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智能车设计原理及电路图

智能车设计原理及电路图
智能车设计原理及电路图

1.红外接收控制电路由红外接收头ICl、晶体管Vl、电阻器Rl-R3、RlO、电容器Cl-C3和脉冲分配器集成

电路IC2组成。

2.音效/语音电路由音效集成电路IC3、语音集成电路IC4、晶体管V2-V5、电阻器R4、R5和二极管VDl-VD4

组成。

3.驱动电路由晶体管V6-Vll、电阻器R6-R9和电动机M组成。

4.电源电路由电池GB、电源开关S、滤波电容器C2、C4、C5和电阻器R2组成。

1. 接通电源开关S时,IC1的3脚输出高电平,使Vl饱和导通,IC2的YO端输出高电平,此时电动机

M不工作,汽车停止不动。按一下遥控器上任意键时,ICl接收到红外遥控信号并将其转换为电信号,该信号经ICl内电路处理后从其3脚输出一个高电平脉冲,使Vl由导通变为截止,从IC2的CP端输入一个计数脉冲,使C2的Yl端输出高电平,VDl和V2导通,IC3通电工作,其O/P端输出的音效电信号经V3放大后,驱动BL发出警笛声。

2. 再按一下遥控器,IC1的3脚又输出一个高电平脉冲,使V1瞬间截止,IC2的CP端又加入一个计数脉

冲,其Y2端输出高电平,使V6。V8导通,M正转,汽车前进;同时,VD2导通,IC3和V2、V3仍维持工作,BL仍发出警笛声。

3. 第3次按动遥控器按键时,IC2的Y3端输出高电平,Y2端变为低电平,VD2和V2、V3、V6-V8、1C3

停止工作,M停转;同时VD3导通,使V5导通,IC4通电工作,其O/P端输出的语音电信号经V4放大后,驱动BL发出“倒车,请注意!”的语音声。

4. 第4次按遥控器按键时,IC2的Y4端输出高电平,使V9-Vll导通,M反转,汽车后退;同时VD4导通,

使V4、V5和1C4维持工作。

5. 第5次按遥控器按键时,IC2的Y5端输出高电平,IC2强制复位,YO端输出高电平,M停转,BL停

止发声,汽车停止不动。1.Rl-R9选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。

2.Cl、C2和C5均选用耐压值为lOV的铝电解电容器;C3和C4均选用独石电容器。

3.VDl-VD4均选用1N4148 型硅开关二极管。

4.Vl选用2SCl815型NPN晶体管;V2-V5、V7和VlO均选用S9013 型硅NPN晶体管;V6和V9选用

C8550 或58550、3CG8550 型硅pNp晶体管;V8和Vll选用C8050 或S8050 、3DG8050 型硅NPN晶体管。

5.ICl选用HSO038型一体化红外接收头;IC2选用CD4017 型十进制计数/脉冲分配器;IC3选用内储警

笛声的音效集成电路;IC4选用内储"倒车,请注意!"语音信息的语音集成电路。

6.BL选用0.5W、8Ω的电动式扬声器。

7. M使用玩具汽车电动机。

8.S选用单极拨动开关。

9.GB使用4节5号镍镉充电电池或镍氢充电电池。

本例介绍的遥控玩具汽车,采用彩色电视机、影碟机等家用电器遥控器来控制其前进与后退,前进时汽车发出警笛声,后退时汽车发出"倒车,请注意!"的语音声,趣味性较强,可用于改制各种电动玩具汽车。

无线电遥控器的工作原理:

无线电遥控器的分类和组成:

要了解无线电遥控就必须首先知道什么是无线电遥控,无线电遥控就是利用电磁波在远距离上,按照人们的意志实现对物体对象的无线操纵和控制,这种无线控制的方式就叫做无线电遥控。

无线电遥控遥控技术的诞生,起源于无线电通讯技术,最初的构想是无线电电报技术的建立,真空电子管的发明使得无限电技术的应用和普及很快应用在民用和军用等各个领域。在第一次世界大战时,无线电遥控应用较多的是在军事上,将遥控装置安装在鱼雷,当鱼雷发射后利用遥控鱼雷去攻击敌方的船只和舰艇,使得鱼雷的命中率大

大的提高。到了第二次世界大战时,纳粹德国又将无线电遥控系统安装在V——2火箭上,对英国伦敦进行了大规模的轰炸,在那时可以说无线电遥控技术发挥到了极至。后来随着晶体管的发明和集成电路的诞生,无线电遥控技术达到了更加完善的程度,现如今我们所知道导弹、卫星、航天飞机等高科技技术都是利用无线电遥控技术的结晶,它已经不再是军事领域唯一成员,我们的日常生活可以说是已经离不了无线电遥控,如:遥控监视、报警、遥控电视、遥控玩具等等。那么,无线电遥控是怎样划分的呢?又是怎样工作的呢?下面我们就来谈谈这个问题。

从无线电遥控的定义上看,所有能够实现无线遥控的控制系统,都应视为无线电遥控装置,为此我们按其发射和接收波谱频率上分,有音频声控、可见光控、红外线控、射频电磁波控和载频电磁波控等;按发射和接收的传输方式上分,有再生式、超再式、外差式、超外差式、等幅、调幅式和调频式等等;如果按发射和接收的载体性质上分,有单音频式遥控、双单音频式遥控、脉冲数字式遥控等等;如果我们按发射和接收的动作类型上分,有开关式、占空比式、脉宽式、脉位式、复合式、时分比例式和混合比例式等等;如果按发射和接收的通道数量上分,有单通道、双通道、四通道、八通道和十通道以上的多通道等等;如果再按发射和接收频率波长上分,有长波、中波、短波或低频、高频和甚高频等等;从发射和接收的电路组成上看,有分立元件、集成电路、模拟电路、数字电路、混合电路等等。可以说从广义上看无线电遥控技术的种类和方式多种多样,我们不能一一的详尽。为了能使大家对无线电遥控有更加深刻的了解,我们先介绍一下模型用无线电遥控设备和电路的组成。

无线电遥控模型的设备一般都包括以下几个部分遥控发射机、遥控接收机、执行舵机、电子调速器组成。

1.遥控发射机

就是我们所说的遥控器,它是来操控我们的车模或船模的,由于它外部有一个长长的天线,遥控指令都是通过机壳外部的控制开关和按钮,经过内部电路的调制、编码,再通过高频信号放大电路由天线将电磁波发射出去。目前模型常用的遥控发射机有三种类型:一种是盒式按键手持用的小型遥控发射机;一种是便携杆式遥控发射机;另一种是手持枪式遥控发射机。前一种多为开关式模拟电路的遥控系统,为一般普通的玩具遥控车模、船模或航模使用,电路的设计和制作比较简单,动作的指令都为“开”和“关”两种,虽然通道的数量可以很多,遥控的性能和距离较低。而发射机为杆式和枪式两种通常为比例式的无线电遥控器,在动态仿真模型中是当今最为流行的遥控操作系统,由于这两种在调制、编码和电路的组成等方式的不同,其性价比有很大的差异,所以在价格上也不同。

