交通灯电路的设计《电子线路CAD》课程论文参考.doc

《电子线路CAD》课程论文 题目： 交通灯电路的设计 1 电路功能和性能指标 电路功能： ?秒脉冲产生信号 秒脉冲的产生是通过NE555多谐振荡器实现的，频率为1HZ。 实际应用中，7脚和R4之间不要直接接通，应通过一个精密可调电阻相连，这是为了微调脉冲频率。 NE555是时基集成电路，它在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。NE555属于CMOS工艺制造， NE555的内部中心电路是三极管Q15和Q17加正反馈组成的RS触发器。输入控制端有直接复位Reset端，通过比较器A1，复位控制端的TH、比较器A2置位控制的T。输出端为F，另外还有集电极开路的放电管DIS。它们控制的优先权是R、T、TH。 图1.NE555内部功能原理图 图2.NE555引脚图 ?触发按键设置 这里按键用的是双向开关，当按键拨到右边（J1=1）时表示支干道有车，计数器置数/计时，实现交通灯的控制；当按键拨到右边（J1=0）时表示支干道无车，计数器复位，交通灯保持主干道绿灯亮，支干道红灯亮。 J1未直接接在触发电路中，而是先通过一个RS触发器。主要是为了滤波去抖，仿真时即使没有RS触发器，电路工作也正常，但实际中，如果不去抖，按键有抖动可能造成电路计时不准的情况。 图3.触发按键电路 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 图4.自制原理图库 方法和步骤； 新建元器件库 2.添加原理图库，PCB元件库 图6.Projects 图5.New Project 3.画元器件，放置引脚 图7.Schlib 2.2 原理图设计 1、建立库工程，然后在库工程里添加原理图库和PCB库 2、画好需要用到的元器件和相关的封装，对应好后建立连接关系 3、建立PCB工程，然后在PCB工程中添加原理和PCB 4、原理图绘制，原理图编辑。按图所示绘制原理图，按要求设置好元件名称及参数，放置好相应的网络标志。 原理图如下： 图8.原理图 图9.Message 该项目的元器件库： 图10.Sch Library 2.3 原理图报表 生成的原理图网络表： 图11.生成的原理图网络表 网络表的作用： 网络表是指电路原理图中元件引脚等电气点相互连接的关系表，其主要用途是为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。 图12.元器件网络表 元器件信息： 例如，图12中第一对方括号内的内容表示元器件U9的相关信息，即名称为C1，封装形式为8PDIP，描述为NE555。 电气连接： 图13.电气连接网络表 如图13所示，第一对圆括号内的内容表示网络名称VCC，和该网络相连接的引脚有30个。 图14.原理图的简易元器件清单 3 PCB设计 3.1元器件封装制作 图15.元器件封装 制作方法和步骤： 1.打开“工具--元器件向导” 图16.PCB器件向导 2.选择Dual In-line Packages（DIP）封装 图17.DIP 3.设置焊盘尺寸。 图18.焊盘的属性 4.设置焊盘距离。 图19.焊盘的距离 5.设置焊盘的数目。 图20.焊盘的数目 3.2 PCB设计 1、建立PCB文件，PCB工作环境设置。 2、建立PCB库文件，新封装的编辑与保存。 3、PCB布局：画出PCB边框，放置安装孔，调整元件位置，编辑元件。 4、布线及调整。 PCB图如下： 图21.PCB图 点击“设计--生成PCB库”生成PCB库文件 图22.该项目的封装库 图23.所有文档的目录 3.3 PCB设计后处理 进行补滴泪操作：“工具--滴泪--Teardrops” 图24.补滴泪 进行覆铜操作：放置多边形平面 图25.覆铜 生成的PCB信息表： 图26.通用 图27.器件 图28.网络 生成的网络状态报表： 图29.网络状态报表 4 心得体会 在设计过程中，发现运放的芯片手册上并不包含所有情况，有些我们需要的参数，只能我们动手做实验。在设计电路之前，一定搞清楚元件的引脚号、功能，一定要查清楚相关的芯片手册。在电路连接之前，电路的逻辑功要尽可能简洁，整个电路的大局须布置完成。在电路设计与仿真的整个过程中，会出现一些意料外的错误，出现错误是正常的，这时候，必须有方向地、仔细地检查出现错误节点之前的