单片机最小系统PCB设计课程.docx

课 程 设 计 报 告 课程设计名称：单片机最小系统PCB设计 所在院系：信息 学生姓名：* 专 业：通信工程 班 级：001班 学 号：* 指导教师：管志利一. 实验目的 1.熟悉PROTEL的基本操作 2.掌握用PROTEL绘制原理图的基本方法 3.掌握用PROTEL制作PCB板的方法 4.设计一个小型的单片机系统二.实验环境 1.WINDOWS XP环境2.PROTEL 99 SE软件三. 实验内容与步骤 1.原理图的绘制.1) 首先启动PROTEL 99 SE软件； 2) 在w中新建一个名为210791162.ddb的数据库文件，并将其设置合适的保存位置；3) 双击Documents文件夹，再次选择w菜单，打开New Document对话框。双击其中的Schematic Document图标，新建一个分别为Sheet1.Sch的原理图文件。4) 双击原理图子文档，启动原理图编辑器。选择DesignOptions菜单，打开Document Options对话框。选择图纸的规格，然后单击OK；5) 添加元件库，需要的有Miscellaneous Devices.ddb；6) 添加元件，分为从元件列表中选取和编辑元件，其中需要手动编辑：74HC595,AT24WC02,AT89S52_40-LEADPDIP,BRIDGE,ISP,L7805,PNP,POWER,SMG7 4IN1。7) 连接线路，形成原理图。 电源模块，输出5V 电压，led 发光指示。 单片机最小系统：复位电路、晶振时钟电路。（a）晶振时钟电路 （b）复位电路复位电路由一个按键，一个电容，两个电阻构成。时钟电路由一个晶振和两个小电容构成，时钟电路必须离单片机时钟引脚很近，切忌用长导线连接，否则不易起振，可以直接将晶振的两个引脚直接弯折到单片机引脚上，不要用长导线和跳线。 数码管模块，完善数码管电路： 2.元器件图形符号的编辑. 对原理图的各个元器件符号进行编辑，不能出现重名。3.需要编辑的电子元件的封装.1）四位七段晶体显像管的封装2）发光二极管封装 把元件的封装名分别加到原理图去。4.PCB板规划及PCB编辑环境参数设置 5.PCB布局布线及打印出图.1) 检查是否每个元件都导入封装，选择DesignUpdate Pcb然后在出现的对话框中单击Preview Changes看有错误，确保原理图中元件标号，封装，边线是否正确，若有错误在原理图中将错误修改之后，再点击Excute生成PCB即可,对于常出现的错误,一般在于焊盘与元件管脚没有对应关系；2) 在PCB编辑器的下方选中KeepOutLayer层然后在工作区画电气边界；3) 将元件移动进边界内,进行元件布局,零件布局，应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑先布置与机械尺寸有关的器件，并锁定这些器件，然后是大的占位置的器件和电路的核心元件，再是外围的小元件。4) 选Design-Rules，对下列规则进行设置：安全间距，走线层面和方向，过孔形状，走线线宽，敷铜连接形状的设置。5) 点击菜单命令Auto Route/Setup 对自动布线功能进行设置 选中除了Add Testpoints 以外的所有项，特别是选中其中的Lock All Pre-Route 选项，Routing Grid 可选1mil 等。 然后点击菜单命令Auto Route/All 开始自动布线 ；6) 如果对自动布线的结果不太满意再手动微调元件位置，手动布线即可，布线结果如附图1。四.实验小结 通过这次对单片机最小系统的PCB设计，让我对Prortel 99se的用法有了新的了解。在此设计中，主要有出现以下的问题： 1.作原理图时，对于元件在哪个库的搜索。对于需要自己画的原理图时，它的边框大小的取值。 2.建立封装时，对于元件大小的估计，以及在什么层面上画PCB，对不熟悉的元件管脚分布查询，对已有封装的大小调整。 3.电气规则检查时，会对他提示的错误进行修改，出现的问题主要有元件很焊盘不对应，出现无法连线的问题。 4.更新PCB时，若缺少元件，应该检查是否都导入了封装，记得选好操作的层面，然后对元件比较规范的排布。五. 附图说明 附图1 电路原理图 附图2 布线图六.元件列表：单片机89S52：14位数码显示管:1个正5V/1A稳压块LM7805CT：1个晶振11.0592MHZ: 1个极性电容：10uF 3 个，470uF 1个。电阻：1K 5个，470 11个，4.7k4个。电容：104 2个，160pF 1个，30pF 2个发光二极管：4个5V电源：1个74HC595 1个