单片机最小系统的PCB板设计

单片机最小系统的PCB板设计

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学院信息与控制学院

专业自动化

班级 2013级1班

姓名顾金华

学号 20131336029

日期：2015年6月20日

单片机最小系统的PCB板设计

一．摘要：

1.设计目的

（1）要求熟悉Protel 99 SE的基本操作

（2）要求掌握用Protel 99 SE绘制原理图的基本方法

（3）要求掌握用Protel 99 SE制作PCB板的方法

（4）要求设计一个小型的单片机系统

2.设计内容

（1）设计一个单片机最小系统

（2）具有两位数码管显示、8位按键输入

（3）具有一个蜂鸣器、一个发光二极管

3.实验环境

（1）在Windows 7 系统下运行

（2）在Protel 99 SE软件下编辑

二．电路原理图及元器件库设计

1.原理图的绘制

（1）启动Protel 99 SE软件；

（2）在File →New中新建一个数据库文件，保存在合适位置，经过后续操作，新建一个Sheet.Sch的原理图文件

（3）添加合适元件，编辑需要的元件再导入元件库（由于WIN7系统不兼容的缘故，在导入元件库的时候需要先关闭Protel99se软件，然后修改C:\Windons下的AdvSch99SE.ini文件，在里面添加库地址）。

（4）连接线路，构成原理图

2.元器件库设计

（1）按键电路

图1. 按键电路

（2）AT89C51单片机的绘制

在Documents文件夹中选择File →New菜单，弹出New Document对话框，双击其中的Schematic Library Document图标新建一个名为Schlib1 Lib的元件库文件，打开

该文件，在其中编辑绘制AT89C51单片机芯片，使用DrawingTools

芯片图：

图2. A T899C51单片机芯片图

（3）复位电路图

复位电路由一个按键，一个电容，一个电阻组成，可以实现上电复位和自动复位。

图3. 复位电路图（4）晶振电路图

晶振电路由一个晶振和两个小电容组成

图4. 晶振电路图（5）蜂鸣器电路图

图5. 蜂鸣器电路图3.总原理图

图6. 总原理图

三.PCB板图及封装库设计

1.PCB版的绘制

（1）对原理图中的元器件按封装号进行封装，对没有标准封装的元器件自行画其封装图； 1）新建一个PCB.lib的PCB元件文件；

2）画出元件的封装图；

3）将画的封装图导入封装图库（由于WIN7系统不兼容的缘故，在导入元件库的时候需要先关闭Protel99se软件，然后修改C:\Windons下的AdvPCB99SE.ini文件，在里面添加库地址）；

（2）将原理图生成报表：选择Design—Create Netlist,检查是否有错误；

（3）在Documents文件夹中New-Wizards-Printed Circuit Board Wizard,创建PCB文件；（4）在PCB1.PCB文件中选择Design-Load Nets，选择自己刚刚生成的原理图报表，检查是否有错，如没错，点击Execute将原理图生成PCB版；

（5）按原理图排布好元器件的位置，选择Auto Route-All,即自动布线，再检查是否有漏掉的线路，即完成PCB板的制作。

2.PCB板

图7. PCB图

四．课程设计总结

在这次对单片机最小系统的PCB板设计过程中，我学会了Protel 99 SE软件的基本功能，对Protel 99 SE电子电路设计软件有了初步的了解。增强我学习新软件的能力。

在使用该软件的过程中，我发现了许多技巧，如：在画原理图的过程中，如果线路过于复杂，则可以通过设置线路的网络标号来实现电路的连接；在画完电路图后，可以通过软件的tools ERC功能来检查电路是否有问题；在画PCB元件图时要考虑到实际元器件的大小，使得封装图更加符合实际情况；在布局封装图时要合理，一般单片机放在最中间等。掌握了这些技巧后使用Protel99SE软件会更加得心应手。

然而，在设计的过程中也遇到过一些问题，比如Protel 99 SE与win7系统不兼容，导致自己绘制的原件库文件无法导入，最后通过网上查阅资料后知道要将C:\Windons下的AdvPCB99SE.ini文件和Advsch99SE.ini文件进行修改就可以导入了。

除此以外，我体会到做事一定要有耐心，遇到困难要想法解决，决不能放弃，做事要细心，要总结失败。

五．参考文献

《Protel 99 SE基础教程》（作者：姚年春，出版社：人民邮电）是针对Protel 99 SE 的初学者而编写的，书中详细介绍了Protel 99 SE工具和命令的使用方法。该书在整体上是按照电路板设计的一般步骤进行规划的，就各个步骤而言，主要针对相应的工作界面进行安排。该书在介绍Protel 99 SE的每一个命令时都力求准确明了，对于一些不易理解的命令或功能采用示例进行了说明。通过这本书的学习，读者不仅能够了解电路板设计的全过程，而且能够快速掌握Protel 99 SE的基本功能。

Protel 99 SE是一款功能十分强大的EDA软件，在电子电路设计领域占有极其重要的地位。这本书以丰富的电路设计实例为基础，以电路板设计的基本流程为主线，由浅入深、循序渐进地讲解了从电路原理图设计到印制电路板设计的整个流程。通过该书的学习，读者可以从Protel 99 SE的入门开始，快速掌握电路原理图的绘制和印制电路板（PCB）制版的方法。