protel应用课程设计---二十三进制计数器设计Word下载.docx
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序号
阶段内容
时间
1
安排任务
第17周
2
电路选择与绘制
第18周
3
撰写报告
4
答辩
合 计
2周
指导教师签名：
年 月 日
系主任（或责任教师）签名：
年 月 日
摘要
本次课程设计，是为了练习使用Protel软件绘制原理图，制作PCB，并对原理图进行仿真。
在这次课程设计中，我选择以 555定时器电路来产
生矩形脉冲波，作为计数器的脉冲输入。
555定时器应用非常广泛，可以由
555定时器来构成施密特触发器，单稳态触发器，多谐振荡器。
为了得到可
调的矩形脉冲波形，选择用555定时器构成的占空比可调的矩形脉冲。
原理
图包括两部分，555定时器产生矩形脉冲波形电路，和计数部分电路。
并绘制出PCB电路，熟悉电子电路设计的过程。
对原理图进行仿真，由于对
Protel的仿真功能不是很熟悉，因此选择部分电路仿真，仿真 555定时器组成的脉冲电路。
关键字555定时器计数器Protel99se
III
Abstract
Thiscourseisdesigned,inordertopracticeusingProtelsoftwaredrawingschematics,PCBandschematicdiagramforemulation.Inthiscourse,Ichooseto555timercircuittogeneraterectangularpulsewave,asacounterofpulseinput.555timerapplicationcanbeverybroad,toformthe555timer,Schmitttrigger,thetriggermonostablemultivibrator.Inordertogetadjustablerectangularpulsewaveforms,selectuse555Timercomponent'
sdutyfactoradjustablerectangularpulses.Schematicdiagramconsistsoftwoparts,the555timercircuitofrectangularpulsewaveformgeneration,andcountssomecircuits.AnddrawoutthePCBcircuit,familiarwithelectroniccircuitdesignprocess.Ontheschematicdiagramforsimulation,simulationofProtelfeatureisnotveryfamiliarwith,soselectpartsofthecircuitsimulation,simulationof555timercircuitofpulse.
Keyword 555timer counter Protel99se
目录
摘要 I
Abstract II
目录 III
1引言 1
2二十三进制计数器原理 2
2.1555定时器产生多谐振荡器 2
2.2二十三进制计数器原理 3
3Protel原理图绘制 4
3.1准备画图 4
3.3原理图放置元件 5
3.4连接电路 6
3.5元器件的封装 7
3.5.1封装元器件 7
3.5.2创建PCB元器件 8
4PCB板制作 9
4.1生成网络表 9
4.2创建PCB文件 9
4.3导入器件 10
4.4元件的手动布局 10
4.5元件的手动布线 10
4.6电路板覆铜 12
5Protel电路仿真 14
5.1放置电源及信号源 14
5.2设置仿真参数 15
5.3查看仿真波形 15
5.4仿真结果与分析 16
6心得体会 17
7参考文献 19
附录 20
1元件清单 20
2完整原理图 21
3PCB板最后完成图 22
1引言
电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation,EDA）技术是现代电子工程领域的一门新技术，它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。
EDA技术的发展和推广极大地推动了电子工业的发展。
电路及印制电路板（PCB）设计是EDA技术的一个重要内容，Protel是其中比较杰出的一个软件。
Protel99SE较以前的版本功能更加强大，它是桌面环境下以设计管理和协作技术为核心的一个优秀的印制电路板设计系统。
Protel99SE是Protel公司近10年来致力于Windows平台开发的最新结晶，能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。
