单片机综合实验仪板图设计和制作.docx

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单片机综合实验仪板图设计和制作

第2讲单片机综合实验仪板图设计与制作

1、设计目的

通过单片机综合实验仪原理图转换为板图、制作出各模块实验板和下载程序和在实验板上调试、运行个实验项目，熟练掌握单片机综合实验仪线路板的设计制作过程；达到实现单片机综合实验仪各实验项目实际运行效果的目的。

2、设计内容

依据单片机综合实验仪原理图各模块及其元器件的实物结构。

在PROTEUS下设计制作单片机综合实验仪的设计、绘制方法。

通过本次实验，达到熟练掌握PROTEUS下单片机综合实验仪原理图绘制和模块划分调整的目的。

（1）从老师提供的网站上，下载本课程设计课件。

（2）在PROTEUS的智能原理图输入系统ISIS下，按本课程设计课件要求，每位同学按照自己主攻单片机综合实验仪的电路模块原理图设计和制作其板图。

（3）每位同学在自己制作的电路板图上焊接元件，完成实验板的制作。

（4）开发小组分工协作对各电路模块和实验项目进行程序下载和实验项目的调试运行。

3、使用器材

（1）Proteus仿真软件

（2）KEILC51软件

（3）计算机1台

（4）制板设备一套（打印机、转印纸、过塑机、钻孔机、三氯化铁等）

4．操作步骤

（1）运行PROTEUS的ARES软件，依据电路模块的元件实物，核对和设计封装图。

单片机系统电路（含下载线）

部分器件封装：

RESET

（1）——SW-PUSH-6X6（按实物设计）

D1（POWER_SHOW）

（1）——LED

D2（WORK_SHOW）

（1）——LED

D3（PRO_SHOW）

（1）——LED

D4（TRANSFERS）

（1）——LED

J1（USB-POWER）

（1）——USB-A-S-TH_USE

SW（POWER）

（1）——SW-SPDT-DIAL-3P

SW（RUN/PRO）

（1）——SW-PUSH-AUTO-LOCK（“运行/编程”锁动开关）

X1

（1）——XTAL18（晶振）

JP（T）

（1）——CONN-SIL3_2C3

JP（R）

（1）——CONN-SIL3_2C3

U1（MCS）

（1）——DIL40-70-30_CLIP

并口接口输入输出电路

部分器件封装：

D9（POWER_SHOW）

（2）、D1

（2）~D8

（2）——LED

DSW1（DIAL）

（2）——SW-DIP8-USE（按实物对封装符号修改）

中断、定时计数、串行通信电路

部分器件封装：

SW1（TRIGGER）（3）——SW-PUSH-AUTO-LOCK（按实物设计）

D9（POWER_SHOW）（3）——LED

矩阵（4X4）键盘LED显示电路

部分器件封装：

D1（POWER_SHOW）（4）——LED

B0（EE）（4）~B15（77）（4）——SW-PUSH-6X6（按实物设计）

LED_7SEGMENT4-CA（4）——7SEGMENT4-20X50-1~4（按实物设计）

串行AD、DA、EEPROM电路

部分器件封装：

D2（POWER）（5）——LED

JP1（AIN&AOUT/RV1）（5）——CONN-SIL3（按实物对封装符号修改）

RV1（POT）（5）——PRE-SQ4（按实物设计）

电子广告（8X8）显示屏电路

部分器件封装：

D1（POWER_SHOW）（6）——LED

M1（MATRIX）（6）——MATRIX-8X8-38MM（按实物设计）

需要设计封装器件外形图如下：

图1SW-PUSH-6X6（模块1、4）图2SW-PUSH-LOCK-8X8（模块3）

图3MATRIX-8X8-38MM（模块6）

图47SEGMENT4-20X50-1~4（模块4）

图5SW-SPDT-DIAL-3P（模块1）

将SW-DIP8

改成SW-DIP8_USE

图6将SW-DIP8改成SW-DIP8-USE（模块2）

图7PRE-SQ4（模块5）

图8DIL40-70-30_CLIP（模块1MCS51卡子封装）

（2）运行PROTEUS的ISIS软件，对电路模块的元件指定封装。

对实物设计和修改的封装，采用“制作器件”指定封装的方法（可有效地消除器件符号错位现象）。

具体方法如下：

（实际操作步骤，可参考“第2讲PROTEUS下电路板图绘制方法”中“4、将元件分解后，重新构造元件，并选定封装”的视频。

）

（a）从选择器上，选择待指定封装的元件，添加到编辑区；

（b）单击刚添加在编辑区元件，选中该元件；[如果不对器件分解、修改和调整，可直接转（f）]

