電子線路cad課程設計--- 簡易溫度采集控制器

1、<p>　　電子線路CAD課程設計報告</p><p>　　題 目： 簡易溫度采集控制器 </p><p>　　系 部： </p><p>　　班 級： </p><p>　　學 號：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導老師： </p><p>　　時 間：2010年12月20日—2010年12月26日</p><p><b>　　

3、目錄</b></p><p>　　一、課程設計要求……………………………………………………1</p><p>　　二、電路分析…………………………………………………………2</p><p>　　三、電路圖繪制………………………………………………………3</p><p>　　四、PCB繪制…………………………………………………………

4、4</p><p>　　五、熱轉印制版法……………………………………………………6</p><p>　　六、電路焊接與調試…………………………………………………7</p><p>　　七、總結………………………………………………………………8</p><p>　　八、參考文獻…………………………………………………………9</p>

5、<p><b>　　課程設計要求</b></p><p>　　練習一般原理圖繪制及其PCB繪制；</p><p>　　會制作89S51、一般電容、晶振、電阻、LCD、DS18B20等的電氣圖形符號庫與對應的封裝庫；</p><p>　　學習用電腦打印PCB圖的方法；</p><p>　　學習熱轉印的方法制作印

6、制電路板；</p><p>　　學習使用FeCl3溶液腐蝕電路板；</p><p>　　學習使用高速電鉆給印制電路板打孔的方法；</p><p>　　會使用酒精松香溶液保護印制電路板免氧化的方法；</p><p><b>　　練習焊接技術。</b></p><p><b>　　原理圖如下

7、：</b></p><p><b>　　電路分析</b></p><p>　　根據(jù)原理圖可知，本電路采用DS18B20芯片進行溫度采集，89C51為驅芯片，外加一個4段數(shù)碼管進行溫度顯示，實驗所需元器件具體如下表所示（本實驗用的元器件的封裝都是常見封裝）：</p><p><b>　　電路圖繪制</b><

8、/p><p><b>　　放置元件。</b></p><p>　　首先，在已有的元件庫里面找到所需元件對應的原理圖進行放置。</p><p>　　其次，對元件庫里面沒有的原理圖，要自己進行繪制。（本實驗中所需元器件的原理圖在已有庫中均能找到）</p><p>　　最后，是對一些接口的放置。此次實驗中用到了一個HEADER2作

9、為電源輸入。</p><p><b>　　連線。</b></p><p>　　按照電路圖，將各元器件連接起來。此步中，應注意有無虛接的情況以及網(wǎng)絡標號的正確使用。</p><p><b>　　所謂原理圖如下：</b></p><p><b>　　PCB繪制</b></p&

10、gt;<p>　　更新PCB，導入原理圖。</p><p>　　在這個步驟中，主要的問題是原理圖與對應封裝找不到。導致這個問題的主要原因是在PCB中沒有導入對應的庫，在PCB中導入在畫原理圖時用到的庫即可解決。</p><p>　　還有一個問題就是經(jīng)常會遇到找不到節(jié)點，找不到節(jié)點一般是應為封裝的管腳和原理圖的管腳數(shù)量不相等，或者繪制線的時候線重疊了。解決這個問題的方法是調整元

11、件對應的封裝。</p><p>　　元件擺放。在元件進行擺放之前先在KeepOut層中，按照設計要求，畫出對應的電路板大小。然后將各器件都移進此框，進行合理擺放，擺放時，合理運用器件的擺放角度，盡量做到，輔助連線沒有交叉。</p><p><b>　　布線。</b></p><p>　　布線最重要的是避免交叉。我所做的是，先布有交叉的線，將這些

12、交叉的線盡量走外圍。在布線時要合理利用元件內部空間進行布線。焊盤之間也是一個布線的不錯選擇。</p><p>　　但在焊盤之間走線，需要注意的是,因為線粗最小為0.6mm,所以要在焊盤之間走線的話，必須將焊盤大小進行設置，將要進行走線的兩邊的焊盤的Y-尺寸設置為1.4mm。</p><p>　　布線時還應注意少出現(xiàn)直角連線。</p><p>　　本次實驗線寬選擇：焊

13、盤走線為0.6mm，其余地方線寬為1mm。</p><p>　　過孔大小設置。為了后續(xù)打孔方便，需將過孔進行設置，此實驗中，運用全局設置將所有過孔的孔徑設置為0.8mm。</p><p>　　標記跳線。本實驗中存在一根跳線即89C51的31角需跟+5V相連。</p><p><b>　　PCB圖如下：</b></p><p&

14、gt;<b>　　熱轉印制版法</b></p><p><b>　　熱轉印。</b></p><p>　　進行熱轉印時，首先要用打印機在一張A4紙上打印一次PCB圖，這次打印對A4紙沒有要求，僅僅是起定位的作用，然后再把轉印紙（相紙）的轉印面朝上貼在A4紙上，一定要對準且完全把A4紙上的PCB圖遮住，最好四邊都留出1CM以上的距離，用透明膠把轉印

