电子线路设计报告.doc

电子线路课程设计报告
学 院

专业年级

学 号

姓 　名

指导教师

二〇一六年七月
目录
第1章 课程设计任务 3
1。1　课程设计目标 3
1.2　课程设计任务ﻩ3
第２章 芯片选型及电路工作原理 3
2。１ RＳ232通信电路ﻩ３
2、2 ＲS485通信电路 4
2。3 电源模块 5
2。4　电流转电压模块ﻩ6
2。5 启动引导模块ﻩ６
2。６ 复位模块 7
2。７ 仿真调试模块 ７
2、8　主控芯片 ７
第3章　电路原理图设计结果ﻩ８
第4章 电路PCB设计结果ﻩ９
第5章 收获与体会 １0
第１章 课程设计任务
1。1 课程设计目标
1、掌握电子线路设计得一般流程;
２、学习利用一种工具进行电子线路设计得方法;
３、获得电子线路设计得实践经验、
１、2 课程设计任务
1、学习电路工作原理;
２、利用AD09,设计电路原理图;
3、利用AD０９,设计PCB。
具体要求:
(1)设计STM３２F１０3VET6最小系统电路,要求电路板总体5V供电输入,选择稳压芯片,转换出3.3V,2.5V,—5V,AD采样参比电压为2。5V;
(２)RS485通信电路,芯片选用MAX485;
(3)RS232通信电路,芯片选用ＭＡX３2３２CSE;
(4)4—２0mA转电压信号调理电路,4-２0ｍA转0、4-2.0V,用运放做电压跟随调理,运放芯片选择OP０7C,送入SＴM3２得AＤ采样端口、
(5)所有电阻电容尽量用08０5贴片封装。
第2章 芯片选型及电路工作原理
2.1　ＲS232通信电路
RS232通信电路选用MＡX３232CＳE芯片、ＭAX3232采用专有低压差发送器输出级,利用双电荷泵在3。0Ｖ至５、5Ｖ电源供电时能够实现真正得RＳ—2３2性能,器件仅需四个0、１uF得外部小尺寸电荷泵电容。MＡＸ3232确保在120kbps数据速率,同时保持RS－２３２输出电平。
MＡＸ3232具有二路接收器与二路驱动器,提供１ｕA关断模式,有效降低功效并延迟便携式产品得电池使用寿命。关断模式下,接收器保持有效状态,对外部设备进行监测,仅消耗1ｕA电源电流,MAX3232得引脚、封装与功能分别与工业标准MAＸ242与MAX２3２兼容。即使工作在高数据速率下,MAX3232仍然能保持ＲS—2３２标准要求得正负5。０V最小发送器输出电压、
只要输入电压在3.0Ｖ至5。5V范围以内,即可提供+５。5Ｖ(倍压电荷泵)与-5。5V(反相电荷泵)输出电压,电荷泵工作在非连续模式,一旦输出电压低于5、5V,将开启电荷泵;输出电压超过5。５V,即可关闭电荷泵,每个电荷泵需要一个飞容器与一个储能电容,产生Ｖ+与V—得电压。
ＭAX32３２在最差工作条件下能够保证12０kbps得数据速率。通常情况下,能够工作于２３５kbpｓ数据速率,发送器可并联驱动多个接收器与鼠标。
RS23２通信电路如图１所示。

图1 RS2３2电路原理图
2。２ RS485通信电路
RS485选用MＡＸ48５芯片、MAＸ４85就是用于RS－485与RＳ—422通信得低功耗收发器、ＭAX485得驱动器摆率不受限制,　可以实现最高2。5Ｍｂps得传输速率。这些收发器在驱动器禁用得空载或满载状态下,吸取得电源电流在120μA至５00μＡ之间、所有器件都工作在５V单电源下、驱动器具有短路电流限制,并可以通过热关断电路将驱动器输出置为高阻状态。接收器输入具有失效保护特性,当输入开路时,可以确保逻辑高电平输出、具有较高得抗干扰性能、
ＭAＸ485采用单一电源+5V工作,额定电流为3０0 μＡ,采用半双工通讯方式。它完成将ＴTL电平转换为RＳ－485电平得功能、
RS48５通信电路如图２所示。