比例遥控杆式发射机有两个操纵杆,左边的杆用来控制模型车的速度及刹车(前进或后退),右边的杆控制模型车的方向。枪式发射机用一个转轮(方向盘)和一个类似手枪扳机的操纵杆来分别控制方向和速度。除了这些基本功能之外,一些较高级发射机还运用了先进的电脑技术,增加了许多附加的功能,如储存多种模型车、船的调整数据,一机多用;有计时、计圈功能,方便练习和比赛;有大型液晶显示屏幕,可显示工作状态和各种功能。

这两种遥控发射机的基本原理大体上是相同的,只是遥控发射机的外形和操控方式不同罢了,也许有要人问:那种类型的好?其实关键是你自己的习惯,喜欢那种操控方式,一旦你选好了类型,最好不要在中途随便更换发射机的类型,这样会改变你的操控习惯。

2.遥控接收机

遥控接收机是安装在车模或船模上用来接收无线电信号的。它会处理来自遥控发射机的无线电信号,将所接收的信号进行放大、整形、解码,并把接收来的控制信号转换成执行电路可以识别的音频信号或是数字脉冲信号,传输给车模上或船模上的其他电子部件,如:舵机电路、电子调速器电路等执行机构,这样一来我们的车模或船模,就会通过这些执行机构来完成我们所发出的动作指令。由于接收机是装在模型飞机上、车上或船上的,一般都尽量做得很小巧,有两个火柴合大小,重量仅几十克,但大都为具有很高的灵敏度,性能低一些的接收距离也有几百米,而好的却能接收千米外发射来的无线电信号。接收机一般都要与发射机配套使用,通常使用专用的电池组或使用六伏直流电源(4节5号电池)。

3.伺服舵机

舵机是把从接收机传来的信号转换为机械的动作的一种机电一体的装置,主要作用是把接收机收到的电信号转换成相应的机械动作,借此完成方向和速度的控制。伺服舵机根据不同用途又可分为普通舵机、强力舵机和微型舵机。普通舵机能满足一般使用要求;强力舵机通常被用在较大的模型或受力较大的控制机构上(如越野车的转向机构);微型舵机则常被用于尺寸和受力都比较小的模型车模或船模上。

但有的舵机也常分离成单独的个体,这种机电分离的形式常用在非比例执行的控制电路当中,早年我们常把它称作随动器或擒纵器,实际就是一个齿轮减速装置,现在的一些开关型的遥控系统常采用它。比例舵机则与往常大不一样,不仅体积小而且精密,是现在比例遥控系统常用的动作执行机械。

4.电子调速器

电子调速器就是我们通常所说的电调,是专门用在电动遥控模型上的动力输出控制装置,它是控制车模或船模上的电动机的转速和正转反转的一种电子控制电路。也可以说电子调速器是接收来自接收机控制信号的一种放大装置,它将所接收到的比例信号放大成电动机可直接使用的电压和电流供电动机工作。它与普通的机械式调速器相比,有体积小、寿命长、效率高、输出功率大的优点。一些高级的电子变速器还运用了数码技术,采用高频操作,有多种程式刹车、温控自动保护以及自动断电等功能。

无线电遥控器的工作原理:

前面我们介绍了模型无线电遥控器的组成,下面我们再介绍一下模型无线电遥控器的工作原理和控制原理,本文以一般的动态模型用四通道比例遥控设备系统为例,介绍一下它的发射机、接收机、舵机、电子调速器等部分的工作原理。

无线电遥控器的外形如图l所示:

它是四通道比例遥控发射机设备,外部开关和各部分名称则分别为:在发射机机壳的面板上分别有两个控制l、2通道和3、4通道动作指令的操纵杆,又称遥控杆。对应X轴与Y轴方向的两个操纵杆的两边分别相对应的是4个通道的微调装置,可分别对1、2通道和3、4的控制动作进行细致的微调。在发射机后面的电池盖下,一共设置

有6个舵机或电子调速器的换向开关,分别用于变换舵机摇臂的偏转方向。在左下角则是可插拔的石英晶体振荡器,用于变换遥控器的工作频率。

图2所示的是接收机和舵机、电子调速器,以及接收机电源装置所组成的接收控制系统,其中接收机是用来接收从发射机传来的指令信号,经过放大、解码等处理后,指挥舵机和电子调速器作出与发射机指令相对应的动作。接收机电池是专门给接收机和舵机供电的,由4节普通5号干电池或镍氢电池串联而成。动力电池组则是给电子调速器提供工作能源,它一般采用较大容量的电池或蓄电池组成。

所谓比例控制,简单说来就是当我们把发射机上的操纵杆由中立位置向某一方向偏移一角度时,与该动作相对应的舵机摇臂也同时偏移相应的角度,舵机摇臂偏转角度与发射机操纵杆偏移角度成比例,如图3显示了发射机执行舵机与船模舵面的动作关系。当发射机操纵杆(或对应的微调杆)往左、右偏转或回复中立时,执行舵机的摇臂也随之相应地往左、右偏转或回复中立,带动船模的舵面往左,右偏转或回复中立,操纵杆(或微调杆)、舵机摇臂、模型舵面偏转的角度大小成比例。船模的动力推进系统也是一样,只不过舵机换成了电子调速器,由调速器去控制推进电机的加速与减速、正转与反转,使船模达到满意的速度控制。限于文章的篇幅船模的推动系统在这里就不一一的介绍了。

四通道的比例遥控设备,可以同时对模型进行四个不同动作进行比例控制。由于船模的只有方向舵和螺旋浆推进电机两个控制系统,所以一般只需两个通道就足够了,而遥控航模飞机则一般须有四个通道来完成,如:发动机油门、升降舵、方向舵和副翼,当然也需要四个舵机来控制,比例控制是十分接近载人船只和飞机的操纵,也是比较理想的遥控操纵系统。

下面我们在这里简要谈一谈比例遥控设备的工作原理。发射机的组成如图4所示,它基本上是由操纵器、编码电路、开关电路、高频电路所组成。操纵器与可变电位器电路连接,而可变电位器又与信号发生电路和编码器电路连接,编码器所产生的信号通过开关电路搭载在高频无线电发射器上由天线发送出去,这个过程有点像用火车运载货物,操纵者相当于货运调度员,动作指令信号相当于货物,而高频无线电波相当于火车,把“货物“搬上“火车“的这个过程称为调制,将信号调制为AM称调幅,而将信号调制为FM则称调频。至于说在遥控器中标明PPM和PCM,只是编码调制的方式不同,PPM为脉位调制,而PCM则为脉宽调制,前者是在发射时将模拟信号转换为数字信号,而接受时再将数字信号转换为模拟信号,经放大电路驱动执行机械动作。而PCM则不同,它是一种纯数字信号输出的形式,所以信号还原好,受到的外界干扰也小,并且电路的设计和调试也相对简单。

那么发射机和接收机是怎样发射和接受信号的呢?下面我们简单的介绍一下它的发射和接收原理。当遥控发射机发出的无线电波时,Ta——Td操纵杆用脉冲信号及Ts矩形波(共5个信号)组成一个周波,在1秒时间内大约自动重复出现30个周波,比例脉冲的宽度一般为1.5ms±0.5ms。Ta——Td分别与和操纵杆连接的可变电位器相对应,当操纵杆运动时,Ta——Td的信号随之改变其时间宽度,促使与接收机连接的舵机边做出相应成比例的动作。Ts信号不是用于操纵杆的,它是一个固定的时间脉冲,它有较长的时间宽度,其作用是当接收机由于杂音信号干扰而引

