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1、.专业整理.前 言2第一章 电子生日蜡烛的概述31.1 产品的介绍31.2 工作原理31.3 动手实践41.4 注意事项41.5 所需元器件4第二章 PROTEL99简介52.1 PROTEL99的发展与演变52.2 PROTEL99的特点52.3 电路板设计的基本步骤5第三章 电路原理图的设计与绘制7 3.1 电子生日蜡烛的电路图如下7 3.2 电路原理图设计步骤8 3.3 网络表的生成9第四章 印制电路板的设计与绘制10 4.1 印制电路板的布线流程104.2 电路的焊接12总结13致谢14参考文献14附录1电子生日蜡烛的电路原理图15附录2单片机歌曲演奏电子生日歌曲16前 言21世纪是一
2、个变幻莫测的世纪,是一个催人奋进的时代.科学技术的飞速发展,知识更新日新月异.希望,困惑,机遇,挑战,随时随地都有可能出现在每一个社会成员的生活之中.抓住机遇,寻求发展,迎接挑战,适应变化的制胜法宝就是学习一门科学技术. 随着IT信息时代的到来,也带动了电子产业高速的发展。目前,电子信息技术已成为我国国民经济不可或缺的支柱产业的一部分,电子信息在社会的应用和普及率已被国际社会作为衡量一个国家智能化,数字化,网络化的重要标志。高中毕业我选择了湖南信息学院应用电子专业,通过近两年的专业课程的学习,我掌握了现代电子技术的基本理论和知识,对最前沿的电子科学技术也有了一定的了解,并从中获得的学习的乐趣。
3、在即将毕业之即我选择了谭立新老师的电子生日蜡烛作为我的毕业设计,也是作为我近两年来学习的一个总结。第一章 电子生日蜡烛的概述1.1 产品介绍 这是一个模拟真实蜡烛的实验产品，用火点亮，用嘴吹灭。点亮时同时播放“祝你生日快乐”乐曲，吹灭时乐曲停止播放。它能为你的生日增添喜庆气氛。 图1.11.2 工作原理：如上图所示。用热敏电阻Rt和微型MIC（驻极体话筒）做灯芯（实现火点亮嘴吹灭），数只LED围绕在灯芯周围，点亮时即是烛光。其工作原理简述如下： 1.2.1.用火点亮 Q3 Q4组成双稳触发电路,当用火给热敏电阻Rt加温时,其阻值迅速减小,Q4集电极电压降低-Q3基极电压降低-Q3集电极电压升高
4、-Q4基极电压也升高-Q4集电极电压进一步降低电路发生翻转,Q3截止,Q4饱和,Q4集电极输出低电平使Q5饱和导通,LED得电发光,同时音乐IC也得电开始演奏祝你生日快乐乐曲。1.2.2.用嘴吹灭 当嘴对着MIC吹气时,MIC感应出的电信号经Q1 Q2放大后,由二极管D1整流为正脉冲加至Q3基极,Q3基极电压升高-Q3集电极电压降低-Q4基极电压也降低-Q4集电极电压升高-Q4基极电压进一步升高,双稳电路再一次发生翻转,Q3饱和,Q4截止,Q4集电极输出高电平使Q5截止,LED断电熄灭,音乐IC也断电停止播放音乐。1.3 动手实践: 按上图插接好元件.本电路所用元件较前面电路稍多,故连接完成后
5、要仔细检查,确认无误后,接入电源,用打火机烧烤Rt,LED应能点亮同时音乐IC开始工作扬声器有乐曲播出,然后嘴对MIC吹气,LED和音乐能断电。1.4 注意事项1.4.1.热敏电阻Rt不能进行直接烧烤，应在其上缠绕金属丝。 1.4.2.音乐IC的接发，供电端与触发端接于Q5集电极。1.5 所需元器件 1.5.1.微型话筒一个。 1.5.2.10K电阻3个，1M电阻一个，1K电阻2个，100K电阻2个。 1.5.3.102PF电容一个，电解电容10UP一个。 1.5.4.NPN三极管4个，PNP三极管一个。 1.5.5.整流二极管一个，发光二极管一个。 1.5.6.热敏电阻一个。 1.5.7.微
6、型扬声器一个。 1.5.8.祝你生日快乐音乐IC一个。第二章 PROTEL 99简介2.1 PROTEL99的发展与演变随着现在科学日新月异地发展，现代电子工业也取得了长足的进步，大规模、超大规模集成电路的使用使印制电路版的走线愈加精密和复杂。在这种情况下，传统的手工方式设计和制作印制电路版已显得越来越难以适应形势了。幸运的是电子计算机的飞速发展有效地解决了这个问题，精明的软件厂商针对广大电子界人士的需求及时推出了自己的电子线路CAD（计算机辅助设计）软件。这些软件有一些共同的特征：它们能够协助用户完成电子产品路线的设计工作，比较完善的电子线路CAD软件至少具有自动布线的功能，更完善的还应有自
7、动布局、逻辑检测、逻辑模拟等功能。PROTEL99就是这类软件中杰出代表。 PROTEL软件的良好信誉以及PROTEL99的卓越表现使之很快成为众多EDA用户的首选软件。2.2 PROTEL 99的特点Protel 99主要由两大部分组成：原理图系统（schematic 99）。它主要用于电路原理图的设计为印制电路板的设计打好基础。 印制电路板设计系统（PCB 99）。它主要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。2.3 电路板设计的基本步骤 一般而言，印制电路板设计最基本的完整过程大体可分为3个步骤。2.3.1 原理图的设计原理图的设计主要是利用protel9
