《篮球竞赛30s计时器_PCB》.docVIP

目 录 设计目的 ……………………………………… 1 设计任务与要求及软件介绍…………………… 1 设计步骤………………………………………… 2 实验预习……………………………………… 2 设计步骤……………………………………… 2 设计结果……………………………………… 2 设计总结………………………………………… 5 实验心得………………………………………… 5 参考文献………………………………………… 6 一、设计目的 1、通过本课程设计的学习，复习所学的专业知识，增强理论运用于实践的能力，并通过动手设计具有一定的实践操作能力； 2、掌握Protel99SE使用方法，能熟练运用该软件设计并仿真电路； 3、结合本次的课程设计——篮球竞赛10s计时器的设计，掌握数字电路系统制作PCB方法； 4、通过亲自动手实践，了解掌握数字电子器件组成复杂系统的方法。 二、设计任务与要求及软件介绍 任务与要求： 设计一个30s计时器，具体技术要求如下： 具有30s计时功能，并且能够实时显示计数结果。 （通过利用两个74LS192得以实现十进制同步加法/减法计数器。） 2、设有外部操作开关，控制计数器实现直接清零、启动以及暂停/连续工作等操作。 3、计时器为30s递减计时，计时间隔为1s。 （利用555计时器，通过设置向导，模拟出一个可以产生1Hz频率的秒脉冲信号发生器。） 4、计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 软件介绍： 1、电路工程设计部分 　　(1)电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）：电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。 　　（2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）：印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。 　　（3）自动布线系统（Advanced Route 99）：本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。 2、电路仿真与PLD部分 　　（1）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）：电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。 　　（2）可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）：可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。 （3）高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）：信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。 三、设计步骤 1、实验预习 经过对本课程设计的大体了解，可以熟悉计数器、振荡器、显示电路的设计方法，同时熟悉数字系统设计中不同数字信号之间配合的设计方法。在这个课程设计中，主要有控制电路、秒脉冲发生器、30s计数器、译码/显示电路和报警电路组成，其主要核心部分是设计一个30s计数器。整体电路由秒脉冲发生器产生频率为1s的脉冲信号，作为计数器的计时脉冲。 设计步骤 1 打开Protel99SE，建立一个新的设计数据库 2 创建设计数据库手，将新建电路设计文件添加到设计数据库中 3 当监理电路文件后，首先打开电路原理图文件，进行编辑 4 在设计管理器窗口进入元件库管理器，装入元件库 5 放置元件，布线，将多个元件管脚之间用导线连接在一起 6 编辑元件的属性（元件名、封装、参数等） 7 完成原理图结构后，进行电气规则检查，再产生元件报告表 8 生成网络表，网络表文件是原理图与电路板图之间的桥梁 9 建立PCB文件，装入网络表 10 调整元件位置布局，定义电路板尺寸，最后布线 秒脉冲发生器 30s计数器 译码/显示电路 报警电路 控制电路 外部操作信号 图1 篮球竞赛30s计时器原理框图 图1 原理图文件 图2 PCB板 图3 自画元件 图4 单刀单掷开关自画焊盘 图5 单刀双掷开关自画焊盘 图6 元件清单 1 3 4