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1、武汉理工大学Protel应用课程设计课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 通信 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: Protel应用课程设计-温度控制及显示电路 初始条件：Protel 99 se 及以上版本如protel DXP要求完成的主要任务: （1）绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。可以涉及模拟、数字、高频、单片机等等电路。 （2）绘制电路原理图相应的双面印刷版图*.pcb （3）选做：对电路原理图进行仿真，给出仿真结果（如波形*.sdf、数据）并说明是否达到设计意图。时间安排： （1）第1-3周：选题及任务安排。 （2）第4-10周：方案选择及
2、设计。 （3）第11-16周：仿真及PCB制作（鉴主13楼计算机实验室）。 （4）第17-18周：撰写报告及答辩。指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 摘 要PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，其基于Windows环境的99SE版本,不仅提供了功能完备的电路设计工具,而且具备强大的电路仿真能力。Protel应用实践课程设计旨在让同学们对Protel软件的熟练操作，并对其各项强大功能的了解。本次课程设计是以温度控制及显示电路为例，叙述电路原理图（sch）的
3、设计、印制电路板（PCB）的制作以及电路的仿真分析的具体步骤和出现问题的解决方法。温度控制及显示电路由电源电路、信号采集电路、A/D转换及显示电路和报警电路四个模块组成。因为此电路比较复杂，所以我们采用了层次电路的设计思想，即模块化的设计，来绘制总的原理图。首先，要将总的电子系统分为若干个功能模块，然后自顶向下分别进行设计。这样可以使电路层次结构清晰，设计分工明确，便于理解和操作。 关键词：Protel99 SE, 功能完备， 温度控制及显示电路， 层次电路设计思想 AbstractPROTEL is introduced by PORTEL company in the late 1980s
4、 in electronic industry, as a kind of EDA software .In CAD software series of electronic industry, PROTEL,which is deservedly ahead of many EDA software products, is the first selection of electronic designers. The software version of Windows environment based on 99SE, not only provides the function
5、 complete circuit design tools, but also has the strong ability of circuit simulation. The practical application of Protel curriculum design aims to enable students to manipulate the software of Protel and its various powerful functions. This course is a pulse width modulation signal control circuit
6、 for example, D circuit principle diagram (SCH), design of printed circuit board (PCB) production and circuit simulation analysis of the specific steps and the solution to the problem.Temperature control and display circuit by power supply circuit, signal acquisition circuit, A/D conversion and disp
7、lay circuit and alarm circuit four modules. Because of this circuit is more complex, so we adopt hierarchical circuit design ideas, namely the modular design, and to draw general principle diagram. First, to general electronic system is divided into several function module, then the top-down design
8、respectively. This can make the circuit structure is clear and definite division, design and operation.Keywords:Protel99 SE, Fully functional, temperature control and display circuit, hierarchical circuit design ideas目 录摘 要3Abstract41.温度控制及显示电路的原理61.1电路的总原理框图61.2电源电路原理图71.3信号采集电路原理图81.4 A/D转换及显示电路原理
9、图81.5报警电路92原理图绘制92.1层次电路的设计思想92.2新建原理图设计库文件92.3载入元件库112.4编辑电路总原理图112.5绘制子模块电路122.5.1电路原理图绘制的基本方法122.5.2电源电路的绘制及重要参数设置132.5.3信号采集电路绘制132.5.4A/D转换及显示电路绘制142.5.5报警电路绘制142.6.ERC电气规则检查152.7生成网络表152.8生成材料清单163.印制电路板设计163.1创建PCB文件163.2电路板的规划及网络表的载入163.3手动制作封装库文件173.4手动布局与自动布线183.5电路板设计技巧铺铜194个人小结215参考文献：22
10、附录23材料清单23温度控制及显示电路1.温度控制及显示电路的原理1.1电路的总原理框图 温度控制及显示电路由电源电路、信号采集电路、A/D转换及显示电路和报警电路四个模块组成。电源电路输出正负5V的直流电，为整个电路提供能量。信号采集电路将温度信号转化模拟信号，并输出至A/D转换及显示电路和报警电路。A/D转换及显示电路可以将模拟信号转化为数字信号，并通过数码管显示出来。报警电路则在模拟信号超过限定值时发出报警信号。 图1 原理框图1.2电源电路原理图电源电路主要由集成稳压电源器和消振及保护电容组成。输入的12V直流电压经过集成稳压器7805/7905后输出为稳定的5V直流电压，为整个电路提
11、供能量。因为考虑到A/D转换及显示电路部分有CMOS系列的集成芯片CC14433，输出端还提供了+5V的电压VDD和接地端VSS。 图 2 电源电路1.3信号采集电路原理图信号采集电路主要是对铁块现时温度的检测转换,温度的检测由铂电阻完成,用电桥得到差动值,经差动放大器放大后,送入A/D转换及显示电路和报警电路。图 3 信号采集电路1.4 A/D转换及显示电路原理图 A/D转换及显示电路主要由CMOS系列中的 3 位半双积分型A/D 芯片CC14433和七段译码显示电路CD4511组成。通过此电路，完成对采样得到的模拟信号的A/D转换及显示。图 4 A/D转换及显示电路1.5报警电路报警电路主
12、要是通过一个电压比较器和发光二极管来实现报警功能。同时，电压比较器的输出还接至三极管的基极，并通过二极管和单刀双掷继电器开关实现对整个电路通断的控制。图 5 报警电路2原理图绘制原理图的设计流程如下： 新建原理图设计库文件载入元件库元件放置与布局原理图的绘制元件属性的编辑电气规则检查生成网络表2.1层次电路的设计思想当编辑复杂电子产品的电路原理图时，在特定幅面的图纸上绘制出整个电子系统的原理图有一定难度。这时我们可以采用层次电路的设计思想，即模块化的设计，来绘制总的原理图。用户可以将总的电子系统分为若干个功能模块，自顶向下分别进行设计。这样可以使电路层次结构清晰，设计分工明确，便于理解和操作。
13、2.2新建原理图设计库文件（1）启动Protel 99 SE软件，选择菜单“File/New”,弹出如图6所示的对话框。建立名为“温度控制及显示电路.ddb”的原理图库文件如下。随即，此库文件名将显示在左栏explore子目录下。 图6 创建原理图库文件界面（2）双击打开库文件，选择菜单“File/New”，弹出如图7所示的对话框。单击“Schematic Document”,建立名为“温度控制及显示控制电路.prj”的原理图文件。 图7 创建原理图文件界面（3）双击原理图文件，进入原理图编辑界面。2.3载入元件库点击界面左侧Browse对话框中的“Add/Remove”按钮，屏幕上会出现如下图所示的“元件库添加/删除”对话框；选中常用的元件库Miscellaneous Devices.ddb、Protel DOS Schematic Libraries.ddb和sim.ddb，点击“Add”按钮即可。 图8 添加元件库界面2.4编辑电路总原理图 （1）选择“Place”菜单下的“Sheet Symbol”，移动光标