起信号排列紊乱时,它能自动整形使接收机能够识别。在脉冲信号之间的To是没有无线电信号的间隔期,也就是我们所说的脉冲宽度,它能使接收机可靠地区别多个连续的脉冲信号。

接收机组成如:

它基本上是由选频电路、放大电路、译码电路等部分组成。从接收放大电路出来的脉冲信号,通过译码电路后就能分别独立地取出由发射机发出的操纵杆动作信号Ta——Td,并分配到不同的译码地址输出口。这个过程有点像货物运达目的地车站后,把货物卸下来并分类送给不同的使用者。接收电路相当于接货和卸货人员,它把“货物”卸下来后,再由货物分类人员(译码电路)把“货物”输送给不同的用户,于是各个执行舵机或电子调速器便开始执行各自的任务。

舵机的组成::

舵机是由电子电路和机械减速装置所组成的动作执行机构,它通过接收机能够取出由发射机操纵杆生成的比例信号,能够作出与该信号相对应的具体动作。由于它需要动作的反馈去引导电路的工作,所以必须安装马达和齿轮减速机构。作为发射机操纵杆动作与模型动作之间的动作媒介,舵机的可靠性和稳定性是极为重要的。发射机与接收机不同的编解码电路,要配用不同的执行舵机电路,如模拟信号或数字信号。舵机电路对于信号的接收,都要经过与机内的振荡脉冲进行脉宽或脉位的比较,经放大后驱动减速机构动作,同时将机械的动作信号反馈到比较电路,以便掌控比较的脉冲,使之与发射机操纵杆所发出的操控角度达到同步。

电子调速器的工作原理基本与之相同,在这里我就不再重复了,只简单的说明一点:电子调速器与舵机所不同的是它没有安装机械减速装置,因为它不需要保持机械角度的控制,而只改变电流的方向和电压的高低,因此也就减化了电路的设计,相应增加了驱动电路的组成。

一般情况下而言,舵机使用的范围较广,船模、车模和空模等需要角度控制的模型系统都能用的上,而电子调速器只适用于带有电机为动力的模型系统当中,当然对电子调速器加以改进,也可作为舵机来使用,但前提是电子调速器电路当中必需要有脉冲比较电路,有的电子调速器只简单增加了放大电路则是不能使用的。3.1电机的选择

由于设计的是自动往返电动玩具车,所以根据它的特性选择微型直流电机。

微型直流电机的种类很多,例如微型直流电机6mm系列型号 JS612M47-ZH3015K [额定功率

0.0001-0.005(kW)额定电压 1.3~3V(V)额定转速9000±1500(rpm)]、微型直流电机2942 [HLY45×25

HLY54×42电压:2.4-36.0v 转速:2000-15000 功率:1.61-5.77W],HLY38×32微型直流电机[电压DC12V 空载电流100mA 转速3600r/min 规格直流电机外径38mm 不含轴长度60mm]等。

3.2控制电路图

图4-1是电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图,其中KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器。用KM1和KM2的主触点改变进入电动机的三相电源的相序,即可以改变电动机的旋转方向。图中的FR是热继电器,在电动机过载时,它的常闭触点断开,使KM1或KM2的线圈断电,电动机停转。(行程开关又称限位开关或位置开关。它是一种根据运动部件的行程位置而切换电路工作状态的控制电器。行程开关的动作原理与控制按钮相似,在机床设备中,事先将行程开关根据工艺要求安装在一定的行程位置上,部件在运行中,装在其上撞块压下行程开关顶杆,使行程开关的触点动作而实现电路的切换,达到控制运动部件行程位置的目的)。

按下右行起动按钮SB2或左行起动按钮SB3后,要求小车在左限位开关SQ1和右限位开关SQ2之间不停地循环往返,直接按下停止按钮SB1。

3.3梯形图

图4-2分别是功能与图4-1所示系统相同的PLC控制系统的梯形图。各输入信号均由常开触点提供,因此继电器电路和梯形图中各触点的常开触点的常开触点和常闭触点的类型不变。如果在编程软件中用梯形图语言输入程序,可以采用与图4-1中的继电器电路完全相同的结构来画梯形图。根据PLC外部接线图给出的关系,来确定梯形图中各触点的地址。转换为语句表后,会出现一条如栈指令和一条出栈指令。(设SB1—I0.1,SB2—I0.2,SB3—I0.3,SQ1—I0.4,SQ2—I0.5,KM1—Q0.1,KM2—Q0.2)

图4-1 小车自动往复运动的继电器控制电路

图4-2 梯形图

图4-1用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。与继电器电路相比,多用了两个常闭触点,但是电路的逻辑关系比较清晰,并且不需要堆找指令。

按下正转起动按钮SB2,I0.2变为NO,其常开触点接通,Q0.1的线圈“得电”并自保持,使KMI的线圈通电,电机开始正转运行。按下停止按钮SB1,I0.2变为OFF,其常闭触点断开,使Q0.1线圈“失点”,电机停止运行。

在梯形图中,将Q0.1和Q0.2的常闭触点分别与对方的线圈串联,可以保证它们不会同时为ON,因此KM1和KM2的线圈不会同时通电,这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。除此之外,为了方便操作和保证Q0.1和Q0.2不会同时为ON,在梯形图中还设置了“按钮联锁”,即将左行起动按钮控制的I0.3常闭触点与控制右行的Q0.1的线圈串联,将右行起动按钮控制的I0.2的常闭触点与控制左行的Q0.2的线圈串联。设Q0.1为ON,小车右行,这时如果想改为左行,可以不按停止按钮SB1,直接按左行起动按钮SB3,

I0.3变为ON,它的常闭触点断开,使Q0.1的线圈“失电”,同时I0.3的常开触点接通,使Q0.2的线圈“得电”并自保持,小车由右行变成左行。

梯形图中的软件互锁和按钮联锁电路并不保险,在电机切换方向的过程中,可能原来接通的接触器的主触点的电弧还没有熄灭,另一个接触器的主触点已经闭合了,由此造成瞬时的电源相间短路,使熔断器熔断。此外,如果因主电路电流过大或接触器质量不好,某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被沾结,其线圈断电后主触点仍然是接通的,这时如果另一接触器的线圈通电,也会造成三相电源短路的事故。为了防止出现这种情况,应在PLC外部设置由KM1 和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路,假设KM1的主触点被电弧熔焊,这时它与KM2线圈串联的辅助常闭触点处于断开状态,因此KM2的线圈不可能得电。

为使小车的运动在极限位置自动停止,将右限位开关I0.4的常闭触点与控制左行的Q0.2的线圈串联,将左限位开关I0.5的常闭触点与控制右行的Q0.1的线圈串联。为使小车自动改变运动方向,将左限位开关I0.5的常开触点与手动起动左行的I0.3的常开触点并联,将右限位开关I0.4的常开触点与手动起动右行的I0.2的常开触点并联。

假设按下左行起动按钮I0.3,Q0.2变为ON,小车开始左行,碰到左限位开关时,I0.2的常闭触点断开,使Q0.2的线圈“断电”,小车停止左行。I0.2的常开触点接通,使Q0.1的线圈“通电”,开始右行。以后将这样不断地往返运动下去,直到按下停止按钮I0.1。首先安装工作台,如图5-1在距离小车右行5米处工作台上安上挡板,在挡板上与小车车前板(小车直线运动最先碰到挡板的地方)同等高度的地方安行程开关,左行5米处也以同样的方法安上行程开关,在对程序进行模拟调试设计一个的同时,可以设计、制作控制屏,PLC之外其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。因为PLC控制系统不能装进小车,所以将控制系统安装在工作台外,在将小车与行程开关分别与PLC控制系统进行连接。

