LED闪光电路的设计.docx
《LED闪光电路的设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《LED闪光电路的设计.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
LED闪光电路的设计
《电子线路CAD》课程论文
题目:
LED闪光电路的设计
1电路功能和性能指标
该电路为简易的LED闪光电路,由4个电阻R1、R2、R3、R4,2个LED灯DS1、DS2,2个三极管Q1、Q2,2个电容C1和C2和1个电源接口P1组成。
主要功能就是让2个二极管轮流闪光。
工作原理:
当电源一接通,两只三极管就要争先导通,但由于元器件有差异,只有某一只管子最先导通。
假如Q1最先导通,那么Q1集电极电压下降,DS1被点亮,电容C2的左端接近零电压,电容器两端的电压不能突变,所以Q2基极也被拉到近似零电压,使Q2截止,LED2不亮。
随着电源通过电阻R3对C2的充电,使三极管Q2基极电压逐渐升高,当超过0.6V时,Q2由截止状态变为导通状态,集电极电压下降,DS2被点亮。
与此同时三极管Q2集电极电压的下降通过电容器C2的作用使三极管Q1的基极电压也下跳,Q1由导通变为截止,DS1熄灭。
如此循环,电路中两只三极管使轮流导通和截止,两只发光二极管就不停的循环发光。
改变电容的容量可已改LED循环的速度。
工作电压:
DC3V—9V
2原理图设计
2.1原理图元器件制作
启动ProtelDXP2004软件,选中该项目文件,执行“File—>New—>Library—>SchematicLibrary”菜单命令,新建一个默认文件名为“LED闪光电路.Schlib.SchLib”的原理图库文件,然后单击“保存”按钮或执行相应的菜单命令,将文件从命名为“我元器件库.SchLib.SchLib”并保存在D盘的“LED闪光电路”文件夹中,执行“Tool—>RenameComponent”菜单命令,输入“CAP-E”,和“Place—>Rectangle”绘制原理图元器件,然后修改元器件属性,添加封装,保存元器件。
图1
图2
2.2原理图设计
启动ProtelDXP2004软件,执行“File—>New—>Project—>PCBProject”菜单命令,选择“ProtelPcb”类型并单击“OK”按钮,此时将出现的默认文件名改为“LED闪光电路.PrjPCB”,保存文件。
再执行“AddNewtoProject—>Schematic”菜单命令,在该项目下默认文件名保存为“LED闪光电路.SchDoc”然后设置绘图环境,绘制原理图。
图3
图4
打开“LED闪光电路.PRJPCB”,并打开原理图文件,进入原理图编辑界面,执行“Design—>MakeSchematicLibrary”菜单命令,该项目共有11个元器件加入到本元器件库之中,单击“OK”按钮生成与该项目名称相同的元器件库文件,进入原理图元器件编辑界面。
生成了该原理图元器件库。
图5
2.3原理图报表
打开“LED闪光电路.PRJPCB”,并打开原理图文件,进入原理图编辑界面,执行“Design—>NetlistForProject—>Protel”菜单命令,系统自动生成Protel网络报表,默认名称与项目名称相同,扩展名为“NET”保存在项目所在文件夹中自建的子文件夹“ProjectOutputsForLED闪光电路”中。
图6
就以第一对方括号内的内容表示元器件C1的相关信息,即名称为C1,封装形式为RB.2/.4,描述为47uf。
图7
第一对圆括号内的内容表示网络名称为GND,和该网络相连接的引脚有P1的2脚(P1-2)、Q1的1脚(Q1-1)、和Q2的1脚(Q2-1)。
在“Reports”下拉菜单中选择单击“SimpleBOM”,系统自动生成简易材料清单报表,保持默认设置时,生成2个报表文件,分别为“LED闪光电路.BOM”和“LED闪光电路.CSV”,保存在“ProjectOutPutsForLED闪光电路”文件夹中。
图8
3PCB设计
3.1元器件封装制作
执行“File—>New—>Library—>PCBLibrary”菜单命令,创建一个空白的PCB封装库文件,默认文件名改为“我的封装库.PcbLib”,保存文件。
执行“Tool—>NewComponent”菜单命名,启动PCB元器件封装生成向导,单击“Next”按钮,进入选择元器件封装类型对话框,选中电容封装类型“Capacitors”单位选择“mil”,单击“Next”按钮,选择封装类型,“直插式ThroughHole”,单击“Next”按钮,设定焊盘尺寸,单击“Next”按钮,设置焊盘间距,设置为100mil,单击“Next”按钮,选择电容外形,“有极性电容Polarised”,单击“Next”按钮,设置其轮廓外半径和丝印层线宽,单击“Next”按钮,进入封装命名对话框,设置封装名为“CAP-E”,最后单击“Next”按钮结束界面。
图9
3.2PCB设计
选中当前项目,执行“File—>New—>PCB”菜单命令,创建一个空白的PCB文件,默认文件名改为“LED闪光电路.PcbDoc”,保存文件。
执行“Design—>LayerStackManager”菜单命令,对PCB板层进行设置。
