protel课程设计之555定时电路.docx
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protel课程设计之555定时电路
1理论分析
今年的protel的课程设计，我选做的是555时基电路的绘制。
我于是到图书馆里面找了一本555时基电路大全，经过仔细分析，选择了这个555时基电路，来用protel绘制电路图。
首先来分析一下555集成块的内部结构的特点。
555集成定时器是模拟功能和数字逻辑功能相结合的一种双极型中规模集成器件。
外加电阻、电容可以组成性能稳定而精确的多谐振荡器、单稳电路、施密特触发器等，应用十分广泛。
555定时器的外引线排列图和内部原理框图如图6-1、6-2所示，功能见表6-1。
它是由上、下两个电压比较器、三个5kΩ电阻、一个RS触发器、一个放电三极管T以及功率输出级组成。
比较器C1的反相输入端⑤接到由三个5kΩ电阻组成的分压网络的2/3Vcc处（⑤也称控制电压端），同相输入端⑥为阀值电压输入端。
比较器C2的同相输入端接到分压电阻网络的1/3Vcc处，反相输入端②为触发电压输入端，用来启动电路。
两个比较器的输出端控制RS触发器。
RS触发器设置有复位端
④，当复位端处干低电平时，输出③为低电平。
控制电压端⑤是比较器C1的基准电压端，通过外接元件或电压源可改变控制端的电压值，即可改变比较器C1、C2的参考电压。
不用时可将它与地之间接一个O．01μF的电容，以防止干扰电压引入。
555的电源电压范围是+4.5～+18V，输出电流可达100～200mA，能直接驱动小型电机、继电器和低阻抗扬声器。
图1.1555模块
555时基电路最大的特点就是外加简单的RC电路后，可以构成精确的定时电路。
电路结构简单，稳定性强，易于调整，是很多电子制作，电路基础，他的实用性很强的。
我希望通过我做本次的555时基电路，加深对555时基电路的认识与了解，为以后的更进一步学习使用NE555打下一定的基础，更希望通过这个课设学会用PROTEL绘制PCB板，为以后作只是储备。
2设计流程
图2.1设计流程图
2.1sch文件设计
设计原理图的文件即SCH文件,我们能作到
设置原理图的相关信息
装载元件库
放置元器件
原理图布线
检查和修改
保存和打印与输出
我们通常在原理图编辑器里面对图形进行绘制,这样的好处是,由于导线能交叉,我们能够绘制出为复杂的曲线,这样在导入到PCB中的时候,可以比较合理地布局整个电路板.
2.1.1原理图设计步骤
如图2.2，本电路中需要用到NE555模块，则我们在Protel99SE中进行搜索，需要加入库TITelecommunication。
在其中模块在TIMER.LIB中就有该模块，加入库如图：
图2.3添入库
然后添入之后，按照原理图分别添入各个元件，进行封装（其中开关是我们自己制作的封装），其中以555模块为例，其封装号是DIP8，其他的如电阻是AXIAL0.3，电容的是RAD0.1，三极管的是TO-18：
图2.4封装
然后放置工作电源12V，在工具箱powerobjects中可以直接找到+12V的工作电源，如图：
图2.5放置工作电源
原理图绘制完毕，接下来便是生成PCB板，之前还需要生成元件清单与网络表，具体见2.1.3元件清单和2.1.4网络表。
2.1.2元件清单
绘制出原理后既可以绘制出各种格式的原理图的材料清单的文件。
产生元件清单可以让我们知道我们用了多少元件，包括元件的参数，这样可以让我们在购买元器件的时候不至于漏掉我们所需要的。
在Reports下选择BillOfMaterials，即可生成元件清单，如表2.1：
表2.1元件清单
A
B
C
D
1
PartType
Designator
Footprint
Description
2
AN
SW
3
2K
R1
AXIAL0.3
4
100U
C1
RAD0.1
Capacitor
5
330K
R2
VR1
Potentiometer
6
NE555
555
DIP8
7
NPN1
Q1
TO-18
NPNTransistor
2.1.3网络表
在SCH文件设计好了之后就可以生成网络报表了，网络报表是我们做整个流程的一个很重要的环节，我们所做的一切网络参数都会在途中得到反映，这得过程在下一阶段的生成PCB的环节的过程的用途很大，在生成PCB导入的就是这个网络表。
具体是的在Design里面选择CreatNetlist，即可生成我们所需要的，具体设置如图2.5：
图2.5网络表生成设置
具体网络表如下：
[
555
DIP8
NE555
]
[
AN
SW
]
[
C1
RAD0.1
100U
]
[
Q1
TO-18
