制作简易单片机实验板

HUBEI NORMAL UNIVERSITY

《EDA课程设计》实验报告

湖北师范学院计算机科学与技术学院

目录

一、实验目的 (2)

二、实验任务 (2)

三、实验步骤 (3)

1、创建项目文件 (3)

2、原理图设计 (4)

1）创建原理图元件库 (4)

2）层次原理图设计 (5)

3）元器件放置说明 (9)

4）编译工具及查错 (11)

5）生成元器件报表 (12)

6）生成网络表文件 (12)

制作简易单片机实验板

-------从原理图设计到PCB设计

一、实验目的

1、能熟练绘制层次电路原理图

2、能完成从原理图到PCB的转换

3、能从工程实际出发规划设计PCB

4、能够生成输出装配制造文件

二、实验任务

用层次电路原理图绘制简易单片机实验板的电路原理图并规划设计PCB板，同时生成原理图和PCB的报表文件，并生成PCB的装配制造文件。本实验中的单片机实验板主要由电源电路、CPU控制电路、串口通信电路、继电器电路和数码管电路等几部分组成，其全局原理图如图1所示.

图1

三、实验步骤

1、创建项目文件

首先创建一个PCB项目“89S51.PRJPCB”,再创建原理图文件“89S51.SCHDOC”与PCB文件“89S51.PCBDOC”。

⑴选择【文件】→【创建】→【项目】→【PCB项目】菜单命令，

创建一个新的PCB项目工程文件。

新建项目文件之后通过选择【文件】→【另存项目为】菜单命令，将项目保存为“89S51.PRJPCB”。

⑵选择【文件】→【创建】→【原理图】菜单命令，新建原理图

文件，将其命名为“89S51.SCHDOC”存盘。

⑶选择【文件】→【创建】→【PCB文件】菜单命令，新建PCB

文件，并将其命名为“89S51.PCBDOC”并存盘。

2、原理图设计

1）创建原理图元件库

①在【Project】面板中项目文件名“89S51. PRJPCB”上单击鼠标右键，

在弹出的快捷菜单中选择【追加新文件到项目中】→【Schematic Library】命令，创建一个原理图库文件“AT89S51. SCHLIB”

②单击工作面板下方的标签，切换到【SCH Library】面板。单击

鼠标右键选中【元件】列表栏中的默认元件【Component _1】然后单击“编辑”按钮。

③在弹出的对话框中，将【Default Designator】项设为“U？”，【库

参考】项设为“AT89S51”,如图所示。单机“确认”按钮，开始绘图。

④将【捕获】设为5，为可视网络的一半。

⑤放置矩形，设置属性。

⑥放置元件引脚。

⑦为“AT89S51”添加PCB封装。在【SCH Library】面板的【模

型】区域中单击“追加”按钮，从弹出的【加新的模型】对话框中选择【Footprint】,单击“确认”按钮。

⑧在【PCB模型】中，单击“浏览”，弹出【库浏览】，单击“查找”，

查找DIP-40封装。

选中【DIP-40】。依次单击各对话框的“确认”按钮，将此封装添加给“AT89S51”，同时将封装库添加到设计项目中。

2）层次原理图设计

I、母图的设计过程

①打开原理图文件“89S51.schdoc”，启动原理图设计器。②单击

【配线工具栏上【放置图纸符号】按钮或者选择【放置】→【图

纸符号】菜单命令，执行绘制方块图命令。

③启动该命令后，光标变为十字形状，并带有方块电路。④在此状

态下，按“Tab”键，在出现的图纸符号对话框中设置【文件名】

为“RS232”。

⑤设置完属性后，确定方块电路的大小和位置。将光标移动到适当

的位置后，单击鼠标左键，确定方块电路的左上角位置。然后拖

动鼠标到适当的位置后，在单击鼠标左键，确定方块电路的右下

角位置。这样就定义了方块电路的大小和位置，绘制出一个名为

“RS232”的模块。

⑥放置方块端口，并设置属性。

⑦重复上述操作，放置其他方块电路。

⑧将电气关系上具有相连关系的端口用导线连接在一起。母图建立，

如图1所示

II、子图的设计过程

①选择【设计】→【根据符号创建图纸】菜单命令，光标变为十

字形状。

②移动光标到访快点路上单击鼠标，出现如图2所示对话框，单击“No”按钮使所产生的端口的电气特性与原来的方块电路中的相同，即输出仍为输出。

图2

③Protel自动生成一个文件名为“RS232.SCHDOC”的原理图文件，

并布置好端口，放置所需要的元件，适当布局后，按照电气连接关系连接各个元件和端口，得到子原理图。

④重复上述操作，绘制其他部分的子原理图，如图所示。

图3 串口通信电路（RS232）

图4 电源电路（Power）

图5 CPU电路

图6蜂鸣器和数码管电路（ALED）

图7 继电器电路（Relay）

3）元器件放置说明

①由于绘图时选择的“D Connector 9”串口的接头为11针，而在

这里只需要9针，所以需要稍加修改，双击串口接头，弹出如图8所示的【元件属性】对话框。单击【元件属性】对话框中左下角的“编辑引脚”按钮，弹出“元件引脚编辑器”对话框，如图9所示。取消选中第10和第11引脚的【表示】属性，单击【确认】按钮，元件即被修改好了。

图8