点击PCB工作界面最下方的工作层标签“Mechanical1”,单击辅助工具栏中的画线按钮,绘制矩形物理边界。
将工作层切换至禁止布线层(Keep-OutLayer),单击辅助工具栏中的画线按钮,绘制矩形电气边界。
然后在原理图编辑器中,执行“Design—>UpdatePCBDocumentLED闪光电路.PcbDoc”菜单命令,加载原理图到PCB中,执行变化,对PCB进行布线,绘制PCB图。
在PCB编辑界面,执行“Design—>Rules”菜单命令,点击“Routing—>Width”,选择“NewRule”命令,命名为“GND”,在“WheretheFirstobjectmatches”选项区域选择“Net”,下拉“GND”,在“Constrains”区域中,将导线宽度的第三个约束值(最大宽度、优先宽度和最小宽度)均修改为20mil。
图10
图11
打开设计项目内的PCB文件,在PCB编辑界面,执行“Design—>MakePCBLibrary”菜单命令,系统将生成与项目同名的封装库文件,保存与项目文件夹内,扩展名为“PCBLib”,同时打开PCB库文件编辑器界面,并加载PCBLibrary工作面板。
图12
Project工作面板如下:
图13
3.3PCB设计后处理
打开设计项目内的PCB文件,在PCB编辑界面,执行“Tool—>Teardrops”菜单命令,打开泪滴设置对话框,采用默认设置,单击“OK”按钮进行补泪滴操作。
图14
图15
图16
单击PCB工作界面的工作层标签“TopLayer”将当前工作层面设定为顶层。
单击PCB布线工具栏上的放置敷铜按钮,执行“Place—>PolygonPour”菜单命令,将打开敷铜属性设置对话框,采用默认参数,将“ConnecttoNet”设置为“GND”,同时勾选“RemoveDeadCopper”复选框,单击“OK”按钮,在PCB图上选出敷铜区域,将当前工作层切换成底层,重复以上操作。
图17
图18
打开设计项目内的PCB文件,在PCB编辑界面,执行“ReportBoardInformation”菜单命令,将打开PCB信息对话框,采用默认参数。
单击“Report”,系统将自动生成报表。
图19
图20
图21
图22
打开设计项目内的PCB文件,在PCB编辑界面,执行“Report—>NetlistStatus”菜单命令,系统将自动生成网络状态报表。
图23
4心得体会
通过这几周的CAD技能训练我真切地体会到了这种绘图系统的实用性。
同时也感觉到,绘图作为土木工程中设计思想的载体,具备良好的绘图能力是每一个设计人员最基本的素质。
虽然训练已经结束,但我觉得自己的学习过程还没有结束,还有很多地方可以提高。
这次学习培养了我的动手能力。
对此我总结了以下几点我掌握的CAD的操作命令:
1、菜单栏中的命令包含了所有对软件的操作命令。
如:
直线是L矩形REC等等。
要用CAD画图,了解和熟悉CAD绘图命令,这是最基本的起点。
CAD中执行基本的操作命令有3种方式:
左边的绘图栏中的命令按钮,命令窗口中直接输入命令和在上边的工具栏中点绘图做相应的图形。
2、使用多种方法提高制图效率。
首先是会用块。
外部图块,学习图形块如何定义、创建块、在工程图形中插入图块、图块的编辑等。
块的作用是避免用户多次创建相同的图形浪费时间。
此外还有镜像,矩阵方法。
使用它们可以绘制左右对称的图形以及形同的规则的图形等。
多使用这几种方法绘制可以大幅度提高制图效率。
3、在平常的学习中加强CAD制图练习,提高制图的水平。
通过对CAD制图的练习,熟练的掌握和运用命令,使自己的制图能力有更大的进步。
同时认识到土木是一个严谨的行业。
不管是在绘制图纸还是具体施工,都要求我们每一个人谨小慎微,不容半点马虎。
可能就是因为一个很小的细节和数据没有处理好,都有可能造成整个工程的瘫痪或是重大的生命财产安全。
对于我们每个大学生重要的是要掌握学习方法,在实践中悟,在悟中学。
争取在未来用到的时候能够信手拈来,为自己未来工作提高一个起点。
最后,非常高兴能够参加这次技能训练,我们从中学到了很多,体会到了很多,成长了很多。
5参考文献
[1]陈学平.Protel2004快速上手[M].北京:
人名邮电出版社,2005.
[2]李小坚,赵山林,冯晓君,等.ProtelDXP电路设计与制版实用教程[M].2
版.北京:
人名邮电出版社,2009.
[3]王冬,来羽,王会良.ProtelDXP2004应用100例[M].北京:
电子工业出
版社,2011.
[4]刘刚,彭荣群,范中奇.ProtelDXP2004SP2原理图与PCB设计实践[M].
北京:
电子工业出版社,2013.
[5]许向荣,张涵,闫法义.零点起飞学ProtelDXP2004原理与PCB设计[M].
北京:
清华大学出版社,2014.
[6]谈世哲。
ProtelDXP2004电路设计基础与典型范例[M].北京:
电子工业出
版社,2007.
[7]薛楠.ProtelDXP2004原理图与PCB设计实用教程[M].北京:
机械工业出
版社,2012.
[8]陈兆海.ProtelDXP2004SP2印刷电路把设计实用教程[M].2版.北京:
机
械工业出版社,2012.