DXP课程设计报告.docx

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DXP课程设计报告

《电子线路CAD》课程设计

ProtelDXP应用实践—RS232转RS485电路

姓名

XXX

院系

XXXX

班级

自动化XXX班

学号

XXXXX

指导教师

XXX

时间

2010年12月8日

摘要.1

introduction2

1设计内容、设计要求及原理3

1.1设计内容3

1.2这设计要求3

1.3电路设计原理3

2ProtelDXP　理图绘制4

2.1准备画图4

2.1.1启动ProtelDXP4

2.2定位元件和加载元件库4

2.3　原理图放置元件4

2.4　连接线路和放置节点5

2.4.1　连接线路5

2.5电路ERC电气规则检查5

2.6生成网络表5

2.7生成元器件列表6

3PCB板的设计6

3.1创键PCB文件6

3.2定义PCB的大小6

3.3向PCB装入网络表6

3.4布置元器件的位置7

3.5自动布线。

4　课程设计总结及心得体会9

鸣谢10

参考文献11

附录12

1.电路原理图（见上页）12

2.PCD电路板（见上页）12

3.元器件清单表12

4.原理图网络报表12

摘要

ProtelDXP是第一个将所有设计工具集于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。

ProtelDXP运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。

通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合，ProtelDXP提供了全面的设计解决方案。

在此，本人用ProtelDXP课程设计实现RS232-485转换器（原理图）设计、PCB（印制电路板）设计、AutoRouter（自动布线器）等，以熟悉掌握ProtelDXP基本操作、一般使用方法和基本功能的实现。

关键词：

ProtelDXP软件；RS232-485转换器原理图设计；PCB电路板设计

introduction

　　ProtelDXPwasthefirsttoalldesigntoolsetatasuitboardleveldesignsystem,electronicdesignersfromtheinitialprojectmoduleplanningtofinallyformedtheproductiondatacanbeaccordingtoyourowndesignwayrealization.ProtelDXPruninoptimizationdesignbrowserontheplatform,andhavethedesigncharacteristicsofthecurrentalladvanced,candealwithallkindsofcomplicatedPCBdesignprocess.Throughsimulation,PCBdesigninputdrawingeditors,topologyautomaticallywiring,signalintegrityanalysisanddesignoutputetctechnologyintegration,ProtelDXPprovidescomprehensivedesignsolutions.

　　Here,IDXPcurriculumdesignwithProtelrealizeRS232-485switch（principlechart）design,printedcircuitboard（PCB）design,AutoRouter（automaticroutingdevice）,etc.Inordertomasterthebasicoperation,DXPProtelgenerallyusemethodandthebasicfunctionrealization.

Keywords:

ProtelDXPsoftware;RS232-485switchprinciplediagramdesign;PCBdesign

ProtelDXP应用实践—RS232转RS485电路

自动化XXXX，XXXXXXXXXXX，XXX

指导教师：

XXXX

设计内容、设计要求及原理

1.1设计内容

通过操作ProtelDXP软件，设计课程以实现实现数字钟的SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、AutoRouter（自动布线器）和FPGA设计等，并熟悉掌握ProtelDXP基本操作、一般使用方法和基本功能。

1.2这设计要求

　　设计的原理图与PCB图要符合行业规范，根据设计任务和指标，初选电路；通过调查研究、设计计算，确定电路方案；掌握正确的布局、布线方法；筛选元器件，独立进行电路仿真调试，并通过调试改进设计方案。

1.3电路设计原理

　　RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。

本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX232集成电路，485电路采用了MAX485集成电路。

为了使用方便，电源部分设计成无源方式，整个电路的供电直接从PC机的RS232接口中的DTR（4脚）和RTS（7脚）窃取。

PC串口每根线可以提供大约9mA的电流，因此两根线提供的电流足够供给这个电路使用了。

经实验，本电路只使用其中一条线也能够正常工作。

使用本电路需注意PC程序必须使串口的DTR和RTS输出高电平，经过D3稳压后得到VCC，经过实际测试，VCC电压大约在4.7V左右。

因此，电路中要说D3起的作用是稳压还不如说是限压功能。

　　MAX485是通过两个引脚RE（2脚）和DE（3脚）来控制数据的输入和输出。

当RE为低电平时，MAX485数据输入有效；当DE为高电平时，MAX485数据输出有效。

在半双工使用中，通常可以将这两个脚直接相连，然后由PC或者单片机输出的高低电平就可以让MAX485在接收和发送状态之间转换了。

由于本电路DTR和RTS都用于了电路供电，因此使用TX线和HIN232的另外一个通道及Q1来控制MAX485的状态切换。

平时NIH232的9脚输出高电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为低电平而处于数据接收状态。