（c）在“库”菜单中选择“分解”菜单项，将元件分解；

（d）根据需要可对分解元件部件、引脚和原点等作适当修改、调整处理；

（e）对分解元件修改、调整处理后，框选分解元件；

（f）在“库”菜单中选择“制作器件”菜单项，打开“制作器件——属性”对话框对话框；

（g）在“制作器件——属性”对话框按中，指定器件名称、前缀、扩展模型等信息；点击“next”按钮；进入“制作器件——封装”对话框；

（h）在“制作器件——封装”对话框中，点击“Add/Edit”按钮，进入“器件封装工具”对话框；

（i）在“器件封装工具”对话框按中，添加封装符号；指定元件引脚符号与封装引脚符号的对应关系。

然后，点击“AssignPackage”按键，返回“制作器件——封装”对话框。

（j）在“制作器件——封装”对话框中，点击“next”按钮，进入“制作器件——ComponentProperties&Definition”对话框；

（k）在“制作器件——ComponentProperties&Definition”对话框中，点击“next”按钮，进入“制作器件——DeviceDataSheet&HelpFile”对话框；

（l）在“制作器件——DeviceDataSheet&HelpFile”对话框中，点击“next”按钮，进入“制作器件——IndexingandLibrarySelection”对话框；

（m）在“制作器件——IndexingandLibrarySelection”对话框中，点击“OK”按钮，完成其器件制作。

（3）运行PROTEUS的ISIS软件，生成电路模块原理图的网络表。

然后将网络表到入ARES。

（4）在PROTEUS的ARES软件下，按各电路模块制板尺寸，画出边框。

（5）自动或手动放置元件，并调整。

（6）选择制板策略（信号线:

T15；电源线:

T25；单面制板）。

（7）手动或自动布局器件；调整器件位置。

设置支架定位孔（C-200-M3：

圆形-外圆200th-孔3毫米）。

（8）单面（底层）手动或自动布线。

如果布线后有飞线，手工调整，增加过孔，将飞线布在顶层。

各电路模块板图参考如下：

单片机系统电路

并口接口输入输出电路

中断、定时计数电路

LED显示和矩阵（4X4）键盘电路

串行AD、DA、EEPROM电路

电子广告（8X8）显示屏电路

（8）将板图打印在转印纸上。

打印前，将各板图合并在A4的转印纸上，并便于转印在150x100mm的覆铜板。

其形式如下：

（9）将转印纸贴在覆铜板上。

（10）经过塑机将转印纸的电路图转印到覆铜板上。

（11）对印有电路图的覆铜板经三氯化铁腐蚀和钻孔，完成电路板制板工作。

（12）在电路板上焊接元件，完成实验板制作。

（13）下载程序，进行实验项目的调试运行。

7.撰写课程设计报告的部分内容

（参考课程设计报告范例，根据本人选择部分，撰写课程设计报告中的实验电路设计制作和实验项目调试等内容）

（封面要求）

韶关学院计算机科学学院

课程设计报告

题目：

（主题目——子题目）

课程名称：

专业：

学生姓名：

学号：

同组成员：

班级：

指导教师（职称）：

院（系）：

起止时间：

年月——年月

（内容目录要求）

一、设计题目

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二、功能及性能指标

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三、内容提要

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三、设计目的

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四、意义

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五、本人所做工作

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六、设计内容

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七、设计思路及描述

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八、原理图

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九、程序流程

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十、程序清单

十一、课程设计心得体会

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十二、参考文献

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