单片机最小系统电路板设计.docx
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单片机最小系统电路板设计
Preparedon21November2021
单片机最小系统电路板设计
《EDA技术项目教程》实训计划
实训安排表：
13大电4~9班《EDA技术项目教程》
时间
8:
00~11:
00
14:
20~3:
40
内容
地点
指导教师
周一
上午
单号：
元件和封装制作
实验楼电气专业机房
唐燕影
双号：
查资料
图书馆、网络
下午
双号：
元件和封装制作
实验楼电气专业机房
单号：
查资料
图书馆、网络
周二
上午
双号：
绘制电路原理图
实验楼电气专业机房
单号：
查资料
图书馆、网络
下午
单号：
绘制电路原理图，并排查错误
实验楼电气专业机房
双号：
查资料
图书馆、网络
周三
上午
制作PCB板
实验楼电气专业机房
周四
上午
单号：
制作PCB板
实验楼电气专业机房
双号：
查资料
图书馆、网络、
下午
双号：
制作PCB板
实验楼电气专业机房
单号：
查资料
图书馆、网络
周五
全天
全：
编写实习报告并上交
实验楼 电气专业机房
一、实训目的
1、进一步熟悉ProtelDXP的操作；
2、绘制原理图，对PCB板布局布线
二、实训内容
任务一：
单片机最小系统电路原理图的绘制
此系统包含了最简单的电源及保护电路、振荡电路、复位电路、发光二极管指示电路、ISP在线编程电路及一个40针插座。
其中40针插座将单片机的各信号引出，可以扩展各种应用电路。
1、电路图
要求：
根据电路样稿，使用ProtelDXP绘制原理图；找准元件，用导线将它们连接起来，并修改元件相关属性。
注意：
U1元器件（DS83C520-MCL）需要自己绘制元器件外形和对应的封装。
如图所示：
2、元件清单
表一单片机最小系统电路元器件一览表
元器件序号
（Designator）
库元器件名
（LibRef）
注释/参数值
（Comment）
元器件封装
（Footprint）
元器件所在的库
（Library）
C1
CapPol1
10uF/10V
.2（自制）
Miscellaneous
C2
Cap
30pF
（自修）
Miscellaneous
C3
Cap
30pF
（自修）
Miscellaneous
C4
Cap
（自修）
Miscellaneous
C5
CapPol1
100uF/10V
.4（自制）
Miscellaneous
R1
RES2
300Ω
（自修）
Miscellaneous
R2
RES2
10KΩ
（自修）
Miscellaneous
VD1
LED1
LED
.2（自制）
Miscellaneous
VD2
Diode
IN4007
（自修）
Miscellaneous
U1
S8520
S8520
DIP-40（自制）
自制元器件和封装
S1
SW-PB
SW-PB
SPST-2
Miscellaneous
Y1
XTAL
XTAL
BCY-W2/
Miscellaneous
JP1
Header6
Header6
HDR1×6
Miscellaneous
JP2
Header2
Header2
HDR1×2
Miscellaneous
JP3
Connector40
Connector40
HDR2×20（自修）
Miscellaneous
任务二：
原理图编译，生成PCB板
要求制作大小为3200mil×2800mil的双面板。
电源、地线的线宽为40mil，其它线宽为20mil。
极可能手工布局布线。
在布线过程中，尽可能先使用底层走线。
注意：
C1、C5、VD1的封装需要手工制作。
C2、C3、C4、R1、R2、JP3的封装与系统默认值不同，需要修改。
任务三：
完成实训报告，格式如下
江西机电职业技术学院
电子CAD实训报告
班级
姓名
实训地点：
实验楼电气系专业机房
指导教师：
2015年5月
实训课题单片机最小系统PCB电路板设计
一、实训目的
1、熟悉ProtelDXP的操作
2、掌握用ProtelDXP绘制原理图的方法
3、掌握用ProtelDXP制作PCB板的方法
二、实训要求
利用protelDXP软件完成单片机最小系统的PCB板的设计。
三、实训内容
1、元件符号及封装编辑。
（1）建立“File”/“New”/“Schematiclibrary”。
（2）建立“File”/“New”/“PCBlibraies”。
2、原理图绘制。
（1）创建项目工程文件
在ProtelDIP的设计环境下，执行菜单命令“Feil”/”New”/
“PCBProject”,就可以创建一个新的PCB项目。
（2）创建原理图设计文件
在项目下，选择”Feil”/”New”/”Schematic”命令，建立一张新的原理图纸，默认的文件名“”,设置环境参数。
（3）选择放置电子元器件
3、PCB板。
4、DRC报告。
四、报告内容、设计数据及附图
1、电路原理基本分析。
2、电路模块功能的介绍。
（电源模块、单片机最小系统：
复位电路、晶振电路（离X1，X2引脚近些，否则不易起振）、P1口LED电路）
（1）电源模块
电源模块的稳定肯定是系统平稳运行的前提及基础，电源供电模块的电源可以通过计算USB口供给，也可使用外部稳定的5V电压。
（2）复位电路
单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。
单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。
当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。
复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。
具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
（3）晶振电路
单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。
在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。
（4）LED电路
此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。
电源电路中接入了电源指示LED，图中R1为LED的限流电阻
3、PCB布板中元件布局的分析
（1）设计规则的设置
A.设置工作布线层
B.设置走线宽度
C.设置拐角模式
（2）布局
A.自动布局
执行菜单“FEIL”/“AutoPlacer.....”