当PC机发送数据时，NIH232的9脚输出低电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为高电平而处于数据发送状态。

ProtelDXP　理图绘制

2.1准备画图

2.1.1启动ProtelDXP

（1）从Windows操作系统的开始菜单或桌面快捷图标进入ProtelDXP环境。

。

（2）使用菜单File/New/PCBproject建立新工程文件。

并保存，在PCBproject建立Schematic电路原理图编辑器，一个名为Sheet1.SchDoc的原理图图纸出现在设计窗口中，并且原理图文件夹也自动地添加（连接）到项目。

这个原理图图纸现在列表在Projects标签中的紧挨着项目名下的SchematicSheets文件夹下。

并保存，然后开始设计原理图。

（3）设置画图环境

单击右键，然后选择“Option/DocumentOption”，在下图所示的窗口中设置图纸大小、方向、栅格等内容。

然后根据要求进行原理图参数设置：

在开始绘制原理图之前，保存这个原理图图纸，因此选择File»Save。

2.2定位元件和加载元件库

1.点击Libraries标签显示库工作区面板。

2.在库面板中按下Search按钮，或选择Tools»Search。

这将打开查找库对话框。

3.确认正确路径，点击MiscellaneousDevices.IntLib库以选择它，如本数字钟中的寻找SN74LS90N芯片只需在Libraries　Search单元文本框内键入SN74LS90N即可。

4.点击Search按钮开始查找，将所需的元器件找到放置在原理图编辑器。

关闭SearchLibraries对话框。

2.3　原理图放置元件

1.从元器件库中取出所需的元器件后，放在工作区中，如需翻转的可按空格键进行00、900、1800、2700　四种角度的翻转。

2.修改元器件的流淌号及幅值大小，在放置元器件的进程中，按Tab键，在弹出的对话框中修改元器件属性，更改其中的流水号与幅值，在ComponentProperties对话框的Properties单元，设置Designator，检查PCB封装模型。

4.规则栏的设置将显示在原理图中。

点击规则列表中的Add显示ParameterProperties对话框。

输入名称Value以及值20n。

确认String作为规则类型被选择，并且value的Visible框被勾选。

点击OK即可。

5.在对话框的Properties单元，点击Comment栏并从下拉列表中选择=Value，将Visible关闭。

点击OK按钮返回放置模式。

右击或按ESC退出放置模式。

6.移动元器件，使其美观整洁，尽量使元件朝一个方向放置，并把连接关系紧密的元件放在靠近的地方。

2.4　连接线路和放置节点

2.4.1　连接线路

1.从菜单选择Place»Wire或从WiringTools工具栏点击Wire工具进入连线模式，当执行方该命令后，光标将变为十字形状，此时按Tab键，即可进行导线的属性设置，当将光标移至元件接口或导线上时，光标中将出现一黑点，单击右键后导线就练到接口或导线上了。

2.将光标放在元件一端。

当你放对位置时，一个红色的连接标记会出现在光标处。

这表示光标在元件的一个电气连接点上。

3.左击固定第一个导线点。

移动一根导线从光标处延伸到固定点。

4.完成这部分导线的放置。

注意光标仍然为十字形状，表示你准备放置其它导线。

要完全退出放置模式恢复箭头光标，再一次右击或按ESC。

电路总原理图见附录1。

2.5电路ERC电气规则检查

画好电路图后需对电路进行电气规则检查，点击project/project　options菜单，文件中对电路存在电气问题进行描述，并且会在电路图中用红圈标出部分电气问题的具体位置。

电气规则主要指元件引脚是否连接到电路中等。

只有解决了所有ERC文件中标出的问题，才可开始创建PCB文件和电路的仿真。

2.6生成网络表

选择菜单Design/Nestlist/protel命令。

随后在project栏会多出一项ProjectOutputsforLANSHIFENG，展开后有一个“*.NET”，这就是生成的网络表。

网络表中主要内容分为两部分，一部分是各元件的属性参数，以方括号作为开头和结尾；一部分是各元件引脚的电气连接信息，以圆括号作为开头和结尾。

网络表是原理图与印制电路板之间的一座桥梁，是印制电路板自动布线的依据。

网络表提供了电路的元件清单以及元件之间的互联关系。

网络表见附录.