电气原理图设计规范

电气原理图设计规范 目录 ●电器原理图及其构成●设计制图的一般规则●电原理图的幅面及其格式●简图的绘制步骤●电原理图设计的基本要求●电路图的组成要素●元器件的标注方法●电路原理图的设计●图纸的更改●文件名及图号编号规则●对电原理图的审核 电器原理图及其构成 电器电路图有原理图、方框图、元件装配以及符号标记图等: ●原理图 电器原理图是用来表明设备的工作原理及各电器元件间的作用,一般由主电路、控制执行电路、检测与保护电路、配电电路等几大部分组成。这种图,由于它直接体现了电子电路与电气结构以及其相互间的逻辑关系,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画各种电路元件符号,以及它们之间的连接方式,就可以了解电路的实际工作时情况。 电原理图又可分为整机原理图,单元部分电路原理图,整机原理图是指所有电路集合在一起的分部电路图。 ●方框图(框图) 方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从某种程度上说,它也是一种原理图,不过在这种图纸中,除了方框和连线,几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上具体地绘制了电路的全部的元器件和它们的连接方式,而方框图只是简朴地将电路按照功能划分为几个部分,将每一个部分描绘成一个方框,在方框中加上简朴的文字说明,在方框间用连线(有时用带箭头的连线)说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理,而原理图除了具体地表明电路的工作原理之外,还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。 ●元件装配以及符号标记图 它是为了进行电路装配而采用的一种图纸,图上的符号往往是电路元件的实物的形状图。这种电路图一般是供原理和实物对照时使用的。印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔,再将电路不需要的金属箔腐蚀掉,剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线,然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上,利用板上剩余的导电金属箔作为元器件之间导电的连线,完成电路的连接。元器件装配图和原理图中大不一样。它主要考虑所有元件的分布和连接是否合理,要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素,综合这些因素设计出来的印刷电路板,从外观看很难和原理图完全一致。 ● 电器原理图幅面及其格式

微机原理课程设计报告

微型计算机技术课程设计 指导教师: 班级: 姓名: 学号: 班内序号: 课设日期: _________________________

目录 一、课程设计题目................. 错误!未定义书签。 二、设计目的..................... 错误!未定义书签。 三、设计内容..................... 错误!未定义书签。 四、设计所需器材与工具 (3) 五、设计思路..................... 错误!未定义书签。 六、设计步骤(含流程图和代码) ..... 错误!未定义书签。 七、课程设计小结 (36)

一、课程设计题目:点阵显示系统电路及程序设计 利用《汇编语言与微型计算机技术》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、8259设计一个基于微机控制的点阵显示系统。 二、设计目的 1.通过本设计,使学生综合运用《汇编语言与微型计算机技术》、《数字电子技术》等课程的内容,为今后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。 2.掌握接口芯片8253、8255A、8259等可编程器件、译码器74LS138、8路同相三态双向总线收发器74LS245、点阵显示器件的使用。 3.学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。 4.掌握微型计算机技术应用开发的全过程,包括需求分析、原理图设计、元器件选用、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。 三、设计内容 1.点阵显示系统启动后的初始状态 在计算机显示器上出现菜单: dot matrix display system 1.←left shift display 2.↑up shift display 3.s stop 4.Esc Exit 2.点阵显示系统运行状态 按计算机光标←键,点阵逐列向左移动并显示:“微型计算机技术课程设计,点阵显示系统,计科11302班,陈嘉敏,彭晓”。 按计算机光标↑键,点阵逐行向上移动并显示:“微型计算机技术课程设计,点阵显示系统,计科11302班,陈嘉敏,彭晓”。 按计算机光标s键,点阵停止移动并显示当前字符。 3.结束程序运行状态 按计算机Esc键,结束点阵显示系统运行状态并显示“停”。 四.设计所需器材与工具 1.一块实验面包板(内含时钟信号1MHz或2MHz)。 2.可编程芯片8253、8255、74LS245、74LS138各一片,16×16点阵显示器件一片。

硬件电路设计过程经验分享 (1)

献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝,离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候,与你一样,俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性,EMI,PS设计准会把你搞晕。别急,一切要慢慢来。 1)总体思路。 设计硬件电路,大的框架和架构要搞清楚,但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好,自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的,那就要搞清楚要实现什么功能,然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果,越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计,那么恭喜你,你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO,还是先看懂理解了再说,一方面能提高我们的电路理解能力,而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片,找datasheet,看其关键参数是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的关键参数,以及能否看懂这些关键参数,都是硬件工程师的能力的体现,这也需要长期地慢慢地积累。这期间,要善于提问,因为自己不懂的东西,别人往往一句话就能点醒你,尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分,原理图,pcb,物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。

pcb涉及到实际的电路板,它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁),而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上,然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后,要用到哪些元器件应该有所归纳,所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel,也就是altimuml容易上手,在国内也比较流行,应付一般的工作已经足够,适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具,硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos,是post-command型的;而cadence的产品concept&allegro是pre-command型的,用惯了protel,突然转向cadence的工具,会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有1)原理图设计。2)pcb设计。3)制作BOM 表。现在简要谈一下设计流程(步骤): 1)原理图库建立。要将一个新元件摆放在原理图上,我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性,并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY),周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单,而且因为用的人多,许多元件都能找到现成的库,这一点对使用者极为方便。应搞清楚ic body,ic pins,input pin,output pin,analog pin,digital pin,power pin等区别。 2)有了充足的库之后,就可以在原理图上画图了,按照datasheet和系统设计的要

电路原理图设计规范

C 电路原理图设计规范 Hardware

Revision List

一、Purpose/ 目的 本规范规定了公司硬件电路原理图的设计流程和设计原则,主要的目的是为电路原理图设计者提供必须遵守的规则和约定。 提高原理图的设计质量和设计效率,提高原理图的可读性,可维护性,为PCB Layout做好基础。 二、Scope/ 适用范围 本规范适用于研发部硬件人员使用Altium Designer 工具绘制电路原理图,亦可作为其他工具参考规范。 三、Glossary/ 名词解释 图幅 网络标号 网络表 标称值 元器件库 图形符号 四、Necessary Equipment/ 必须文件 设计需求分析。 系统方案说明。 主要零件的datasheet,参考设计,注意事项。 产品机构图(可选) 五、Procedure/ 流程规范细则 确定图纸尺寸、标题规范 根据实际需要,电路的复杂程度选择图纸尺寸,常用的图纸尺寸有A2,A3,A4. 每个图纸可根据实际情况分为纵向和横向排版,一般选用横向。 在选用图纸时,应该能准确清晰的表达该区域电路的完整功能。 标题栏规范 项目名称宋体三号 图纸名称宋体四号 版次宋体四号 页数/页码宋体四号 设计人员宋体四号 分页规范 当同一块PCB上的电路原理图,由于内容太多,无法在同一张图纸上画完,这时需分多页绘制原理图,分页绘制的原理图,在结构属性上各页之间是同级平等的,相互可以拼接成一张图。分页绘制的首要规则是同一个子功能单元电路必须绘制在同一页上。

