻设计、PCB 布线形状进行了深入的研究。

文中对于高速数字电路信号完整性和电磁兼容性的分析,对于电子线路的设计具有很好的参考价值。

关键词:印刷电路板仿真;高速时钟电路;信号噪声分析软件;传输线;阻抗匹配中图分类号:TP3 文献标识码:BStudy of High -speed Clock S ignal Transmission Basedon PCB S imulationZHANG Yan-li,AN Qi,WANG Yan-fang(Fast Electronics Lab of Modern Physics Department of USTC,Hefei Anhui 230027,China)ABSTRACT:Wi th the increasing complexity of the electronic circuit design and the continuously growin g requirement of better performance of the circuits,the simulation of high-speed circuit design becomes more and more important to electronics eng-i neers.In this paper,a kind of Prin ted Circuit Board (PCB)simulation method wi th software SigNoise is in troduced.The ana-l ysis for signal integration and electromagnetic compatibility of high-speed digital circuits i s valuable to electronics design.KEYWORDS:PCB simulation;High-speed clock signal;SigNoise software;Trans mission lines;Impedance matching1 引言在目前正进行的北京正负电子对撞机二期升级改造工程(BECPII)中,北京谱仪(BESIII)的飞行时间(Time of Flight,简称:TOF)读出电子学需要对一种具有25ps 分辨率的数据驱动型时间测量器件-HPTDC(Hi gh Performance TDC)进行性能测试。

PCB模块化布局---时钟电路设计

PCB模块化布局---时钟电路设计

PCB模块化布局---时钟电路设计在一个电路系统中,时钟是必不可少的一部分。

时钟电路相当关键,在电路中的作用犹如人的心脏的作用,如果电路系统的时钟出错了,系统就会发生紊乱,因此在PCB中设计一个好的时钟电路是非常必要的。

我们常用的时钟电路有:晶体、晶振、时钟分配器。

有些IC用的时钟可能是由主芯片产生的,但追根溯源,还是由上述三者之一产生的。

接下来结合具体实例,说明时钟电路布局、布线的原则和注意事项。

晶体PCB中常用的晶体封装有:2管脚的插件封装和SMD封装、4管脚的SMD封装,常见封装如下图:2管脚PTH 2管脚SMD封装4管脚SMD封装尽管晶体有不同的规格,但它们的基本电路设计是一致的,因此PCB的布局、布线规则也是通用的。

基本的电路设计如下图:从电路原理图中可以看出,电路由晶体+2个电容组成,这两个电容分别为增益电容和相位电容。

晶体电路布局时,两个电容靠近晶体放置,布局效果图如下:布线时,晶体的一对线要走成类差分的形式,线尽量短、且要加粗并进行包地处理,效果如下图:上述的是最基本和最常见的晶体电路设计,也有一些变形设计,如加串阻、测试点等,如下图,设计思路还是一致的:结合上述,布局应注意:1.和IC布在同一层面,这样可以少打孔;2.布局要紧凑,电容位于晶体和IC之间,且靠近晶体放置,使时钟线到IC尽量短;3.对于有测试点的情况,尽量避免stub或者是使stub尽量短;4.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件;布线应注意:1.和IC同层布局,同层走线,尽量少打孔,如果打孔,需要在附近加回流地孔;2.类差分走线;3.走线要加粗,通常8~12mil;由于晶体时钟波形为正弦波,所以此处按模拟设计思路处理;4.信号线包地处理,且包地线或者铜皮要打屏蔽地孔;5.晶体电路模块区域相当于模拟区域,尽量不要有其他信号穿过;晶振相比于晶体电路,晶振是有源电路,主要由三部分组成:晶振+电源滤波电路+源端匹配电阻:常见电路设计如下图:布局布线效果图如下:布局、布线总结:1.滤波电容靠近电源管脚,遵循先大后小原则摆放,小电容靠得最近;2.匹配电阻靠近晶振摆放;如果原理图中没有这个电阻,可建议加上;3.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件;4.时钟线按50欧姆阻抗线来走;如果时钟线过长,可以走在内层,打孔换层处加回流地孔;5.其他信号与时钟信号保持4W间距;6.包地处理,并加屏蔽地孔;时钟分配器时钟分配器种类比较多,在设计时保证时钟分配器到各个IC的距离尽量短,通常放在对称的位置,例如:时钟分配器电路:PCB设计如下图:布局、布线总结:1.时钟发生电路要靠近时钟分配器,常见的时钟发生电路是晶体、晶振电路;2.时钟分配电路放置在对称位置,保证到各个IC的时钟信号线路尽量短;3.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件;4.时钟信号线过长时,可以走在内层,换层孔的200mil范围内要有回流地过孔;。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

