简易门铃电路的设计

《电子线路CAD》课程论文题目：简易门铃电路的设计

1 电路功能和性能指标

简易门铃是一种简单的门铃电路，它由分立元件和中规模集成芯片的构成，主要采用NE555定时器电路和扬声器组成门铃，利用多谐振荡电路来制作一简易单音门铃电路。它主要由一个NE555、一个47uf的电容、一个0.047uf电容、一个0.01uf电容、一个36kΩ的电阻、一个30kΩ的电阻、两个22k电阻、一个喇叭、两个IN4148高速开关二极管、一个9013三极管、一个开关和一个6v电源组成。NE555作为多谐振荡器，发出脉冲波。与传统的门铃相比，其可靠性、抗干扰性都较好，应用领域也相对较广泛。

2 原理图设计

2.1原理图元器件制作

方法和步骤：

①右键点击项目文件，选择追加新文件到项目中，在二级菜单下选择Schematic

Library。

②在放置菜单中，选择放置矩形。

③在放置菜单中选择放置引脚。

④在放置引脚时，按Tab键，选择引脚属性。

图1

注：在放置引脚的过程中，引脚有一端会附带着一个×形灰色的标记，该标记表示引脚端是用来连接外围电路的，所以该端方向一定要朝外，而不能向着矩形的方向。若需要调整引脚的方向，可按键盘撒花上的空格键，每按一次，可将引脚逆时针旋转90°。

2.2 原理图设计

步骤：

①创建PCB工程项目，执行File→New→Project→PCB Project，在弹出对话框中选择Protle Pcb类型并点击OK。将新建默认名为“PCB Project1.PrjPCB”的项目保存，命名为“简易门铃”。

②创建原理图，在该项目文件名上点击右键，选择追加新文件到项目中，在二级菜单下选择Schematic。

③保存项目目录下默认名为“Sheet1.SchDOC”的原理图文件。并命名为“简易门铃”。

⑤绘图环境其他参数采用默认设置。

图2

编译原理图步骤：

①在原理图编辑页面，执行“Project→Compile PCB Project 简易门铃.PRJPCB”

菜单命令。

②在Messages工作面板中，出现提醒为“Warning”的检查结果可以忽略。

图3

生成项目元器件库步骤：

①在原理图编辑页面，执行“Design→Make Schemaic Library”菜单命令，在弹

出的确认对话框中单击OK按钮。

图4

2.3 原理图报表

生成原理图的网络表步骤：

①执行“Design→Netlist For Project→Project”菜单命令，系统自动生成Protel

网络表，默认名称与项目名称相同，扩展名为“简易门铃.NET”。

图5

网络表的作用是为PCB设计提供元器件信息、管脚连接关系信息及必要仿真操作信息。网络表是联系原理图和PCB的桥梁。

网络表中第二对方括号内的内容表示元器件C1的相关信息，即名称为C1，封装形式为RB7.6-15，描述为47uF/25V。

电气连接：第一对原括号内的内容表示网络名称为VCC，和该网络相连接的引脚有5个，分别为+6V的1脚（+6v-1），Q1的1脚（Q1-1），R2的2脚（R2-2），

S1的2脚（S1-2），U1的8脚（U1-8）。

生成原理图简易元器件清单步骤：

①在Reports下拉菜单中选择点击“Simple BOM”，系统将自动生成简易材

料清单报表。保持默认设置时，生成2个报表文件，分别为“简易门

铃.BOM”和“简易门铃.CSV”。

图6

注：在完成原理图报表的操作步骤时，需要注意的是按照操作顺序按成就可以，生成报表的步骤相对于其他的一些操作步骤要简单很多，生成原理图报表没有什么特别需要注意的地方。

3 PCB设计

3.1元器件封装制作步骤：

①在项目文件上点击右键，选择追加新文件到项目中，在二级菜单中选择PCB Library。

②在“编辑”菜单下拉菜单中选择“跳转到”的二级菜单中选择“参考”。设置基准参考点，便于定位放置封装的焊盘。

③在放置焊盘之前，应将“Multi-Layer”设置为当前层。执行“Place→Pad”菜单命令，光标变成“十”字形，然后将第一个焊盘放置在基准点。在放置前，按Tab键，设置焊盘的编号为1。

④设置跳转栅格最小单位为10mil。

⑤焊盘上下间隔为100mil，左右间隔为300mil的标准距离。

⑥绘制封装外形，将当前层设置为Top Overlay，然后选择菜单“放置”→“直

线”。

⑦选择“简易门铃.SCHLIB”文件，然后点击右下角SCH，在上拉菜单中选择“SCH Library”，在模型信息框，点击“追加”，在弹出的“加新的模型”对话框中选择“Foot tprint”。在“PCB模型”对话框中，点击浏览，选择刚才设计的元器件封装，点击确定。

图7

注：在设计封装的时候，过程比较多，需要设置的参数也相对于其他步骤要繁琐，需要注意的是，绘制PCB封装时，一定要设置基准参考点。通常可将基准参考点设置为1号焊盘中心位置。系统默认长度为英制单位，即mil，也可以更改为公制单位，可通过菜单命令“View→Toggle Units”设定。需要注意的是，在创建封装时，一般应遵循标准的最小焊盘间距，即100mil，这样便于与标准封装符

号统一，也有利于制作PCB时进行元器件布局和布线。

3.2 PCB设计步骤：

①创建PCB文件，在项目文件中，单击右键，选择“追加新文件到项目中→PCB”。

②设置物理边界，设置当前层为“Mechanical 1”，然后在菜单中选择“放置→直线”设定PCB板的物理边界，然后选择菜单栏中“设计→PCB板形状→根据选定的元件定义”。

③其他PCB参数设定均采用默认设置。

④加载PCB数据，在原理图编辑器中，在原理图文件上，点击右键，选择“Compile Document 简易门铃.SCHDOC”。然后点击“设计→Update PCB Document简易门铃PCBDOC”。

⑤在项目变化订单对话框中，单击“Validate Changes（使变化生效）”，系统将对所有的元器件信息和网络连接信息进行检查。检查无误后，单击“Execute Changes（执行变化）”。

图8

⑥删除“Room”，用鼠标点击“Room”区域内的任何空白位置选中“Room”，