NPN1
]
[
R1
AXIAL0.3
2K
]
[
R2
VR1
330K
]
（
+12
555-4
555-8
AN-2
Q1-2
）
（
Net555_3
555-3
）
（
NetAN_1
AN-1
C1-1
Q1-1
）
（
NetC1_2
555-1
C1-2
R2-2
R2-3
）
（
NetR1_2
555-2
555-6
Q1-3
R1-2
）
（
NetR2_1
R1-1
R2-1
）
2.2PCB文件设计
在生成正确的网络报表后就可以新建PCB文件，然后导入到PCB文件中去，在Design中选择LoadNetlist，然后选择网络表的路径，导入后没有错误就执行（Excute）如下组图：
图2.6PCB板生成设置
开始个元器件都挤在一起，这时要一个一个把他们分开，并设置合适的框图，以致让他们最大限度都分布在其中，并且占用的地方式最小的。
一些都做完之后开始布线了。
2.2.1排版及布线
首先进行排版。
在PCB板刚生成的时候是在一块，如图：
图2.7PCB板原图
然后对其进行排版即可。
在AutoRoute中选择All。
在弹出的对话框中直接点击RouteAll即可。
选择自动布线为：
图2.8自动布线
在另外的PCB板中，我们自己逐渐进行手动布线。
线走不过去的时候则进行打孔。
手动布线后为：
图2.9手动布线
2.3仿真
Protel99SE的功能很强大，他可以对我们实际编辑的电路的仿真。
也就是通过程序设置输入一定的电压，直接在电脑上就可以得到一定的输出，我们可以根据来模拟实际的电路的特点分析。
在Simulate中选择Setup，具体设置如图：
图2.10仿真设置
下图是在元件替换为sim.ddb库文件中的元件后进行的分析：
图2.11仿真曲线图
3心得体会
本学期我们开设了《电子技术基础（模拟部分）》课，这门学科属于电子电路范畴，与我们的专业有着密切的联系，且是理论方面的指示。
正所谓“纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行。
”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期暨电路刚学完之际，紧接着来一次protel课程设计是很及时、很必要的。
这样不仅能加深我们对电子电路的任职，而且还及时、真正的做到了学以致用。
生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
通过这次课程设计，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，才真正意识到我们只有通过勤奋的努力，才能够真正体会到科技带给人类的幸福。
在整个电路课程设计过程中，我们不断地在遇到问题和解决问题之中盘旋。
例如在进行手动布线的时候，自己一根一根地布线，眼睛都盯着电脑酸了，但是看着自己的元件一个个连接了起来，自己的心里面像吃了蜜一样的甜。
终于就这样，像爱迪生发明电灯泡的时候一样，历经千万次的猜想与实验，终于使得这个问题得到了圆满的解决。
成功的我高兴地无以复加，只是感觉到劳动最光荣，劳动人民最高尚。
历时这一个星期的课程设计即将在这次的答辩中画上圆满的句号。
回头看看，不禁感慨众多，没有想到我们的科学家，哪怕是我们身边的老师，原来也是如此这般的努力才能够换来今天的幸福生活；离不开你们这些辛勤的工作者，我们的身边这一切才能够如此快捷方便；没有了这一切，我不敢想象社会会如何发展，难道是倒退到那种封建社会，还是奴隶时代？
并且通过了这次电路课程设计，我才了解到我们所学的只是原来是如此地贴近我们，其实他们就在我们身边，就在我们身边或大或小的地方，甚至是我们不能发现的地方，而并不是我原先所想象的那样遥不可及，总是好像在那种大房子里面的大机器才会用到这些东西，感觉那些是科学家做的事情，对于我们来说是天方夜谭。
而如今，我才知道了这一切。
我才会，并有这样的动力将我所学的知识来赋予实践。
4参考文献
[1]曹丙霞.protel原理图PCB设计.北京:
电子工业出版社,2006
[2]王正谋.protel99se电路设计与电路仿真.福州,福州科学技术出版社,2003
[3]杜刚.电路设计与制版.北京;清华大学出版社,2006
[4]肖玲妮.protel99SE印刷电路板设计教程.北京.清华大学出版社
[5]曾峰,印刷电路板（PCB）设计与制作;北京电子工业出版社.
附录：
PCB板层次图
图1TopLayer
图2BottomLayer
图3TopOverlay
图4全图
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