毕业设计成果(方案)设计题目: 基于数字钟的PCB设计院系航空电子电气工程学院专业航空电子信息技术班级电信1302学号 201300022036姓名周玉栋指导老师鄢立二Ο一六年一月七日诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计,是本人在指导老师的指导下,独立进行所取得的成果。

尽我所知,除设计中特别加以标注的地方外,设计中不包含其他人已经发表或撰写过的设计成果。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

毕业设计作者签名:周玉栋指导教师签名:鄢立二Ο一六年一月七日二Ο一六年一月七日1. 设计任务与要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计思路 (1)1.3 系统框图 (1)2. 硬件原理图设计 (2)2.1 单片机引脚 (3)2.2 单片机最小系统 (2)2.3 DS1302应用................................. 错误!未定义书签。

2.4 时钟芯片及电路流程图....................... 错误!未定义书签。

2.5 数码管显示 (5)2.6 整体原理图 (6)3. PCB设计与开发工具 (10)3.1 PCB简介 (10)3.2 PCB的特点 (10)3.3 DXP设计平台 (10)4. 数字钟的PCB设计流程 (12)4.1 新建PCB工程 (12)4.2 原理图元件的绘制 (13)4.3 封装库设计 (15)4.4 绘制原理图 (19)4.5 原理图的PCB设计 (21)4.6 生成PCB (22)4.7 布线 (23)总结 (25)参考文献 (26)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DXP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的PCB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;DXP1.设计任务与要求1.1. 设计任务选择合理的元器件原理图组成数字钟电路,用软件画出整个电路,对于电路元件集成库中没有的元器件需要自己画出元件原理图进行封装再添加到系统元件集成库中,生成元件清单,完成PCB原理图绘制。

设置好PCB图的向导文件,进行PCB板规划,选择好PCB的版图将绘制好的原理图导入到PCB图中再将元器件进行连线、布局,完成PCB印制板的设计。

1.2. 设计思路单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。

因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备结合,便可成为一个单片机控制系统。

因此用AT89C51单片机作控制,对计时器件DS1302采用字节读写模式;写入时分秒寄存器控制字,读出时分秒时间数据并处理后,用数码管器件显示;2×2矩阵键盘作为时间调整按键。

1.3. 系统框图数字钟的主要电路是由时钟电路、主控制板、显示电路、按键扫描电路组成。

数字钟电路组成原理图如图1-1所示。

图1—1数字钟结构主体框图2.系统原理图设计2.1. 单片机引脚AT89C51单片机为40引脚的集成芯片VCC(40):供电电压,其工作电压为5V。

GND(20):接地。

AT89C51有4个8位并行I/O接口,共32条I/O线。

分别是P0.0~P0.7;P1.0~P1.7;P2.0~P2.7;P3.0~P3.7。

P1、P2、P3内置上拉电阻;P0口需要外接10KΩ左右的上拉电阻。

P0~P3口作为输入口时,必须先写“1”。

ALE/PROG(30):当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地低位字节。

在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。

在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。

如果想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。

另外,该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,则置位无效。

PSEN(29):外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指令期间,每个机器周期两次PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN 信号将不出现。