图2 RS４85电路原理图
２、3 电源模块
电源模块采用5Ｖ输入,选用稳压芯片AMS111７,转换输出3。3V、２、5V,选用ICＬ7660稳压芯片,转换输出—5Ｖ。
AＭS1１１7就是一个正向低压降稳压器,在１A电流下压降为１。2Ｖ。
AMＳ111７有两个版本,固定输出版本与可调版本。固定输出电压为1、5V、1.８V、２、5V、2、85V、3。0Ｖ、3、３V、5、0V,具有１％得精度。
ＡMＳ11１7内部集成过热保护与限流电路,就是电池供电与便携式计算机得最佳选择。
ICL7６6０　就是 Mａxim 公司生产得小功率极性反转电源转换器。ICL7660 得静态电流典型值为 170μA,输入电压范围为 1、5－10V,工作频率为 10 kHz 只需外接　10 kHz 得小体积电容,只需外接　1０μF 得小体积电容效率高达 98%合输出功率可达 700mＷ,符合输出 1０0mＡ 得要求、ＩCL7６６0　主要应用在需要从　+5V逻辑电源产生 －5Ｖ电源得设备中,如数据采集、手持式仪表、运算放大器电源、便携式电话等。
电源模块得电路如图３所示。

图3　电源模块
2、4 电流转电压模块
输入电流4-２０mA转换成0、4—２.0V电压输出,用运放芯片OＰ07C做电压跟随调理,送入STＭ32得AD采样端口。
OP07芯片就是一种低噪声,非斩波稳零得双极性运算放大器集成电路。由于OＰ07具有非常低得输入失调电压,所以　OP0７在很多应用场合不需要额外得调零措施、ＯP0７同时具有输入偏置电流低与开环增益高得特点,这种低失调、高开环增益得特性使得　ＯＰ07特别适用于高增益得测量设备与放大传感器得微弱信号等方面、
电流转电压模块电路如图４所示。

图４　电流转电压模块
2。５ 启动引导模块
ＢＯOT模块电路如图5所示。

图5 BOＯT模块电路图
2、6 复位模块
当Ｋ1被按下时,系统复位。
复位模块电路如图6所示。

图6 复位模块
2、7　仿真调试模块
JTAＧ/ＳWD模块电路如图7所示。

图７　仿真调试模块
2.８　主控芯片
主控芯片采用STM32Ｆ１０3VＥT6。ＳＴＭ32F１系列属于中低端得32位ARM微控制器,该系列芯片就是意法半导体(ST)公司出品,其内核就是Cｏrtex－M3、芯片集成定时器,CAN,ADC,SPI,I2C,USＢ,UART,等多种功能。
SＴM32F1０3VEＴ6得引脚图如图8所示、

图8 ＳTM3２F１03VET6引脚图
第３章　电路原理图设计结果
第4章 电路ＰCB设计结果

第５章　收获与体会
本次课程设计主要就是学习电路工作原理,学习使用AD09设计电路原理图;学会利用AＤ０9进行PCＢ板得设计。
一个多星期下来,我学到了很多。首先就是AＤ09得使用。从一开始得茫然无知,按照教程一步一步摸索,到后来对软件得熟悉,可以不瞧教程进行原理图得设计、PCB布线等各种操作。在学习得过程中,很感谢老师与周围得同学对我得帮助与指导,使我少走了很多弯路。当PCB布好线得那一刻,我真得觉得有心中有一股成就感,可以将掌握得理论知识化为实践。其次,这次课设让我明白了无论做什么事都要耐心与细心。在设计得过程中自己总会遇到一些问题,但经过一次又一次得思考,一遍又一遍得检查终于找出了原因所在。慢工出细活,过程就是很重要得,只有认真努力细心坚持去做,才能取得满意得结果。
通过此次课程设计,使我更加扎实得掌握了有关电子线路方面得知识,更使我懂得了理论与实际相结合就是非常重要得,只有理论知识就是远远不够得,只有把所学得理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正学为所用,从而提高自己得实际动手能力与独立思考得能力。在课设得过程中,也暴露出了我得许多缺点与不足,让我明白自己需要学习与改进得地方还有很多、我会汲取经验教训,为进一步得学习打下基础、