当分页绘制时,要注意此时网络标号和项目代号是全局变量,不同网络不能用相同的网络标号,即此时网络标号和项目代号在总图中是唯一的,不得有重复。 元器件标识规范 元器件标注的基本信息,即是显示在原理图上的信息,应包括元器件的编号和标称值。 其中元器件的编号一般根据元器件种类以不同的英文字母表示,后面加注流水编号。注意:元器件编号要连续,中间不要间断,不要出现重复。 标称值规范 标称值是器件的电器特性的必要描述,标称值的标注原则是能准确反映该器件的特征,只要选用了满足该参数的同类器件,就可以保证正常的电气性能,不会因为其它未标明的参数改变而造成原理图错误或导致电路故障。 电阻类 ≤1ohm 以小数表示,而不以毫欧表示0RXX,例如0R47,0R033 ;包含小数表示为XRX,例如4R7,4R99,49R9 ;包含小数表示为XKX,例如4K7,4K99,49K9 ;包含小数表示为XMX,例如4M7,2M2

微机原理课件设计简易计算器

$ 二○一一~二○一二学年第一学期 信息科学与工程学院 自动化系 : 课程设计计划书 课程名称:微机原理及应用课程设计 班级:自动化 0901 姓名:王立 学号: 4032 ] 指导教师:孟志华

二○一一年十二月六日 一、课题名称 简易计算器设计 二、课题目的 利用8088和8255设计一个简易计算器,并将其结果显示在LED数码管上。熟悉系统设计的基本步骤,掌握8088与8255的接口设计,掌握通过8255设计键盘扫描技术,掌握通过8255显示七段共阴极数码管设计。加强对8088数据总线,地址总线及接口寻址的理解,加深对8255的端口控制的理解。 ! 三、需求分析 (1)能够实现99以内的加减乘法运算,并显示在2位LED上。 (2)对于减法运算产生的负数,可在LED上显示“-”号,若负量超过9,则显示“E0”。 四、方案选择 方案一: 、 该方案将LED显示电路直接接在8088的DB上,而键盘则采用8255进行扫描。

( 方案二: 该方案则是将LED 显示电路和键盘扫描电路分别接在两 个不同的8255上,扫描和显示时,选中不同的8255 。 方案三: ) 该方案则只用一片8255驱动LED 显示和键盘扫描电路。 方案评估: 方案一:LED 显示驱动电路实现起来较简单,但是很浪费系统总线资源,舍弃! 方案二:释放了系统数据总线,但是方案缺乏经济性,因为采用了两片8255,与建设资源节约型社会初衷冲突!舍弃! 方案三:此种方案较为经济,方便,具有模块化的特点(因为将计算和显示电路全部集成在了8255上,应用时,直接挂接8255

即可实现要求!) & 综上所述:采用方案三! 五、程序流程图 程序总流程图:

硬件-原理图布线图-设计审核表

硬件设计检查列表——Check List 产品名称开发代号 PCB P/N PCB 版本 PCBA P/N PCBA 版本 产品功能简述: 原理图设计部分(参考《电路原理图设计规范》) 1.电路图图幅选择是否合理。(单页,多页)是?否?免? 2.电路图标题栏、文件名是否规范。是?否?免? 3.元件大小、编号、封装是否有规律,是否符合要求。是?否?免? 4.元器件标注(名称,标称值,单位,型号,精度等)是否符合要求是?否?免? 5.元器件摆放和布局是否合理、清晰。是?否?免? 6.器件间连线是否正确,规范。是?否?免? 7.电气连线交叉点放置是否合理。是?否?免? 8.重要的电气节点是否明确标示。是?否?免? 9.重要网络号是否标准清晰。是?否?免? 10.是否对特殊部分添加注释。是?否?免? 11.零件选型是否符合要求(零件封装,可购买性,电压电流是否满足等)。是?否?免? 12.是否设计测试点,Jump点。是?否?免? 13.是否符合ESD保护设计要求。是?否?免? 14.是否符合EMI/EMC设计要求。是?否?免? 15.是否有过流、过压保护设计。是?否?免? 16.元器件选项是否能满足功能设计的功耗,电压,电流的要求。是?否?免? 17.时钟晶振电容是否匹配,晶振选项是否正确(有源、无源)。是?否?免? 18.I/O口开关量输入输出是否需要隔离。是?否?免? 19.上拉、下拉电阻设计是否合理。是?否?免? 20.是否进行过DRC检查。是?否?免? 21.是否存在方框图。是?否?免? 22.是否标注模块名称。是?否?免? 23.原理图层级结构是否合理、清晰。是?否?免? 24.标注部分字体、大小是否合理。是?否?免? 25.零件选型的可采购性。是?否?免? 26.零件选型的可生产性。是?否?免?Designed by:Checked by:Approved by:

电路原理图设计规范

xxxx交通技术有限公司——原理图设计规范 目录 一、概述...........................................错误!未定义书签。 二、原理图设计.....................................错误!未定义书签。 1、器件选型:..................................错误!未定义书签。(1)、功能适合性:.........................错误!未定义书签。(2)、开发延续性:.........................错误!未定义书签。(3)、焊接可靠性:.........................错误!未定义书签。(4)、布线方便性:.........................错误!未定义书签。(5)、器件通用性:.........................错误!未定义书签。(6)、采购便捷性:.........................错误!未定义书签。(7)、性价比的考虑.........................错误!未定义书签。 2、原理图封装设计:............................错误!未定义书签。(1)、管脚指定:...........................错误!未定义书签。(2)、管脚命名:...........................错误!未定义书签。(3)、封装设计:...........................错误!未定义书签。(4)、PCB封装:............................错误!未定义书签。(5)、器件属性:...........................错误!未定义书签。 3、原理设计:.................................错误!未定义书签。(1)、功能模块的划分:.....................错误!未定义书签。

武科大微机原理课程设计

一、设计题目 键控数据采集及数值显示电路设计 二、设计任务 按不同的数字键(0、1、2、3、4、5、6、7)采集0809相应数据通道的模拟量,并在LED 数码管上显示值。设定输入模拟量在0—5V范围内,显示值在0—255范围内。 三、设计要求 1.画出连接线路图或功能模块引脚连接图。 2.采用8088CPU作主控制器,0809作A/D转换器,采用直接地址译码方法,给各芯片分配地址,选取芯片中必须包含有8255。 3.采用3个共阴极型LED动态显示,只需显示0—255范围内的值。 四、设计思想及需要用的主要芯片 1、设计思想 首先通过编程对8255初始化,然后通过8255对ADC0809转换器初始化,通过0~7号按键(在这里0~7号按键用开关实现,有按键的过程中会有抖动,所以需要加入一个74LS244芯片,用于缓冲),经8088微处理器处理后选择ADC0809的模拟通道,将0~5V内的模拟量通过选择的模拟通道传递给模数转换器,通过转换器把模拟量转换为0~255之间的数字量,将数字量通过可编程并行接口8255(在这里端口A作为数据输入端,端口B作为数据输出端,端口C作为控制端),送给LED数码管显示。 2.主要芯片及其功能 ADC0809与系统的接口包括两个输出口和一个输入口,第一个输出口用于控制芯片内部的模拟通道选择,CPU输出的通道地址从ADC0809的引脚ADDA、ADDB、ADDC输入,并利用ALE信号触发锁存;第二个输出口是哑元,用以触发ADC0809的引脚START启动转换。当转换结束后,ADC0809的引脚EOC会产生一个高电平的状态信号,该信号用于检测,也可用于申请中断。随后,CPU可以从ADC0809的引脚D0-D7输入转换后的数据。其芯片引脚图如下 8255是并行通信接口芯片,其基本功能是以并行的方式在系统总线与I/O设备之间传送

