单片机最小系统实验报告
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单片机最小系统制作
摘要:单片机在电子设计竞赛中的主要功能是负责整个系统的控制,一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路、复位电路、案件、、外部扩展接口等部分组成,如图所示给出了单片机最小系统的原理图
一、时钟电路
单片机内部具有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器,通常引脚XTAL2和XTAL1跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器,我们这用12MHZ的频率的石英晶体,补偿电容通常22PF 左右的瓷片电容。
一、复位电路
单片机最小系统采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。
此系统为手动复位,要求在电源接通的条件下,在单片机运行期间,用按钮开关操作是单片机复位。
手动复位是通过按键将电阻R1与电源接通来实现。
二、元器件清单
1 万能版(1个)
2 电阻1K (2个)
3 晶振12M (1个)
4 瓷片电容20pF (2个)
5 电解电容10uF (1个)
6 电动开关(1个)
7 插座40脚(1个)。
自动化电气与工程类工程实训实验报告课程名称:自动化电气与工程类工程实训实验学院(系):自动化学院专业:自动化班级:0811102学号: 2011212935 201121925学生姓名:陆正媚欧杰基于单片机最小系统设计一、实验任务和性能指标1.1实验任务学习掌握PROTEUS仿真软件的基本使用,熟悉KEIL软件的使用。
并且对单片机最小系统进行仿真设计,实现1.在电路上实现秒表计时功能。
2.同时实现计时器功能,显示时分秒。
3.用单片机及外围接口电路(键盘接口和显示接口电路)制作一个计算器,实现对键盘的扫描,并用八位数码管显示结果。
1.2性能指标秒表计时要求能精确至0.01秒,计时器要求能循环显示,格式为时—分—秒,并能实现时间的调整,包括时间的增加和减小,对键盘的扫描实现4*4矩阵键盘的扫描,并能循环显示。
二、系统设计方案按照系统设计的功能的要求,初步确定设计系统由单片机主控模块、八位数码管显示模块、键扫描接口电路共三个主要模块组成。
主控芯片使用AT89C52单片机,键盘电路采用4*4矩阵键盘电路,并附有三位功能选择键模块,显示模块采用八位一体共阳极数码管。
对于秒表,选择功能一,4*4键盘的加号按钮为秒表的开始按钮,按下时秒表开始计时,再按一次停止计时;减号为清零按钮,按下时秒表清零。
对于时钟,选择功能二,4*4键盘的“1”“2”分别是小时,分钟的增大调节,“4”“5”分别是小时,分钟的减小调节。
三、硬件系统设计1.单片机最小系统单片机最小系统就是支持主芯片正常工作的最小电路部分,包括主控芯片、复位电路和晶振电路。
主控芯片选取AT89C52芯片,因其具有良好的性能及稳定性,价格便宜应用方便。
晶振选取12MHz,晶振旁电容选取30pF。
采用按键复位电路,电阻选取10KΩ,电容选取10μF。
单片机最小系统硬件电路图如附件图一所示。
2.键盘接口电路P3.4-3.7分别接S1-S4。
S1-S4功能分别是功能选择,秒表开关,秒表终止,设置只需要对P3.4-P3.7进行低电平检测就可以看出是否有键按下。
单片机最小系统制作实验报告单片机最小系统实验报告《单片机原理及应用技术》设计课题:系别:专业:学号:姓名:指导老师:课程设计报告2012年6月单片机最小系统(流水灯的设计)一、单片机简介由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多记成电路生产家相继推出各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中,MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。
目前,可用于MCS-51系列单片机开发的硬件越来越多,与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善,因此,可以极方便地利用现在资源,开发出用于不同目的的各类应用系统。
单片机最小系统是在以MCS-51单片机为基础上扩展,使其能更方便地运用于测试系统中,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被测试的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,称为在实时监测和自动控制领域中广泛应用的期间,在工业生产中称为必不可少的器件,尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。
普遍来说,单片机又称单片微控制器,是在一块芯片中集成了CPU(中央处理器)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器)、定时器/ 计数器和多种功能的I/O(输入/ 输出)接口等一台计算机所需要的基本功能部件,从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。