B.手动布局
手动布局主要是操作时通过移动或旋转元﹑元件标准的调整他们的位置，以达到合理的布局。
调整过程中，原件上的飞线不会断开
，并将一起移动。
4、简单报告整个设计操作步骤。
（1）建立项目“File”/“New”/“PCBProject”。
（2）建立“File”/“New”/“Schematiclibrary”,来制作元件。
（3）建立“File”/“New”/“PCBLidrary”,用来制作元件封装。
（4）建立“File”/“New”/“Scsematic”,用来制作电路原理图。
（5）再建立“File”/“New”/“PCB”，用来制作印制电路板。
5、原理图
6、元件清单
7、网络报表
8、PCB板
9、DRC检测结果
五、实训心得
1、设计过程中的一些问题、解决的方法或思考。
在设计过程中由于这个软件是英文的，有些指令看不懂，还有就是在设计的时候一些指令不知道在哪里。
最后再请问同学，还有老师的指导，让我顺利的完成了这次EDA设计的课题。
2、设计的感悟。
通过这个礼拜的EDA实训，不仅让我学到了更多的EDA的知识，还让我更加熟悉了这款软件。
虽然是一款英文的,更让我进一步了解了ProtelDXP的结构和应用，也显示我在使用软件的不足之处。
在这一礼拜的实训过程中，让我理解到了要加强动手操作的能力，要明白理论和实践结合的重要性，只有理论是不够的，只有把理论与实践结合起来才能发挥它的重要意义，才能真正提高我们的动手能力与独立思考的能力。
实训实行的是一人一组，时间也比较短，在实训过程中也遇到了许多的困难，考验了我要如何去解决，怎样脚踏实地的去完成这次的实训，也锻炼了我的意志。
问题是可以解决的，在老师与同学的指导下我顺利的完成了这次单片机电路的PCB板设计的实训。
最后，感谢学校与老师给我这次实训的机会，在这次实训中我收获了很多，让我积累了在以后的工作经验，再次感谢老师在此次实训中的指导。
注意：
论文正文统一格式，进行排版。
（包括字体样式、字体大小、字体颜色、段落行间距等等。
）
EDA课程设计教师评阅表
课程名称
题目名称
班级学号
姓名
评阅老师
评阅标准
得分
教师
评阅
学习态度（学习态度能否认真，设计（论文）有无抄袭情况）
（0～20分）
工作量（能否很好地完成任务书规定的工作量，设计内容是否全面）
（0～20分）
规范要求（图形、表格、公式的表达是否清晰、正确，论文的书写是否符合规范化要求）（0～10分）
实际能力（能否认真阅读相关的参考资料、文献，是否能阅读与课程设计有关的自选资料；基础理论和专业知识是否扎实，能否正确运用基本理论和基本技能；能否独立分析、解决设计问题，设计方案是否正确，有无重大原则性错误；文字表达能力如何，能否准确地表达自己的设计思想或论文意图）（0～40分）
学识水平（报告是否有独到见解，对课题是否有较深刻的分析。
（0～10分）
总计
升级会员 