硬件电路板设计规范标准

0目录 0目录 (2) 1概述 (4) 1.1适用范围 (4) 1.2参考标准或资料 (4) 1.3目的 (5) 2PCB设计任务的受理和计划 (5) 2.1PCB设计任务的受理 (5) 2.2理解设计要求并制定设计计划 (6) 3规范内容 (6) 3.1基本术语定义 (6) 3.2PCB板材要求: (7) 3.3元件库制作要求 (8) 3.3.1原理图元件库管理规范: (8) 3.3.2PCB封装库管理规范 (9) 3.4原理图绘制规范 (11) 3.5PCB设计前的准备 (12) 3.5.1创建网络表 (12) 3.5.2创建PCB板 (13) 3.6布局规范 (13) 3.6.1布局操作的基本原则 (13) 3.6.2热设计要求 (14) 3.6.3基本布局具体要求 (16) 3.7布线要求 (24) 3.7.1布线基本要求 (27) 3.7.2安规要求 (30)

3.8丝印要求 (32) 3.9可测试性要求 (33) 3.10PCB成板要求 (34) 3.10.1成板尺寸、外形要求 (34) 3.10.2固定孔、安装孔、过孔要求 (36) 4PCB存档文件 (37)

1概述 1.1 适用范围 本《规范》适用于设计的所有印制电路板(简称PCB); 规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准。 1.2 参考标准或资料 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨,使用下列标准最新版本的可能性: GB/4588.3—88 《印制电路板设计和使用》 Q/DKBA-Y001-1999《印制电路板CAD工艺设计规范》 《PCB工艺设计规范》 IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions) IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> (Acceptably of printed board) IEC60950 安规标准 GB/T 4677.16-1988 印制板一般检验方法

经验分享:硬件电路怎么设计

经验分享:硬件电路怎么设 计

1)总体思路。 设计硬件电路,大的框架和架构要搞清楚,但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好,自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的,那就要搞清楚要实现什么功能,然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果,越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计,那么恭喜你,你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO,还是先看懂理解了再说,一方面能提高我们的电路理解能力,而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片,找datasheet,看其关键参数是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的关键参数,以及能否看懂这些关键参数,都是硬件工程师的能力的体现,这也需要长期地慢慢地积累。这期间,要善于提问,因为自己不懂的东西,别人往往一句话就能点醒你,尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分,原理图,pcb ,物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。pcb涉及到实际的电路板,它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁),而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上,然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信

号(布线)。完成了pcb布局布线后,要用到哪些元器件应该有所归纳,所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel,也就是altimuml容易上手,在国内也比较流行,应付一般的工作已经足够,适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具,硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos,是post-command型的;而cadence的产品concept & allegro 是pre-command型的,用惯了protel,突然转向cadence的工具,会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有: 1)原理图设计。 2)pcb设计。 3)制作BOM表。 现在简要谈一下设计流程(步骤): 1)原理图库建立。 要将一个新元件摆放在原理图上,我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性,并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY),周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单,而且因为用的人多,许多元件都能找到现成的库,这一点对使用者极为方便。应搞清楚 ic body,ic pins,input pin,output pin, analog pin, digital

原理图和PCB的设计规范

一.PCB设计规范 1、元器件封装设计 元件封装的选用应与元件实物外形轮廓,引脚间距,通孔直径等相符合。元件外框丝印统一标准。 插装元件管脚与通孔公差相配合(通孔直径大于元件管脚直径8-20mil),考虑公差可适当增加。建立元件封装时应将孔径单位换算为英制(mil),并使孔径满足序列化要求。插装元件的孔径形成序列化,40mil以上按5mil递加,即40mil,45mil,50mil……,40mil以下按4mil递减,即36mil,32mil,28mil……。 2、PCB外形要求 1)PCB板边角需设计成(R=1.0-2.0MM)的圆角。 2)金手指的设计要求,除了插入边按要求设计成倒角以外,插板两侧边也应设计成(1-1.5)X45度的倒角或(R1-1.5)的圆角,以利于插入。 1.布局 布局是PCB设计中很关键的环节,布局的好坏会直接影响到产品的布通率,性能的好坏,设计的时间以及产品的外观。在布局阶段,要求项目组相关人员要紧密配合,仔细斟酌,积极沟通协调,找到最佳方案。 器件转入PCB后一般都集中在原点处,为布局方便,按合适的间距先把 所有的元器件散开。 2)综合考虑PCB的性能和加工效率选择合适的贴装工艺。贴装工艺的优先顺序为: 元件面单面贴装→元件面贴→插混装(元件面插装,焊接面贴装一次波峰成形); 元件面双面贴装→元件面插贴混装→焊接面贴装。 1.布局应遵循的基本原则 1.遵照“先固后移,先大后小,先难后易”的布局原则,即有固定位 置,重要的单元电路,核心元器件应当优先布局。

2.布局中应该参考原理图,根据重要(关键)信号流向安排主要元器 件的布局。 3.布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短, 过孔尽可能少;高电压,大电流信号与低电压,小电流弱信号完全分开; 模拟与数字信号分开。 4.在满足电器性能的前提下按照均匀分布,重心平衡,美观整齐的标 准优化布局。 5.如有特殊布局要求,应和相关部门沟通后确定。 2.布局应满足的生产工艺和装配要求 为满足生产工艺要求,提高生产效率和产品的可测试性,保持良好的可维护性,在布局时应尽量满足以下要求: 元器件安全间距(如果器件的焊盘超出器件外框,则间距指的是焊盘之 间的间距)。 1.小的分立器件之间的间距一般为0.5mm,最小为0.3mm,相邻器件 的高度相差较大时,应尽可能加大间距到0.5mm以上。如和IC (BGA),连接器,接插件,钽电容之间等。 2.IC、连接器、接插件和周围器件的间距最好保持在1.0mm以上, 最少为0.5mm,并注意限高区和禁止摆放区的器件布局。 3.安装孔的禁布区内无元器件。如下表所示 4.高压部分,金属壳体器件和金属件的布局应在空间上保证与其它 器件的距离满足安规要求。

微机原理课程设计用8088构成最小系统

微机原理课程设计 学号: 04113024 班级: 041131 姓名:何怡

目录 概述………………………………………………………… 一.8088C PU及其引线功能………………………………………二.8088C PU的内部结构………………………………………… 三.芯片介绍…………………………………………………… 1·地址锁存器8282(74L S373)…………………………………………2·数据双向收发器8286 (74L S245)………………………………3·6264(SRA M)的引脚………………………………………………4·2764(EPR OM)的引线、功能……………………………………5·中断控制器8259A………………………………………………6·并行接口芯片8255A……………………………………………7·数模变换器0832…………………………………………………四.电路介绍……………………………………………… 1·8088最小系统地址总线、数据总线、控制总线的形 成…………………………………………………………………2·存储器电路及译码电路设计………………………………… 3·8位A/D变换接口电路……………………………………… 4·8位D/A变换接口驱动直流电机……………………………

