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1、-电子线路CAD课程设计论文-声控LED电路的设计-第 6 页电子线路CAD课程论文题目： 声控LED电路的设计 1 电路功能和性能指标电路功能：随着音乐或其它声音的响起，LED灯便跟随着声音的节奏（声音的快慢大小）闪亮的动起来。在焊接成功后，您可感受到声音与光的美妙旋律组合。 电路原理：声控LED旋律灯电路由电源电路、话筒放大电路、LED发光指示电路组成，电源采用两节5号电池。MIC将声音信号转化为电信号，经C2耦合到Q1放大，放大后的信号送到Q2基极，由Q2推动LED发光，声音越大，LED亮度越高。2 原理图设计2.1原理图元器件制作 图1步骤：新建一个默认的原理图库文件，执行FileNe
2、wLibrarySchematic Library并将其保存，然后执行ToolsRename Component将绘制的元器件名称改为LED然后点击OK。进入元器件的绘图界面在第四象限画出LED的图形，画好后将编辑属性和名称，并给其封装然后点击OK就完成了。如图1所示。2.2 原理图设计图2原理图的设计步骤：新建一个PCB项目文件并命名为声控LED保存，然后新建一个原理图命名为声控LED进入绘图环境，在元器件库文件中找到极性电容，电阻，电池，三极管9014，用线将他们连接起来。如图2所示。图3编译原理图执行ProjectCompile PCB Project声控LED.PRJPCB弹出两个面板
3、Messages和Navigator。显示Messages。如图3所示。图4生成项目元器件库，点击声控LED原理图，然后打开右下角的SCHSCH Library就可以了。如图4所示。2.3 原理图报表图5生成原理图的网络表，先选中原理图文件，在执行DesignNetlist For Project系统自动生成Protel网络表。如图5所示。网络表的作用为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，是联系原理图和PCB的桥梁。例如图中第一个方框BT的相关信息，即名称为BT，封装形式为BAT-2，描述为Battery。图6元器件清单，在Reports下拉菜单选中Simple BO
4、M自动生成材料清单。如图6所示。3 PCB设计3.1元器件封装制作图7制作封装的步骤： 先建一个元器件封装库点击project目录下的Libraries在显示的界面下添加两个标号的焊盘，并且双击改他们的大小，然后在用线划出一个矩形框，结果如图7所示。3.2 PCB设计图8PCB设计步骤：先建立一个PCB文件并命名为声控LED，然后点击Mechanical机械层划物理边界，在切换到电气层Keep-Out Layer划电气边界。或者利用向导创建PCB，点击Files打开New from template内单击PCB Board Wizard利用向导设计板的大小，形状，板层，过孔类型，导线的宽度，和
5、最小间距等等，最后点击Finsh完成PCB的制作。如图8所示。设置电源线和地线的宽度：打开导线宽度Width对话框在左侧Width点击右键，选择New Rule 打开新的对话框在where the first object matches 选择NET网络类型，单击AII下拉菜单从列表中选择VCC，在Constraints区域中设置导线宽度。图9生成项目的封装库：打开声控LED的PCB文件执行DesignMake PCB Library，然后打开PCB Library面板就可以看到了。如图9所示。图10PCB的工作面板，如图10所示。3.3 PCB设计后处理图11PCB补滴泪操作：执行Tools
6、 Teardrops在弹出的对话框中均采用默认设计，然后单击OK即可进行补滴泪操作。效果如图11所示图12图13敷铜操作：单击PCB工作界面下的工作标签Top Layer，单击PCB布线工具栏上的敷铜按钮，或执行Place Polygon均采用默认参数，将Connect to Net设计为GND同时勾选Remove Dead Copper单击OK用十字光标划一个框出来效果如图12所示，在切换底层重复上述操作效果如图13所示。图14图15图16生成PCB信息报表：执行ReportsBoard Information命令弹出对话框，有3个区域分别如图14，图15，图16所示。图17生成网络状态表：
7、执行ReportsNetlist Status命令生成状态表如图17所示。4 心得体会通过这次的印刷电路板设计的学习，我遇到了许多问题例如：1生成的印刷电路板图与电路原理图不相符，有一些元件没有连上。这种情况时有发生，问题出在原理图上，原理图看上去是连上了，但画图不符合规范，导致未连接上。不规范的连线有： 连线超过元器件的断点； 连线的两部分有重复。 解决方法是在画原理图连线时，应尽量做到： 在元件端点处连线； 元器件连线尽量一线连通。 2在印刷电路板设计中装入网络表时元器件不能完全调入。原因有： 印刷电路板封装的名称不存在，致使在封装库中找不到； 封装可以找到，但元件的管脚名称与印刷电路板库
8、中封装的管脚名称不一致。 原理图中未定义元件的封装形式。还有就是查找并设置元器件，必要时自己动手绘制元器件库，进行原理图的绘制，生成网络表。生成PCB文件1）新建PCB文件，并且设置相应的工作环境。2）载入原理图以及元器件封装库，并且进行新元器件封装的编辑和保存。将所绘制的原理图文件导入，生成相应的PCB文件。3.PCB版图的布局1）画出PCB电气边界框，将所用PCB文件进行自动布局，再进行手动布局调整。2）设置布线规则，进行自动布线，接着进行手动布线修改，完成整个电路板的设计。4 设计电路原理图原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后是在正确性和布局合理的前提下力求美观。根据以上
9、所述的电路原理图设计步骤，两级放大器电路原理图设计过程如下：(1) 启动原理图设计服务器进入DXP 2004，创建一个数据库，执行菜单File/New命令，从框中选择原理图服务器（Schematic Document）图标，双击该图标，建立原理图设计文档。双击文档图标，进入原理图设计服务器界面。(2) 设置原理图设计环境执行菜单Design/Options和Tool/Preferences，设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。(3) 装入所需的元件库在设计管理器中选择Browse SCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击ADD/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找
10、DXP 2004子目录，在该目录中选择LibrarySCH路径，在元件库列表中选择所需的元件库，比如Miscellaneous devicesddb，TI Databook库等，单击ADD按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。(4)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，然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上，再根据元件之间的走线把元件调整好。 (5)原理图布线利用DXP 2004提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的电路原理图。(6)编辑和调整利用DXP 2004 所提供的各种强大的功能对原理图进一步
11、调整和修改，以保证原理图的美观和正确。同时对元件的编号、封装进行定义和设定等。(7)检查原理图使用DXP 2004 的电气规则，即执行菜单命令Tool/REC对画好的电路原理图进行电气规则检查。若有错误，根据错误情况进行改正。(8) 生成网络表网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁，执行菜单命令Design/Create Netlist可以生成具有元件名、元件封装、参数及元件之间连接关系的网络表。经过以上的步骤，完成了两级放大电路原理图的设计。体会最深的是学东西不会的就要问、要自己思考、要多练习，这样才可以学的更多；要想制作出好的电路图除了要有制图软件的帮助还要手动去完善；要想学的精，还要多查资料，自己钻研。5 参考文献1 刘会衡. 印刷电路板设计实用教程Protel DXP 2004 SP4. 四川：西南交通 大学出版社. 2016.2 陈兆梅.Protel DXP 2004 SP2印刷电路板设计实用教程.2版.北京：机械工业 出版社.2012.3 薛楠.Protel DXP 2004 原理图与PCB设计与实用教程.北京：机械工业出版 社.2012.4 谭世哲.Protel DXP 2004 电路设计基础与典型案例.北京：电子工业出版 社.2007.5 陈学平.Protel 2004 快速上手. 北京：人民邮电出版社.2005.