二、电路简介在我们的单片机最小系统设计中,有些电路的介绍简单如下:复位电路:由电容串联电阻构成,电容电压不能突变的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。
典型的51单片机当RST 脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC 的取值就可以保证可靠的复位。
晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz (因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)//12MHz (产生精确的us级时歇,方便定时操作(来自: 写论文网:单片机最小系统制作实验报告))。
单片机最小系统实训报告一、实训目的1.掌握并理解“单片机最小系统”的原理及制作,牢记最小系统中各元器件的参数及各元器的作用。
2.掌握单片机芯片的内部组成及存储器结构。
3.理解常用指令的功能和使用方法。
3.掌握各种寻址方式。
4.掌握单片机的中断源,中断控制寄存器,中断响应过程,定时/计数器的电路结构、功能和使用方法,定时器/计数控制寄存器。
5.复习利用Keil51软件对程序进行编译6.用 Protel 软件绘制“单片机最小系统”电路,并用调试程序进行仿真。
7.会根据实际功能,正确选择单片机功能接线,编制正确程序。
对实验结果能作初步分析和解释,能写出合乎规格的实训报告。
二、实训工具1、单片机测试平台:PC机,串口线,并口线,单片机开发版2、软件:Keil51测试软件,Protel仿真软件,DXP2004软件三、实训要求通过本实训,学生应达到以下几方面的要求:素质要求•以积极认真的态度对待本次实训,遵章守经、团结协作。
•善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题,努力培养独立工作的能力。
能力要求•模拟电路的理论知识。
•脉冲与数字电路的理念知识。
•通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力。
•能够熟练地制作单片机最小系统。
•能够熟练地编写 8951 单片机汇编程序。
•能够熟练地运用仿真软件对单片机最小系统仿真。
四、实训内容•掌握并理解“单片机最小系统”的原理及制作,牢记最小系统中各元器件的参数及各元器的作用。
•用Keil51测试软件编写 8951 单片机汇编程序•用 Protel 软件绘制“单片机最小系统”电路原理图。
•运用仿真软件对单片机最小系统仿真五、实训基本步骤①用 Protel 软件绘制“单片机最小系统”电路原理图。
②根据原理图生成PCB图、GB文件、钻孔文件。
【见附件】③绘制印刷电路板。
④根据原理图焊接个原件。
生成单片机开发版。
⑤用Keil51软件编写单片机最小系统测试程序。
⑥用仿真软件绘制单片机最小系统原理图,测试测量程序。
51单片机最小系统实验报告1.实验目的:1).学习、了解单片机原理,即单片机的各引脚功能、特殊功能寄存器、中断系统、定时/计数器和通信方式等;2).了解指令系统,各指令的功能;3).学习电路原理设计,PC板设计以及编排;2.方案设计:1).最小系统部分的设计能够用于基本的数字信号处理,运行一些简单的程序。
此部分主要包括电源电路、复位电路、时钟电路、USB 接口设计等;2).扩展电路的设计对于51最小系统CPU芯片等在芯片出厂时不可能让片内存储器的大小满足所有功能的要求,如果将片内存储器做太大,必然造成芯片成本的提高。
所以合适的外部RAM、液晶、外部中断和串行接口电路设计等。
3.任务:51单片机最小系统的设计1)CPU选择:STC15W4K系列选择原因:a.宽电压(2.5V-5.5V)b. 大容量4K字节SRAM和多组并行端口c.16/32/56/61/63.5字节多选Flash程序储存器以及普通定时、计数器T0-T4外部管脚可掉电唤醒。
d.内置高精准时钟(5-28MHz任意设置)和集成MAX810专用复位电路e.看门狗、对外输出时钟及复位2).系统要实现的功能:以UPU为核心器件,并利用外存储器对最小系统电路进行扩展。
在介绍CPU基本特点的基础上,通过学习指导,开展出51单片机最小系统板。
系统要实现以下功能,最小系统部分的设计能够用于基本的数字信号处理,运行一些简单的程序。
此部分主要包括电源电路、复位电路、时钟电路、中断系统,USB 接口的设计和相对扩展等。
4.外围器件选择及说明:1).外部RAM:IS62C256AL。
ISSI的IS62C256AL是一个32Kx8位字长的低功耗CMOS静态随机存取存储器。
IS62C256AL采用ISSI公司的高性能,低功耗CMOS工艺制造。
当/CE处于高电平(未选中)时,IS62C256AL进入待机模式。
在此CMOS 输入标准的待机模式下,功耗低至150 μW(典型值)。
单片机最小系统实验设计报告一、实验目的(1)熟悉单片机最小系统的组成,上机步骤及调试方法;(2)加深理解C51汇编语言逻辑结构,能够使用汇编进行简单的程序编写;(3)将课上学到的理论知识联系实际,完成简单的电子控制系统;二、实验所需仪器及设备三、实验线路及原理下图为实验板电路图:(1)硬件组成及原理硬件组成:89S52单片机、8D锁存器74LS573两片、16选1译码器74LS154、16位七段数码显示器、轻触开关;原理:采用扫描显示,利用人眼视觉暂留效应,产生稳定的数码显示效果。
