電子線路設(shè)計(jì)報(bào)告

電子線路課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院專業(yè)年級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師二〇一六年七月目錄第1章課程設(shè)計(jì)任務(wù) 31。1課程設(shè)計(jì)目標(biāo) 31.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)?3第２章芯片選型及電路工作原理 32。１RＳ232通信電路?３2、2ＲS485通信電路 42。3電源模塊 52。4電流轉(zhuǎn)電壓模塊?62。5啟動(dòng)引導(dǎo)模塊?６2。６復(fù)位模塊 72。７仿真調(diào)試模塊 ７2、8主控芯片 ７第3章電路原理圖設(shè)計(jì)結(jié)果?８第4章電路PCB設(shè)計(jì)結(jié)果?９第5章收獲與體會(huì) １0第１章課程設(shè)計(jì)任務(wù)1。1課程設(shè)計(jì)目標(biāo)1、掌握電子線路設(shè)計(jì)得一般流程;２、學(xué)習(xí)利用一種工具進(jìn)行電子線路設(shè)計(jì)得方法;３、獲得電子線路設(shè)計(jì)得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、１、2課程設(shè)計(jì)任務(wù)1、學(xué)習(xí)電路工作原理;２、利用AD09,設(shè)計(jì)電路原理圖;3、利用AD０９,設(shè)計(jì)PCB。具體要求:(1)設(shè)計(jì)STM３２F１０3VET6最小系統(tǒng)電路,要求電路板總體5V供電輸入,選擇穩(wěn)壓芯片,轉(zhuǎn)換出3.3V,2.5V,—5V,AD采樣參比電壓為2。5V;(２)RS485通信電路,芯片選用MAX485;(3)RS232通信電路,芯片選用ＭＡX３2３２CSE;(4)4—２0mA轉(zhuǎn)電壓信號(hào)調(diào)理電路,4-２0ｍA轉(zhuǎn)0、4-2.0V,用運(yùn)放做電壓跟隨調(diào)理,運(yùn)放芯片選擇OP０7C,送入SＴM3２得AＤ采樣端口、(5)所有電阻電容盡量用08０5貼片封裝。第2章芯片選型及電路工作原理2.1ＲS232通信電路RS232通信電路選用MＡX３232CＳE芯片、ＭAX3232采用專有低壓差發(fā)送器輸出級(jí),利用雙電荷泵在3。0Ｖ至５、5Ｖ電源供電時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)真正得RＳ—2３2性能,器件僅需四個(gè)0、１uF得外部小尺寸電荷泵電容。MＡＸ3232確保在120kbps數(shù)據(jù)速率,同時(shí)保持RS－２３２輸出電平。MＡＸ3232具有二路接收器與二路驅(qū)動(dòng)器,提供１ｕA關(guān)斷模式,有效降低功效并延遲便攜式產(chǎn)品得電池使用壽命。關(guān)斷模式下,接收器保持有效狀態(tài),對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè),僅消耗1ｕA電源電流,MAX3232得引腳、封裝與功能分別與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MAＸ242與MAX２3２兼容。即使工作在高數(shù)據(jù)速率下,MAX3232仍然能保持ＲS—2３２標(biāo)準(zhǔn)要求得正負(fù)5。０V最小發(fā)送器輸出電壓、只要輸入電壓在3.0Ｖ至5。5V范圍以內(nèi),即可提供+５。5Ｖ(倍壓電荷泵)與-5。5V(反相電荷泵)輸出電壓,電荷泵工作在非連續(xù)模式,一旦輸出電壓低于5、5V,將開啟電荷泵;輸出電壓超過5。５V,即可關(guān)閉電荷泵,每個(gè)電荷泵需要一個(gè)飛容器與一個(gè)儲(chǔ)能電容,產(chǎn)生Ｖ+與V—得電壓。ＭAX32３２在最差工作條件下能夠保證12０kbps得數(shù)據(jù)速率。通常情況下,能夠工作于２３５kbpｓ數(shù)據(jù)速率,發(fā)送器可并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多個(gè)接收器與鼠標(biāo)。RS23２通信電路如圖１所示。圖1RS2３2電路原理圖2。２RS485通信電路RS485選用MＡＸ48５芯片、MAＸ４85就是用于RS－485與RＳ—422通信得低功耗收發(fā)器、ＭAX485得驅(qū)動(dòng)器擺率不受限制,可以實(shí)現(xiàn)最高2。5Ｍｂps得傳輸速率。這些收發(fā)器在驅(qū)動(dòng)器禁用得空載或滿載狀態(tài)下,吸取得電源電流在120μA至５00μＡ之間、所有器件都工作在５V單電源下、驅(qū)動(dòng)器具有短路電流限制,并可以通過熱關(guān)斷電路將驅(qū)動(dòng)器輸出置為高阻狀態(tài)。