2.7生成元器件列表

在原理图界面下执行菜单命令Reports\BillofMaterial即可生成了材料清单。

材料清单包括电路图中所有元件的名称，类型和封装号和元件的备注，材料清单见附录。

PCB板的设计

3.1创键PCB文件

同创建.sch电路图文件一样，双击进入document，在我的工程文件夹LANSHIFENG.PRJPCB下执行菜单击右键－－Addtonewproject-PCB，即可创建PCB文件。

3.2定义PCB的大小

　　1.描绘电气边界，边界决定了印刷电路板的尺寸，只能在KeepOutLayer①层描绘边框，在其他层画边框会使造成无法布线。

在.PCBDOC的KEEPOUT层用画线工具绘制边框方法为：

单击PCB编辑窗口下方的KEEPOUT层面板标签，place-KEEPOUT-Track）

　　2.重定义板型：

执行Design\BoardShape\RedefineBoardShape即可。

3.3向PCB装入网络表

1.执行Disgn\UpdatePCBDocumentinLANSHIFENG.PRJPCB单击右侧即可。

libraries--libraries,instill添加MiscellaneousDevices.IntLib

2.然后再执行Disgn\ImportchangesfromLANSHIFENG.PRJPCB--单击validate可以检查原理图中存在的封装等问题和可能存在的隐患，如果没有问题点击executechange按钮，软件将自动根据电路原理图创建PCB文件，即将原理图中的所有原件和连接关系对应到PCB中，如图所示。

最后单击close关闭。

单击

再单击

即可把原理图添加到PCB面板上。

3.4布置元器件的位置

为了在布线时元件之间的导线连接简洁，减少导线的交叉，并充分利用PCB板的空间。

做到紧凑而不拥挤，美观，而又容易观察元器件之间的连接关系，我进行了元件的重新布局。

　　移动元件使元件名称最好朝一个方向，这样生产出来的电路板方便阅读。

移动元件时容易造成图像部分区域无法生成，这时按END键可以刷新图像。

移动元器件时最好参考原理图，了解各元件之间的连接，将连线较多的元件放在更近的地方。

3.5自动布线。

　　执行自动布线命令，菜单位置：

执行AutoRoute/All后开始自动布线。

布线后见图16。

Protel也可以手动对PCB图进行手动布线，但由于水平有限而且电路较为复杂采用自动布线。

在使用Protel进行电路设计的高级阶段，PCB图的布局和布线都是手动完成的。

自动布线后PCB效果图如图13所示。

然后再进行手工的局部调整，调整后的总PCB图见附录。

4　课程设计总结及心得体会　　

本人在张波老师的指导下，顺利完成该课程设计。

通过该课程设计，收获颇多。

（1）对实验原理有更深的理解

　　通过DXP原理课程设计，掌握了DXP程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，了解了DXP中PCB的生成过程、课本上的知识有了更深的理解，把原来以为很深奥的书本知识变的更为简单，对实验原理有更深的理解。

（2）对该理论在实践中的应用有深刻的理解

　　通过做这个课程设计，知道和理解了DXP是怎样执行的，对该理论在实践中的应用有深刻的理解。

　　（3）激发了学习的积极性

　　通过该课程设计，全面系统的理解了DXP一般原理和基本实现方法。

把死板的课本知识变得生动有趣，激发了学习的积极性。

把学过的DXP原理的知识强化，能够把课堂上学的知识通过自己设计的原理图设计出来，加深了对理论知识的理解。

鸣谢

　　首先，对指导老师xxx表达我最深切的谢意，其次感谢XX文库、XX知道，最后还要衷心感谢我所有帮助过我的同学（如xxx，xxx和xxx要特别感谢）。

谢谢大家的鼓励和支持，我才把我这个课程设计完成。

参考文献

[1]　李小坚、赵山林、冯晓君、龙怀冰编著.　Protel　DXP电路设计与制版实用教程（第二版），人民邮电出版社.　2009

附录

1.电路原理图（见上页）

2.PCD电路板（见上页）

3.元器件清单表

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