基于上述基本原理,利用单片机的P0口作为七段数码显示器的段选控制,通过两片8D 锁存器74LS573将段选控制分配到两组总共16位七段数码显示器上;单片机的P1.0-P1.3作为16位七段数码显示器的位选,而如何用单片机的4个管脚控制两组总共16位的七段数码显示器呢?这里使用的是1片16选1的译码器74LS154。
(2)软件原理程序流程图:显示主循环个按键完成设置、加、在按键子程序中以及加减闪烁的值,数据缓FLASH修改显示缓冲 区闪烁位在显示子程序中,只需负责将显示缓冲区的数据取出来进行显示即可按键子程序说明:KEYIN: JNB SSET,KEYIN1 ;判断SET键是否按下ACALL DELAY1 ;延时去抖动JNB SSET,KEYIN1JB SSET,$ ;判断SET键是否松开INC FLASH ;SET键按下调整闪烁标志位MOV R7,FLASHCJNE R7,#17,KEYIN1;判断FLASH是否已经移出16位MOV FLASH,#0HKEYIN1: MOV TEMP1,R0JNB SSUB,KEYIN2;判断减键是否按下ACALL DELAY1;延时去抖动JNB SSUB,KEYIN2JB SSUB,$ ;判断减键是否松开MOV A,FLASHADD A,#60HMOV R0,ADEC @R0;减键按下修改数据缓冲区对应位的值CJNE @R0,#0FFH,KEYIN2MOV @R0,#0BHKEYIN2: JNB AADD,KEYIN3;判断加键是否按下ACALL DELAY1;延时去抖动JNB AADD,KEYIN3JB AADD,$ ;判断加键是否松开MOV A,FLASHADD A,#60HMOV R0,AINC @R0; 加键按下修改数据缓冲区对应位的值CJNE @R0,#0CH,KEYIN3MOV @R0,#0KEYIN3: MOV R0,TEMP1RET显示子程序:DISP: MOV A,@R0ACALL TAB;查表取得由第一片74LS573送出的段代码的值 ACALL SEGU9;调用第一片74LS573数据锁存子程序MOV A,@R1ACALL TAB1;查表取得由第二片74LS573送出的段代码的值 ACALL SEGU10;调用第二片74LS573数据锁存子程序INC R0;调整显缓指针INC R1;调整显缓指针ACALL SENDBIT;调用位选子程序点亮16位7段LED中的两位 ACALL DELAY;延时CJNE R0,#58H,DISP;判断是否已完成16位显示MOV R0,#50H;显缓指针付初值MOV R1,#58H;显缓指针付初值RET主程序:FLAG EQU 20HFG1 BIT FLAG.0FG2 BIT FLAG.1DATABUF1 EQU 60HDATABUF2 EQU 61HDATABUF3 EQU 62HDATABUF4 EQU 63HDATABUF5 EQU 64HDATABUF6 EQU 65HDATABUF7 EQU 66HDATABUF8 EQU 67HDATABUF9 EQU 68HDATABUF10 EQU 69HDATABUF11 EQU 6AHDATABUF12 EQU 6BHDATABUF13 EQU 6CHDATABUF14 EQU 6DHDATABUF15 EQU 6EHDATABUF16 EQU 6FHFLASH EQU 70H ;TEMP0 EQU 71HTEMP1 EQU 72HTEMP2 EQU 73HTEMP3 EQU 74HTEMP4 EQU 75HSSET BIT P3.0; SET键AADD BIT P1.7; 加键SSUB BIT P1.6; 减键ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN: CLR CSETB FG1MOV R0,#50HMOV R1,#58HMOV TEMP0,#0MOV TEMP2,#40MOV FLASH,#16MOV DATABUF1,#2MOV DATABUF2,#0MOV DATABUF3,#0MOV DATABUF4,#5MOV DATABUF5,#0BHMOV DATABUF6,#0MOV DATABUF7,#3MOV DATABUF8,#0BHMOV DATABUF9,#0MOV DATABUF10,#9MOV DATABUF11,#0BHMOV DATABUF12,#0MOV DATABUF13,#2MOV DATABUF14,#0BHMOV DATABUF15,#5MOV DATABUF16,#0 MAIN1: ACALL KEYINACALL GETDATAMOV A,FLASHCJNE A,#16,MAIN4AJMP MAIN3MAIN4: DJNZ TEMP2,MAIN2MOV TEMP2,#60CPL FG1MAIN2: JB FG1,MAIN3MOV A,FLASHADD A,#50HMOV R0,AMOV @R0,#0AHMOV R0,#50HMAIN3: ACALL DISPAJMP MAIN1GETDATA:MOV TEMP3,R0MOV TEMP4,R1MOV R0,#50H ;//显缓 MOV R1,#60H NEXT: MOV A,@R1MOV @R0,AINC R0INC R1CJNE R0,#60H,NEXTMOV R0,TEMP3MOV R1,TEMP4RETDISP: MOV A,@R0ACALL TABACALL