8、9的原理图设计系（advancedschematic）绘制一张电路原理图。设计者应充分利用protel99所提供的强大而完善的原理图绘图工具、测试工具、模拟仿真工具和各种编辑功能，来实现其目的，最终获得一张正确、精美的电路原理图，以便为接下来的工作做好准2.3.2 产生网路表网路表是电路原理图设计（sch）和印制电路板设计（pcb）之间的桥梁和纽带，它是印制电路板设计中自动布线的基础和灵魂。网路表可以由电路电路原理图生成，也可以从已有的印制电路板文件中提取。2.3.3 印制电路板的设计印制电路板的设计主要是针对protel99的另外一个强大的设计系统印制电路板设计系统pcb而言的。设计者可以充
9、分利用protel99所提供的无可比拟的强大的pcb功能来实现印制电路板的设计工作。简而言之，电路板设计过程首先是绘制电路原理图，然后由电路原理图文件生产网路表，最后在pcb设计系统中根据网路表完成自动布线工作。也可以根据电路原理图直接进行手工布线而不必生产网络表。完成布线工作后，可以利用打印机或绘图仪进行输出打印。除此之外，用户在设计过程中可能还要完成其他一些工作，例如创建自己的元件库、编辑新元件、生产各种表表等。了解了电路板设计的基本步骤之后，是不是觉得设计一块自己的电路板并不是一件难事了，事实上要真正设计出一块满足技术要求、功能完善、布局合理且可靠、应用、美观的电路板绝非一朝一夕能做到的
10、。不过没关系，万丈高楼平地起。好了，现在就让我们正式步入protel99的神奇世界。第三章 电路原理图的绘制在第一章中我们对电子生日蜡烛的产品介绍和他们的工作原理作了讲解，以及最后电路的动手安装实践也作了一些阐述，在第二章中我们也对PROTEL99设计软件也作了一些简单的介绍，那么接下来我们将把平面电路图用PROTEL 99软件进行电路原理图的设计与绘制和印制电路板的设计与绘制，在这一章节中我们只介绍PROTEL99软件怎么绘制电路原理图，而印制电路板的设计与绘制我们将在以后的章节中介绍。3.1 电子生日蜡烛的电路图如图3.1： 图3.1 电子生日蜡烛的电路图3.2 原理图的设计步骤正 如前面
11、所介绍的，电路原理图的设计是印制电路板设计中的三大步骤的第一步，也是非常重要的一步。电路原理图设计的好坏直接影响到后面的工作。首先，原理图 的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的；其次，原理图应该布局合理，这样不尽可以尽量避免工作出错，也便于读图、便于 查找和纠正错误；最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤：(1)设置电路图纸参数及有关信息用户根据电路图的复杂程度设置所用图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息，为了以后的设计工作建立一个合适的工作平面。我们在设计的时候设计图纸的大小为A4，水平放置
12、，工作区颜色为233号色，边框颜色为63号色。(2)装入所需要的元件库将包含有用户所需要元件的元件库装入设计系统中，以便用户从中查找和选定所需要的元器件。我们在设计的时候由于所需的元器件系统都自带，所以无需我们再装入。(3)放置元件将用户选定的元件方置到已建立好的工作平面，并对元件在工作平面位进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置，以便为下一步的布线工作打好基础。由于原件过多，这一步骤我们就不在讲述，经过放置和调整后的原理图如下。(4)电路图布线该过程实际上是利用PROTEL99所提供的各种工具、命令进行画图工具，将事先放置好的元器件用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来
13、，使各元件之间具有用户所设计的电气连接关系。布线结束后，一张完整的电路图才算是基本完成。我们把所有的元器件都列出来后就可以根据图纸所提供的效果图进行布线。(5)调整、检测和修改在该过程中，用户利用PROTEL99所提供的各种工具对前面所绘制的原理图做进一步的调整和修改，以保证原理图的正确和美观。这一步骤我们也不做过多的描述，可根据需要任意的调整。调整完成后进行电气法则（ERC）测试，如有错误侧进行修改，如没有可生成网络表。(6)补充完善该过程主要是对原理图做一些相应的说明、标注和修饰，以增加可读性和可视性。(7)保存和打印输出这部分工作主要是对设计完成的原理图进行保存、包括存盘、打印输出等，以供在以后的工作中使用。以上就是PROTEL99软件设计电路原理图的设计步骤，按照上边的步骤我们就能圆满的设计出一张电路原理图来，这里具体的操作细节就不在详细解说拉，根据以上电路原理图的设计步骤我们设计出的电子生日蜡烛的电路原理图见附录1：这就是我用PROTEL99软件制作的电子生日蜡烛原理图，其中IC芯片原理图库中没有这个元件，需要我们自己