接收器輸入具有失效保護(hù)特性,當(dāng)輸入開路時(shí),可以確保邏輯高電平輸出、具有較高得抗干擾性能、ＭAＸ485采用單一電源+5V工作,額定電流為3０0μＡ,采用半雙工通訊方式。它完成將ＴTL電平轉(zhuǎn)換為RＳ－485電平得功能、RS48５通信電路如圖２所示。圖2RS４85電路原理圖２、3電源模塊電源模塊采用5Ｖ輸入,選用穩(wěn)壓芯片AMS111７,轉(zhuǎn)換輸出3。3V、２、5V,選用ICＬ7660穩(wěn)壓芯片,轉(zhuǎn)換輸出—5Ｖ。AＭS1１１7就是一個(gè)正向低壓降穩(wěn)壓器,在１A電流下壓降為１。2Ｖ。AMＳ111７有兩個(gè)版本,固定輸出版本與可調(diào)版本。固定輸出電壓為1、5V、1.８V、２、5V、2、85V、3。0Ｖ、3、３V、5、0V,具有１％得精度。ＡMＳ11１7內(nèi)部集成過熱保護(hù)與限流電路,就是電池供電與便攜式計(jì)算機(jī)得最佳選擇。ICL7６6０就是Mａxim公司生產(chǎn)得小功率極性反轉(zhuǎn)電源轉(zhuǎn)換器。ICL7660得靜態(tài)電流典型值為170μA,輸入電壓范圍為1、5－10V,工作頻率為10kHz只需外接10kHz得小體積電容,只需外接1０μF得小體積電容效率高達(dá)98%合輸出功率可達(dá)700mＷ,符合輸出1０0mＡ得要求、ＩCL7６６0主要應(yīng)用在需要從+5V邏輯電源產(chǎn)生－5Ｖ電源得設(shè)備中,如數(shù)據(jù)采集、手持式儀表、運(yùn)算放大器電源、便攜式電話等。電源模塊得電路如圖３所示。圖3電源模塊2、4電流轉(zhuǎn)電壓模塊輸入電流4-２０mA轉(zhuǎn)換成0、4—２.0V電壓輸出,用運(yùn)放芯片OＰ07C做電壓跟隨調(diào)理,送入STＭ32得AD采樣端口。OP07芯片就是一種低噪聲,非斬波穩(wěn)零得雙極性運(yùn)算放大器集成電路。由于OＰ07具有非常低得輸入失調(diào)電壓,所以O(shè)P0７在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外得調(diào)零措施、ＯP0７同時(shí)具有輸入偏置電流低與開環(huán)增益高得特點(diǎn),這種低失調(diào)、高開環(huán)增益得特性使得ＯＰ07特別適用于高增益得測(cè)量設(shè)備與放大傳感器得微弱信號(hào)等方面、電流轉(zhuǎn)電壓模塊電路如圖４所示。圖４電流轉(zhuǎn)電壓模塊2。５啟動(dòng)引導(dǎo)模塊ＢＯOT模塊電路如圖5所示。圖5BOＯT模塊電路圖2、6復(fù)位模塊當(dāng)Ｋ1被按下時(shí),系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位模塊電路如圖6所示。圖6復(fù)位模塊2、7仿真調(diào)試模塊JTAＧ/ＳWD模塊電路如圖7所示。圖７仿真調(diào)試模塊2.８主控芯片主控芯片采用STM32Ｆ１０3VＥT6。ＳＴＭ32F１系列屬于中低端得32位ARM微控制器,該系列芯片就是意法半導(dǎo)體(ST)公司出品,其內(nèi)核就是Cｏrtex－M3、芯片集成定時(shí)器,CAN,ADC,SPI,I2C,USＢ,UART,等多種功能。SＴM32F1０3VEＴ6得引腳圖如圖8所示、圖8ＳTM3２F１03VET6引腳圖第３章電路原理圖設(shè)計(jì)結(jié)果第4章電路ＰCB設(shè)計(jì)結(jié)果第５章收獲與體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)主要就是學(xué)習(xí)電路工作原理,學(xué)習(xí)使用AD09設(shè)計(jì)電路原理圖;學(xué)會(huì)利用AＤ０9進(jìn)行PCＢ板得設(shè)計(jì)。一個(gè)多星期下來(lái),我學(xué)到了很多。首先就是AＤ09得使用。從一開始得茫然無(wú)知,按照教程一步一步摸索,到后來(lái)對(duì)軟件得熟悉,可以不瞧教程進(jìn)行原理圖得設(shè)計(jì)、PCB布線等各種操作。在學(xué)習(xí)得過程中,很感謝老師與周圍得同學(xué)對(duì)我得幫助與指導(dǎo),使我少走了很多彎路。當(dāng)PCB布好線得那一刻,我真得覺得有心中有一股成就感,可以將掌握得理論知識(shí)化為實(shí)踐。其次,這次課設(shè)讓我明白了無(wú)論做什么事都要耐心與細(xì)心。在設(shè)計(jì)得過程中自己總會(huì)遇到一些問題,但經(jīng)過一次又一次得思考,一遍又一遍得檢查終于找出了原因所在。慢工出細(xì)活,過程就是很重要得,只有認(rèn)真努力細(xì)心堅(jiān)持去做,才能取得滿意得結(jié)果。通過此次課程設(shè)計(jì),使我更加扎實(shí)得掌握了有關(guān)電子線路方面得知識(shí),更