基于单片机的protel课程设计报告

PROTEL课程设计报告

专业：电气工程及其自动化

学号：

姓名：

班级：

教师：

电气与电子工程学院

2012.6.2

Protel 99SE是一种基于Windows环境下的电路板设计软件。该软件功能强大，提供了原理图设计、电路混合信号仿真、PCB图设计、信号完整性分析等电子线路设计需要用的方法和工具，具有人机界面友好、管理文件灵活、易学易用等优点，因此，无论是进行社会生产，还是科研学习，都是人们首选的电路板设计工具。

本课程设计过程中，通过学习和使用Protel 99SE软件对一些单片机系统（以51系列为主）进行原理图设计绘制（Schematic）和电路板的印制（ PCB），来达到熟悉和掌握Protel 99SE软件相关操作的学习目的。

关键词：Protel 99SE 单片机原理图（Schematic）PCB

Protel 99SE 由两大部分组成：电路原理图设计（Advanced Schematic）和多层印刷电路板设计（Advanced PCB）。Advanced Schematic用于电路原理图的设计，为印制电路板的设计打好基础；Advanced PCB用于印制电路板的设计，产生最终的PCB文件，直接联系到印制电路板的生产。

正文部分共分为四大部分，第一部分为关于Protel 99SE软件的操作使用方法；第二部分为联系内容：按照单片机理论考试中最后一道综合设计题或单片机上机实验考题画出硬件电路的原理图；第三部分为89C51系统板的设计（原理图和PCB图）；第四部分为自己上网检索其他型号单片机，画出相关原理图和PCB图。

（一）关于Protel 99SE软件的操作使用方法Protel 99SE的操作主要包括以下四项：编辑器的启动、原理图

的绘制、Protel99SE印制板编辑器的启动、PCB的设计

1.启动SCH99SE编辑器

进入Protel99SE，新建项目数据库文件，进入图1-8所示的界面后，双击Documents选项卡，可以定义新文件夹并确定文件存放位置，然后执行File→New，屏幕弹出New Document对话框，如图1-9所示，在Documents 下建立新文档，图中为新建原理图，即双击图标，新建原理图文件，如图2-1所示，系统默认文件名为Sheet1，此时可以直接修改文件名，图中改名为amp。

双击文件图标，进入编辑器。

2.原理图的绘制

原理图绘制是印制板设计的基础工作，其设计步骤如下，根据实际情况可以进行适当调整：⑴新建原理图文件。⑵设置图纸和工作环境。⑶装载元器件库。⑷放置所需的元器件、电源符号等。⑸元器件布局和连线。

⑹放置标注文字等进行电路标注说明。⑺电气规则检测、线路、标识调整与修改。⑻产生相关报表。⑼电路图存盘及输出。

3. Protel99SE印制板编辑器的启动

进入Protel99SE的主窗口后，执行菜单File→New建立新的设计项目，单击OK按钮，在出现的新界面中指定文档位置，再次执行File→New，屏幕弹出新建文件的对话框，单击图标，系统产生一个PCB文件，默认文件名为PCB1.PCB，此时可以修改文件名，双击该文件进入PCB99SE编辑器，如图4-15所示。

4.PCB的设计

PCB的设计有两种方式，第一，手工设计PCB。手工设计PCB是用户直接在PCB软件中根据原理图进行手工放置。

元件、焊盘、过孔等，并进行线路连接的操作过程，手工设计的一般步骤如下：⑴规划印制电路板。⑵放置元件、焊盘、过孔等图件。⑶元件布局。⑷手工布线。⑸电路调整。⑹输出PCB。

第二，导入网络表方式。此次课程设计采用的是导入网络表的方法来生成的PCB，即原理图设计好的基础上，生成网络表，然后在新建的PCB文件中，通过导入该网络表，来生成相应PCB，这种方法适用于原理图已设计好的情况。

限于篇幅关系，以上部分只对Protel 99SE的基本操作进行了概括性介绍，详细操作请查阅相关资料。

（二）按照单片机理论考试中最后一道综合设计题或单片机上机

实验考题画出硬件电路的原理图

1.使用Protel 99SE绘制该原理图时，应将单片机的外围电路（晶振、复位、片选等）接好，不要遗漏。

2.通过编辑器的启动、原理图的绘制这两步操作，并通过了电气规则检测，产生相关报表，最后电路图存盘及输出，具体详细操作步骤已在前文介绍，此处不再赘述。

3.所需元器件：芯片89C51，极性电容，电容，电阻，晶振，开关，电源。

4.原理图截图

(三)89C51系统板的设计（原理图和PCB图）

1.设计要求如下：

在STC单片机系列中选一款，画出原理图和板图，要求：

(1)设复位键。

(2) 设电源指示灯。

(3) 6位数码管（或4个），16（或8个）个发光二极管(串口驱动)

(4)6个（或4个）按键。

(5)设232口转换，可在线编程（或有编程/运行两种工作模式）。

(6)其他口线都由端子引出，并设有+5V输入端子。

(自己上网查STC系列芯片及管脚管脚)

2.元器件：芯片STC89C51，芯片74LS164，数码管，发光二极管，开关，晶振，电阻，电容，极性电容，电源。

3.步骤

（1）接晶振电路和复位电路。

（2）设置电源指示灯，由电阻和发光二极管组成。

（3）接数码管。

（4）接发光二极管，电阻和开关组成的电路。

（5）设置串行口控制电路。

（6）将口线都由端子引出，并设有+5V输入端子。

（7）进行电气规则测试，生成该电路原理图的网络表文件，生成该电路原理图的元器件材料清单列表。

（8）制作与修改PCB原件封装，直至封装完全正确。

（9）生成、布局并接线PCB图，直至完全正确。

（10）整理实验的原理图、PCB图以及其他文件。

4.原理图和PCB

图一原理图