5.步进电机控制电路 (18) 6.8259中断实验 (19) 五.设计心得 (20) 概述 一、课程设计的要求 (1)用8088构成最小系统,完成数据总线,地址总线,控制 总线的电路设计 (2)用0809组成8位温度A/D变换接口电路 (3)用0832组成8位D/A变换接口电路驱动直流电机 (4)用8255和8253组成步进电机控制电路 (5)用两片2764完成R OM的扩展,设计地址分配译码电路,地 址为F FFF0H~FFF FFH (6)用两片6264完成R AM的扩展,设计地址分配译码电路,地址为0000H~3FF FH

1.层次原理图设计

层次原理图设计 一实验目的 1 掌握层次原理图的绘制方法。 2 理解层次原理图模块化的设计方法。 二实验内容 绘制洗衣机控制电路层次原理图,包括“复位晶振模块”,“CPU模块”,“显示模块”和“控制模块”。 三实验步骤 注意:在每个原理图上都设计一个模板,内容包括:标题、姓名、学号、专业年级,日期等内容。 1 新建工程项目文件 1)单击菜单File/New/PCB Project,新建工程项目文件。 2)单击菜单File/Save Project保存工程文件,并命名为“洗衣机控制电路.PrjPCB”。 2 绘制上层原理图 1)“在洗衣机控制电路.PrjPCB”工程文件中,单击菜单File/New/Schematic,新建原理图文件。 2)单击菜单File/Save As..,将新建的原理图文件保存为“洗衣机控制电路.SchDoc” 3) 单击菜单Place/Sheet Symbol或单击“Wring”工具栏中的按钮,如图1所示,依次放置复位晶振模块,CPU模块,显示模块,控制模块四个模块电路,并修改其属性,放置后如图2所示 图1 模块电路属性

图2 放置四个模块电路 4)单击菜单P1ace/Add sheet Entry或单击“Wring”工具栏的按钮,放置模块电路端口,并修改其属性,完成后效果如图3所示 图3 放置模块电路端口 5)连线。根据各方块电路电气连接关系,用导线将端口连接起来,如图4所示 图4 连线 3 创建并绘制下层原理图 1)在上层原理图中,单击菜单Design/Create Sheet From Symbol,此时鼠标变为十字形。 2)将十字光标移到“复位晶振模块”电路上,单击鼠标左键,系统自动创建下层原理图“复位晶振模块.SchDoc”及相对应的I/O端口。如图5所示。

硬件电路原理图设计审核思路和方法

硬件电路原理图设计审核思路和方法 1、详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求; 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案,对CPU进行选型,CPU 选型有以下几点要求: a)性价比高; b)容易开发:体现在硬件调试工具种类多,参考设计多,软件资源丰富,成功案例多; c)可扩展性好; 3、针对已经选定的CPU芯片,选择一个与我们需求比较接近的成功 参考设计,一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证,比如440EP就有yosemite开发板和 bamboo开发板,我们参考得是yosemite开发板,厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西,也应该是经过严格验证的,否则也会影响到他们的芯片推广应用,纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方,CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的,当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同,可以细读CPU芯片手册和勘误表,或者找厂商确认;另外在设计之前,最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证,如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的;但要注意一点,现在很多CPU 都有若干种启动模式,我们要选一种最适合的启动模式,或者做成兼容设计;

4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型,元器件选型应该遵守 以下原则: a)普遍性原则:所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片,减少风险; b)高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,减少成本; c)采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件; d)持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件;e)可替代原则:尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件;f)向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件; g)资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚; 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改,修改时对于每 个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计,如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的,那么基本可以放心参照设计,但即使只有一个参考设计与其他的不一样,也不能简单地少数服从多数,而是要细读芯片数据手册,深入理解那些管脚含义,多方讨论,联系芯片厂技术支持,最终确定科学、正确的连接方式,如果仍有疑义,可以做兼容设计;这是整个原理图设计过程中最关键的部分,我们必须做到以下几点: a)对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计,越难的应该越多,成功参考设计是“前人”的经验和财富,我们理当借鉴吸收,站在“前人”的肩膀上,也就提高了自己的起点;

8086微机原理课程设计_压力测量系统的设_有硬件电路图计

序号: 课程设计 (微机原理及应用A) O—年七月八日

课程设计任务书及成绩评定 课题名称压力测控系统的设计 I、题目的目的和要求: 设计一个对压力传感器的信号进行检测并在LED数码显示器上显示压力 值的系统,当压力低于30pa时,黄灯闪烁,闪烁周期为1秒。当压力高于150pa 时,红灯闪烁。LED的显示内容为P二XXX。X为测试值。 II、设计进度及完成情况 Ill、主要参考文献及资料 《微型计算机原理及应用》清华大学出版社郑学坚周斌

《微型计算机技术及应用》清华大学出版社史嘉权 《微机原理与接口技术基础与应用》海洋出版社邓振杰 《微机原理与接口技术实验及课程设计》西南交通大学出版社杨斌 《单片机原理及接口技术》清华大学出版社梅丽凤王艳秋 学科部主任___________ (签字) 切、成绩评定: 设计成绩:_________________ (教师填写) 指导老师:(签字) 二O—一年七月八日 '、设计要求 设计一个对压力传感器的信号进行检测并在LED数码显示器上显示压力 值的系统,当压力低于30pa时,黄灯闪烁,闪烁周期为1秒。当压力高于150pa 时,

红灯闪烁。LED的显示内容为P二XXX。X为测试值。 二.设计思想 压力测试系统的设计,必然要牵涉到压力的感应与转化,所以必须要有压力传感与A/D转换器。将自然中的模拟量转化为电压信号,再转化位数字信号进行处理。一个小型的微机系统,必须要有8086cpu来进行整体的控制,将其通过8255与A/D传感器进行连接。这就是这个系统的主要框架。 而具体的应用框架则是在主要的框架上添加。要当压力低于30pa时,黄灯闪烁。当压力高于150pa时,红灯闪烁。则应添加8255。模块。通过编程来控制黄灯与红灯的亮灭情况,考虑到要进行比较,所以我用了两个比较器进行数据的比较。同时,由于灯要闪烁,闪烁周期要一秒,所以我们考虑到还要加一个8253芯片去控制。但根据个人情况,这个模块我省略了。而至于LED显示,且显示内容为三位。我只在程序之中体现,而在硬件图中没有去体现。 三.系统设计框图

硬件电路板设计规范

硬件电路板设计规范(总36 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

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1概述............................................... 错误!未定义书签。 适用范围............................................ 错误!未定义书签。 参考标准或资料 ...................................... 错误!未定义书签。 目的................................................ 错误!未定义书签。2PCB设计任务的受理和计划............................ 错误!未定义书签。 PCB设计任务的受理................................... 错误!未定义书签。 理解设计要求并制定设计计划 .......................... 错误!未定义书签。3规范内容........................................... 错误!未定义书签。 基本术语定义........................................ 错误!未定义书签。 PCB板材要求: ....................................... 错误!未定义书签。 元件库制作要求 ...................................... 错误!未定义书签。 原理图元件库管理规范:......................... 错误!未定义书签。 PCB封装库管理规范............................. 错误!未定义书签。 原理图绘制规范 ...................................... 错误!未定义书签。 PCB设计前的准备..................................... 错误!未定义书签。 创建网络表..................................... 错误!未定义书签。 创建PCB板..................................... 错误!未定义书签。 布局规范............................................ 错误!未定义书签。 布局操作的基本原则............................. 错误!未定义书签。 热设计要求..................................... 错误!未定义书签。 基本布局具体要求............................... 错误!未定义书签。 布线要求............................................ 错误!未定义书签。 布线基本要求................................... 错误!未定义书签。 安规要求....................................... 错误!未定义书签。 丝印要求............................................ 错误!未定义书签。 可测试性要求........................................ 错误!未定义书签。 PCB成板要求......................................... 错误!未定义书签。