EA/VPP(31):当EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V的编程电源(VPP)。

XTAL1(19):来自反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2(18):来自反向振荡器的输出。

其引脚图如图2-2所示。

图2-2 AT89C51引脚图2.2. 单片机最小系统单片机最小系统或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。

对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。

如图2-1所示。

图2-1单片机最小系统复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。

典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。

一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K。

当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在基于单片机数字钟的设计。

RST脚上产生不少于2个机周期的高电平。

至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍。

晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作) 特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM 的0000H开始执行。

2.3. 时钟芯片及其读写电路时钟芯片DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片,附加31字节静态RAM,采用SPI三线接口与CPU同步通信;并可采用突发方式,一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。

实时时钟提供秒、分、时、日、星期、月和年的数据。

一个月小于31天时,可以自动调整,且具有闰年补偿功能。

其工作电压宽达2.5~5.5V,采用双电源供电;可设置备用电源充电方式,提供了对后备电源进行涓细电源充电的能力。

DS1302为双列8引脚器件。

Vcc1为主电源,Vcc2为后备电源。

当Vcc2>Vcc1+0.2时,由Vcc2向DS1302供电;当Vcc2<Vcc1时,由Vcc1向DS1302供电。

SCLK:串行时钟输入。

RST:复位/片选。

上电运行时,在Vcc2≥2.5V前,RST必须保持低电平。

只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。

当RST为高电平时,所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。

X1和X2:时钟输入与输出,外接32.768kHz晶振。

GND:接地。

DS1302是SPI总线驱动方式。

要向寄存器写入控制字才能传送数据。

如图2-3所示,DS1302应用时常用外接32.768MHz晶振芯片提供计时脉冲,其5角,7角,6角分别与单片机I/O引脚连接。

8角接后备电源。

图2-3 DS1302与单片机连接图2.4. 数码管显示电路数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管,是单片机系统中最常用的一种显示输出,主要用于单片机控制中的数据输出和状态信息显示。

数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管;按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。

共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。

共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮。

当某一字段的阴极为高电平时,相应字段就不亮。

共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。

共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮。

当某一字段的阳极为低电平时,相应字段就不亮。

这次设计用了6位LED显示器,如下图2-8所示为LED显示器的符号图。

图2-8 LED显示器符号图2.5. 整体原理图下图2-5为数字钟的整体原理图分别由数码管显示,单片机系统,以及DS1302时钟电路和按键电路组成。

图2-9数字钟整体原理图2.6软件流程图这次的数字钟设计用到了很多子程序,它们的流程图如下所示。

主程序是先开始,然后启动定时器,定时器启动后再进行按键检测,检测完成,就可以显示时间。

流程图如下2-4所示。

图2-4 主程序流程图按键处理是先检测秒按键是否按下,秒按键如果按下,秒就加1;如果没有按下,就检测分键是否按下,分键如果按下,分就加1;如果没有按下,就检测时按键是否按下,时按键如果按下,时就加1;如果没有按下,就把时间显示出来。

如图2-5所示为按键处理流程图。

图2-5 按键处理流程图定时器中断时是先检测1秒是否到,1秒如果到,秒单位就加1;如果没到,就检测1分钟是否到,1分钟如果到,分单元就加1;如果没到,就检测1小时是否到,1小时如果到,时单元就加1,如果没到,就显示时间。

如下图2-6为定时中断流程图。

图2-6 定时器中断流程图时间显示是先秒个位计算显示,然后是秒十位计算显示,再是分个位计算显示,然后再是分十位显示,再就是时个位计算显示,然后是时十位显示。

如图2-7为时间显示流程图。

图2-7 时间显示流程图3.PCB设计与开发工具3.1 PCB简介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。

PCB应用十分广泛。

它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性,如特性阻抗等;同时为自动锡焊提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

相关文档
最新文档