因而今天的Protel最新产品已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是一个系统工具，覆盖了以 PCB为核心的整个物理设计。
Protel 设计系统是一套建立在IBM兼容PC环境下的EDA电路集成设计系统，由于其高度的集成性与扩展性，一经推出，立即为广大用户所接受，很快就成为世界PC平台上最流行的电子设计自动化软件。
Protel99SE共有5个模块，分别是原理图设计、电路板设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿真、 PLD设计。
这是一个易于使用的含有大量元件库的原理图编辑器，主要用于原理图的设计。
它可以为印制电路板设计提供网络表。
该编辑器除了具有强大的原理图编辑功能以外，其分层组织设计功能、设计同步器、丰富的电气设计检验功能及强大而完善的打印输出功能，并具有一定的仿真功能，使用户可以轻松完成所需的设计任务。
24
2二十三进制计数器原理
2.1555定时器产生多谐振荡器
图1 用555定时器构成占空比可调的多谐振荡器
当电路与电源接通瞬间，C2两端没有存储电荷，两端电压为零，555定时
器2、6端输入电压为零，出现6端输入电压小于
3Vcc,2端输入电压小于
3Vcc，集成运算发大器A1输出高电平，A2输出高电平，基本RS触发器处于置“1”工作状态，输出信号Vo为高电平，使晶体管截止，电源Vcc给电容C2充电。
利用二极管的单向导电性，电容充电时将经历Vcc→R5→Rw的上半部（Rw1）→D1→C2→公共端。
一直维持到C2两端的电压略超过
3Vcc。
当C2两端的电压略超过
2
3Vcc时，出现6端输入电压大于
3Vcc，2端
输入电压大于
3Vcc的情况，集成运算放大器的A1输出低电平，A2输出
高电平，基本RS触发器清零工作状态，输出信号Vo为低电平，使晶体管
导通，电容放电。
电容放电时将经历C2→D2→R6→Rw的下半部（Rw2）→三
极管T→公共端。
这种情况一直维持到C2的两端电压略低于 3Vcc。
此后
重新回到上述的充电过程，如此周而复始，形成振荡，产生矩形脉冲波输出。
充电过程的方程式
2 1
-t1
Vcc=Vcc+（3 3
充电所用时间
Vcc-Vcc）e
（Rw1+R5）C2
（2.1.1）
t1=（Rw1+R5）C2ln2
放电过程的方程式
1 2
（2.1.2）
Vcc=0+（3 3
Vcc-0）e
（Rw2+R5）C2
（2.1.3）
放电所用时间
t2=（Rw2+R6）C2ln2
（2.1.4）
取R5=R6，改Rw的值就能实现占空比可调的多谐振荡器了
2.2二十三进制计数器原理
图2二十三进制计数器电路图
十位的进位信号由个位计数器提供，将个位计数器的输出端CO控制十位计数器的脉冲信号，个位计数器接收到第10个脉冲时向十进位。
十位计数器的输出端Q 2与个位计数器的输出端Q2和Q1经与非门控制两片计数器的清零端CLR，当计数器的输出状态为00100011时，立即反馈为零，实现
23进制递增计数。
3Protel原理图绘制
3.1准备画图
进入Protel99SE，创建一个数据库，执行菜单File/New命令，系统弹出文件类型的对话框，从框中选择原理图服务器（SchematicDocument）图标，双击该图标，在空白处右击，在弹出来的快捷菜单中，单击
“New…”命令，弹出“NewDocuments”对话框，如图3所示。
图3NewDocument对话框
双击图标，在文件夹窗口会出现一个原理图文件的图标，建立了一个原理图。
双击原理图图标，进入原理图设计服务器界面，开始画原理图。
3.2定位元件和加载元件库
本次课设要做仿真图，因此直接用仿真元器件库中的元件来做原理图，需要添加仿真库。
点击BrowseSch下的Add/Remove,弹出如图4所示对话框。
在对话框中找到Sim.ddb文件，点击Add,用Remove按钮移除其他的元件库，
只加载仿真元件库。
只用在仿真库中找到的元件才能进行仿真，仿真元件库中有大量的元件，一般的电路图都能够画出。
如果加载的元件库过多，就有可能导致原理图的有些元件不是仿真库中的，导致仿真时出现错误。
图4加载元件库对话框
3.3原理图放置元件
根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件，然后用元件管理器
Place按钮将元件放置在工作平面上，根据元件之间的走线把元件调整好。
摆放元件的基本操作
移动元件：
用鼠标左键点中元件，并按住不放，然后移动元件。
元件的旋转：
就是改变元件的放置方向。
用鼠标左键点中元件后，按住不放，此时可以使用功能键，就可以实现元件的旋转。
SPACE键：
让元件旋转90°
。
Ctrl+X键：
使元件左右对掉，即是自光标为轴作水平对调。
Ctrl+Y键：
使元件上下对掉，即是自光标为轴作垂直对调。
3.4
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