《電子設(shè)計自動化》課件1第6章

第6章實訓(xùn)6.1鑒頻器電路板的設(shè)計6.2數(shù)字鐘的電路設(shè)計6.3交通信號燈的自動控制

6.1鑒頻器電路板的設(shè)計

1．鑒頻器電路圖

圖6.1所示為鑒頻器電路，該電路輸入的是等幅調(diào)頻波，輸出的是低頻調(diào)制信號。

圖6.1鑒頻器電路

2．印制版設(shè)計

圖6.2元件布局圖圖6.3布線后的PCB

6.2數(shù)字鐘的電路設(shè)計

1．電路原理

數(shù)字鐘電路一般由振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器等幾部分組成。這些都是數(shù)字電路中應(yīng)用最廣的電路，其組成框圖如圖6.4所示。圖6.4采用LM8560的石英數(shù)字鐘的方框圖下面簡單介紹數(shù)字鐘電路主要組成部分中元器件的選擇：圖6.5CD4541的引腳排列圖圖6.6LM8560的引腳排列圖圖6.7雙陰極LED數(shù)碼顯示屏

2．創(chuàng)建電路原理圖

繪制如圖6.8所示的數(shù)字鐘電路圖。具體要求為：集成電路LM8560的封裝形式是DIP28；4069的封裝形式是DIP14；電阻RES2的封裝形式是AXIAL0.3；電容CAP的封裝形式是RAD0.1；電解電容ELECTRO1的封裝形式是RB.2/.4；晶振CRYSTAL的封裝形式是XTAL1；二極管DIODE的封裝形式是DIODE0.4；喇叭SPEAKER的封裝形式是AXIAL0.4；開關(guān)K1～K5的封裝形式是AXIAL0.3；EN-148-28的封裝形式采用自制。圖6.8采用LM8560的石英數(shù)字鐘電路圖

3．繪制印制電路板

(1)進(jìn)行電氣規(guī)則檢查并創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表。

(2)規(guī)劃印制版，設(shè)置文檔參數(shù)。要求印制版尺寸為100?mm?×?70?mm；可視柵格1設(shè)置為1?mm，可視柵格2設(shè)置為10?mm，捕獲柵格設(shè)置為0.5?mm。

(3)裝載原理圖的網(wǎng)絡(luò)表，由于二極管封裝中的焊盤編號與原理圖中的不一致，在裝載過程中會出錯，所以要修改封裝中的焊盤編號使之與原理圖中的編號保持一致，并更新PCB。

(4)對元件進(jìn)行手工布局調(diào)整，調(diào)整后的布局如圖6.9所示。圖6.9元件布局圖

(5)設(shè)置自動布線參數(shù)。具體要求如下：

布線間隔：0.254?mm。

布線轉(zhuǎn)彎角度：45°。

布線層：頂層布線方向垂直，底層布線方向水平。

布線寬度：網(wǎng)絡(luò)GND為1?mm；其他為0.5?mm。

進(jìn)行自動布線，并進(jìn)行手工調(diào)整。布線后的電路如圖6.10所示。

(6)用3D觀察印制版設(shè)計是否合理。圖6.10布線后的PCB圖6.11頂層3D圖圖6.12底層3D圖

6.3交通信號燈的自動控制

1．交通燈的工作原理

交通燈自動控制原理圖如圖6.13所示。圖6.13交通燈自動控制原理圖

2．交通燈的信號功能

十字路口有4組交通燈，對面兩組對應(yīng)，分別以紅、黃、綠的次序轉(zhuǎn)換。所有信號為低電平有效，即：

OUT0、OUT1、OUT2分別為0、1、1時，表示縱向紅燈亮，橫向綠燈亮；

OUT0、OUT1、OUT2分別為1、0、1時，表示縱向綠燈亮，橫向紅燈亮；

OUT0、OUT1、OUT2分別為1、1、0時，表示縱向黃燈亮，橫向黃燈亮。

3．程序設(shè)計要求

(1)設(shè)置一個交通燈工作啟動按鈕，高電平時開始工作，低電平時四組均顯示黃燈，即禁止通行。

(2)交通燈工作時，程序中先是縱向紅燈亮，橫向綠燈亮10?s，然后所有黃燈亮5?s，接著縱向綠燈亮，橫向紅燈亮10?s，周而復(fù)始。

(3)通過改變程序中計數(shù)器的計數(shù)值來修改交通燈交替點亮的延時時間，以實現(xiàn)十字路口人流量的最佳控制。

4．實驗連線

20(CP1)→1?Hz(系統(tǒng)工作時鐘CLK)；

34→K1(邏輯電平開關(guān)K1，表示交通燈的啟?？刂?；

10→OUT0(表示縱向紅燈亮，橫向綠燈亮)；

9→OUT