15、紙（相紙）貼在A4紙上。等固定后，在按照原來放A4紙的方向打印。這時電路圖就打印在了轉印紙（相紙）上。然后用砂紙打磨銅板，最好用力打磨，久一點好點，等銅板上沒有什么雜質和油時，就可以了（這段時間不要用手或其他東西碰銅板，不然由于有雜質或過于油膩，碳粉粘不上銅板）。然后將銅板有銅的一面對準轉印紙放下，也要把有碳粉的部分全部遮住，用透明膠粘好。把A4紙反過來，銅板在下面，用熨斗不斷地在有銅板的A4紙部分熨燙，用力往下壓。不斷的熨燙幾分鐘后就

16、能用小刀把銅板稍微掀開，看碳粉有沒有黏上銅板，沒有就繼續(xù)，完全黏上后就可以把銅板完全掀開離開轉印紙和A4紙了。</p><p><b>　　腐蝕。</b></p><p>　　等銅板冷卻后放入三氯化鐵溶液中進行腐蝕。用夾子不斷的轉動三氯化鐵溶液和銅板，如果三氯化鐵濃度高的話10分鐘左右就能拿出來，低的話要多放一段時間。等拿出來看到銅全部都被腐蝕了以后，就拿去沖洗，然后

17、用砂紙或者抹布將銅板殘留的銅部分上的碳粉擦掉。然后用吹風機吹干。這樣，轉印腐蝕基本完成了，如果有松香水溶液③的話還可以在銅板上有銅的部分涂抹一層松香水溶液，有助焊和保護銅不被氧化的功能。</p><p><b>　　打孔。</b></p><p>　　打孔時要注意選擇合適的鉆針，裝鉆針的時候不能裝歪了，否則易斷，很容易傷到人。打孔時應注意力度，不要用力過猛，在整個過程

18、中，均勻用力。</p><p><b>　　電路焊接與調試</b></p><p><b>　　電路焊接。</b></p><p>　　首先對照PCB圖，將對應的實物與電路板安放一次，有個大體映像。本實驗元件不多，焊接起來較容易。在焊接的時候，焊錫絲不要點太多。</p><p><b>　

19、　調試。</b></p><p><b>　　具體步驟如下：</b></p><p>　　a.通電觀察：通電后不要急于測量電氣指標，而要觀察電路有無異?，F(xiàn)象，例如有無冒煙現(xiàn)象，有無異常氣味，手摸集成電路外封裝，是否發(fā)燙等。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應立即關斷電源，待排除故障后再通電。</p><p>　　b.靜態(tài)調試：靜態(tài)調試一般是指在不加

20、輸入信號，或只加固定的電平信號的條件下所進行的直流測試，可用萬用表測出電路中各點的電位，通過和理論估算值比較，結合電路原理的分析，判斷電路直流工作狀態(tài)是否正常，及時發(fā)現(xiàn)電路中已損壞或處于臨界工作狀態(tài)的元器件。通過更換器件或調整電路參數(shù)，使電路直流工作狀態(tài)符合設計要求。</p><p>　　c.動態(tài)調試：動態(tài)調試是在靜態(tài)調試的基礎上進行的，在電路的輸入端加入合適的信號，按信號的流向，順序檢測各測試點的輸出信號，若發(fā)

21、現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，應分析其原因，并排除故障，再進行調試，直到滿足要求。</p><p>　　由于89C51芯片編程問題，以及電源驅動能力問題，本實驗沒有正確調試出來。</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　課程設計已順利結束，下面我對這次在課程設計中的收獲與體現(xiàn)出的不足做以下小結。</p><p>&

22、lt;b>　　收獲如下：</b></p><p>　　對電路設計的整個制作過程了初步的整體映像。</p><p>　　動手能力得到了加強。整個過程，通過自己的努力，在專業(yè)方面的一些能力得到了提升。</p><p>　　專業(yè)興趣得到了提升。通過這次實驗，對所學專業(yè)有了一些實質性的認識，了解到了一些以后的就業(yè)方向，對專業(yè)的總體興趣得到了提升。</

23、p><p>　　在元器件的封裝知識上有了一些積累。</p><p>　　在protel的操作使用上變得嫻熟了一些。</p><p>　　總觀這次實驗，也暴露自己很多的問題：</p><p>　　專業(yè)基礎不牢。要成功做成一個電路板，首先是要能按照設計要求，根據(jù)電路原理畫出正確的原理圖，這樣后面的步驟更好的才能進行下去。然而當我拿到設計題目的時候，有

24、點不知所措，也不知道老師給的電路圖是否還存在錯誤。專業(yè)知識還很有待加強。</p><p>　　在protel這款軟件的相關知識積累上不夠。如一些常用元器件的封裝知識，還有一些微操上不熟練等等，像這些需要多練，多記的東西，平時沒有注意，沒有花時間去練習。</p><p>　　在布線技術上還有待加強。要做成一塊好的板子，布線非常重要。在這方面，還需要平日的多加練習。</p>&l

25、t;p><b>　　對指導老師的希望：</b></p><p>　　希望老師在以后的課程設計中，把預備工作做到更好。比如器材準備，課程設計</p><p>　　題目的確立。以避免之后學生在做的時候出現(xiàn)一些不必要的麻煩。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]潘