Candence原理图库设计指南

原理图库设计 一,工具及库文件目录结构 目前公司EDA库是基于Cadence设计平台,Cadence提供Part Developer库开发工具供大家建原理图库使用。 Cadence 的元件库必具备如下文件目录结构为: Library----------cell----------view(包括Sym_1,Entity,Chips,Part-table) Sym_1:存放元件符号 Entity:存放元件端口的高层语言描述 Chips:存放元件的物理封装说明和属性 Part-table:存放元件的附加属性,用于构造企业特定部件 我们可以通过定义或修改上述几个文件的内容来创建和修改一个元件库,但通过以下几个步骤来创建元件库则更直观可靠一些。 二,原理图库建库参考标准 1,Q/ZX 04.104.1电路原理图设计规范-Cadence元器件原理图库建库要求 该标准规定了元件库的分类基本要求和划分规则,元器件原理图符号单元命名基本要求和规则,元器件原理图符号单元图形绘制基本要求和规则。 2,Q/ZX 04.125 EDA模块设计规范 此标准规定了全公司基于Cadence设计平台的EDA模块库的设计标准。 3,Q/ZX 73.1151 EDA库管理办法 此标准规定了公司统一的基于Cadence设计平台的元器件原理图库,封装库,仿真库和相应PCBA DFM评审辅助软件V ALOR的VPL库及相应的元器件资料的管理办法。从此标准中我们可以知道VPL建库流程,建库过程的各项职责以及VPL库的验证,维护等管理办法。4,Q/ZX 73.1161 EDA模块库管理办法 此标准规定了全公司基于Cadence设计平台的EDA模块库的管理办法。 三,原理图库建库step by step 第一步,建库准备 在打开或新建的Project Manager中,如图示,打开Part Developer。

微机原理与接口技术电子表设计

… 微机原理与接口技术 课程设计报告 、 设计名称:电子表设计 专业:计算机原理与接口技术 班级: 姓名: 学号: 指导教师: |

2014年 11 月 27 日

目录 摘要 (2) 一、设计目的及要求 (3) 设计任务 (3) 设计功能 (3) 课程设计方式及基本要求 (3) 实验方式 (3) * 基本要求 (3) 设计所用元件 (4) 二、设计题目及思想 (4) 设计原理 (4) 主要模块 (5) 芯片初始化 (7) 程序流程图 (9) 硬件接线图 (11) | 三、调试结果 (13) 四、课程设计总结 (16) 遇到问题及解决方案 (16) 课程设计心得体会 (16) 参考文献 附录 `

摘要 汇编语言是计算机能够提供给用户使用的最快而又最有效的语言,也是能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言。因而,对程序的空间和时间的要求很高的场合,汇编语言的应用是必不可少的。至于很多需要直接控制硬件的应用场合,则更是非用汇编语言不可了。随着科学技术迅速发展,理工科大学生不仅需要掌握计算机方面的基本理论知识,而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科学研究能力。 通过课程设计,使学生巩固和加深微型计算机原理理论知识,通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养,同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯,为今后工作打下良好的基础。鉴于汇编语言的广泛用途及其在当代计算机界的重要作用,本人利用学的知识,在同学门的帮助下,花费大量时间,完成了关于电子表的系统设计。这个系统是应用于电脑中的小应用程序,可是显示电脑中的时间。很多地方都会有个时钟显示,其中大多是应用了类似这样的方法。 关键词:汇编语言微机原理接口技术时钟显示

微机原理课程设计波形发生器

微机原理课程设计 波形发生器 基本要求: (1)通过按键选择波形,波形选择(方波、三角波)。8255 A 和0832 (2)通过按键设定波形的频率,同时波形频率在数码管上显示。8255A (3)频率设定后,通过8253精确计时来设置波形宽度大小,比如方波的占空比。(4)8259A产生中断,用示波器显示输出波形。 附加要求: (1)通过按键可以增大或者降低频率; (2)显示正弦波。

目录 一理论部分 1.1 课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计要求与内容 (2) 1.3 总体设计方案 (2) (1)设计思想及方案论证 (2) (2)总体设计方案框图 (3) 1.4 系统硬件设计 (4) 1.5 系统软件设计 (5) 二实践部分 2.1 系统硬件原理简介 (6) 2.2 程序调试 (9) 2.3 软件系统的使用说明 (9) 三课程设计结果分析 3.1 实验结果 (10) 3.2 结果分析 (11) 四课程设计总结 (11) 五附录 5.1源程序及说明 (12)

波形发生器 一 理论部分 1.1 课程设计的目的 (1)综合模拟电子线路、数字电子技术和微机原理等多门专业基础课程的知识,使学生对 以计算机为核心的通信、测量或控制系统有个全面了解和实践的过程。 (2)掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法,进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力,强化本学科内容并扩展知识面。 (3)体验分析问题、提出解决方案、通过编程等手段实现解决方案、不断调试最终达到设计要求的全过程。 (4)培养学生的创造力和对专业的适应性。 1.2 课程设计的内容和要求 1、通过按键选择波形,波形选择(方波、三角波、正弦波)。8255 A 和0832 2、通过按键设定波形的频率,同时波形频率在数码管上显示。8255A 3、频率设定后,通过8253精确计时来设置波形宽度大小,比如方波的占空比。 4、8259A 产生中断,用示波器显示输出波形。 5、通过按键可以增大或者降低频率; 6、画出电路原理图,说明工作原理,编写程序及程序流程图。 1.3 总体设计方案 (1)设计思想及方案论证 由于要求达到模拟信号波形发生,因此要由D/A 转换芯片0832来来完成此项任务,由8253形成波形的主要做法是:先输出一个下限电平,将其保持t 然后输出一个稍高的电平,在保持t ,然后重复此过程,因此需要延长0832输入数据的时间间隔来改变频率。如图1信号发生波形图所示。0832输入的数据的延时可以通过软件完成,也可以通过硬件完成。由于实验要求输出的波的频率可以改变,且精确,所以选用硬件延时 硬件延时主要由计时器8253和中断控制器8259来实现。由8253输出的方波的高低电平,来触发8259的IR0端,8259给CPU 中断信号,CPU 中断来执行相应的中断子程序,中断子程序为向0832输出数据的程序,通过选择此程序可以产生锯齿波,方波,正弦波。由于0832产生的方波的频率可以控制,所以每次中断执行波形发生程序的时间间隔可以精确控制。以此来控制输出的波形频率。最后通过8255驱动LED 数码显示管,实现对输入的频率的显示,由键盘直接输入波形频率,通过LED 数码显示管显示。 +5V 0V 图1 信号发生波形图

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