SEGU9MOV A,@R1ACALL TAB1ACALL SEGU10INC R0INC R1ACALL SENDBITACALL DELAYCJNE R0,#58H,DISPMOV R0,#50HMOV R1,#58HRETKEYIN: JNB SSET,KEYIN1ACALL DELAY1JNB SSET,KEYIN1JB SSET,$INC FLASHMOV R7,FLASHCJNE R7,#17,KEYIN1MOV FLASH,#0HKEYIN1: MOV TEMP1,R0JNB SSUB,KEYIN2ACALL DELAY1JNB SSUB,KEYIN2JB SSUB,$MOV A,FLASHADD A,#60HMOV R0,ADEC @R0CJNE @R0,#0FFH,KEYIN2 MOV @R0,#0BHKEYIN2: JNB AADD,KEYIN3ACALL DELAY1JNB AADD,KEYIN3JB AADD,$MOV A,FLASHADD A,#60HMOV R0,AINC @R0CJNE @R0,#0CH,KEYIN3 MOV @R0,#0KEYIN3: MOV R0,TEMP1RETSENDBIT:MOV A,P1ANL A,#0F0HORL A,TEMP0INC TEMP0MOV P1,AMOV R2,TEMP0CJNE R2,#8H,SENDBIT1 MOV TEMP0,#0 SENDBIT1:RETSEGU9: CLR P1.4CLR P1.5MOV P2,ASETB P1.4MOV P1,#0AHRETSEGU10: CLR P1.4CLR P1.5MOV P2,ASETB P1.5MOV P1,#0AHRETTAB: ADD A,#1MOVC A,@A+PCRETDB 0C0H,0F9H,0A4HDB 0B0H,99H,92HDB 82H,0F8H,80HDB 90H,0FFH,0BFHTAB1: ADD A,#1MOVC A,@A+PCRETDB 03H,09FH,25HDB 0DH,99H,49HDB 41H,1FH,01HDB 09H,0FFH,0FDHDELAY1: MOV R7,#200TM2: MOV R6,#100TM1: DJNZ R6,TM1DJNZ R7,TM2RETDELAY: MOV R7,#4TMM2: MOV R6,#50TMM1: DJNZ R6,TM1DJNZ R7,TM2RETEND元件清单:C1:104C2:103C3:103C4:103C5:33pC6:33pC7:220u电解C8:103C9: 220u电解C10:103C11:4.7u电解D1--D8以及DP:LEDD9:1N4001Jmper:IDC-20Jpower:电源接插件Q1—Q9:9012R1—R16:75欧R17—R25:220欧R26—R30:1KRESET以及S1,S2,S3:轻触开关RP1—RP4:4XLED七段数码管RP5—RP6:10K排阻U1:89s52U2:74ls145U3:lm7805U9,U10:74ls573Y1:12M晶振。
单片机实验报告民生学院11级电子信息科学与技术最小系统:1、画实验原理图:2、焊接的实物图:3、流水灯程序,看能否运行4、在INT0、INT1装两个轻触按键,实现二进制加减程序:5、装LCD1602液晶并测试,装DS18B20并测试。
液晶、测温器:6用软件画PCB图实验指导书:一、名称:单片机最小系统二、功能:流水灯、加减程序、测温三、基本介绍:本单片机最小系统全手工焊制,总耗时五个小时,本组成员运用科学合理的布局,除能实现最基本的流水灯之外,还安装有温度传感器,时时刻刻监测你身边温度四、本产品售价$ 10,有意者联系马松松串口通信程序:ORG 0000HAJMP MAINORG 0023HAJMP RECEIVE ;跳转到接收中断入口ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,#20H ;T1工作方式2MOV TH1,#0FDH ;波特率9600MOV SCON,#50H ;传口工作方式1,允许中断接受SETB EA ;打开总中断SETB ES ;打开串口中断SETB TR1 ;打开定时器1AJMP $RECEIVE:CLR RIMOV A,SBUF ;串口接收数据MOV R0,AMOV SBUF,A ;将接收的数据再传送给计算机JNB TI,$CLR TIMOV A,R0MOV DPTR,#TAB ;查表显示MOVC A,@A+DPTRMOV P2,#0FFHNOPMOV P2,#00H ;送LED显示MOV P0,ARETITAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ;共阳字码表END。
目录摘要 (2)关键字 (2)系统分布图 (2)一、流水灯 (3)二、数码管 (5)三、矩阵键盘 (7)四、蜂鸣器 (9)五、时钟电路 (11)六、片外扩展 (12)七、LCD1602 (13)八、AD转换电压表 (15)九、DA控制波形 (17)实验总结 (19)附录1:系统总体布局 (19)附录2:本系统所用源程序 (19)单片机最小系统实验报告摘要:本系统以ATMEL 公司生产的AT89C51单片机为核心,包括软件设计和硬件设计两大类。
其中硬件设计包括两部分:一是系统配置,及按照系统要求配置外围电路,如键盘,数码管,流水灯,A/D转换和D/A转换等;二是系统扩展,即是单片机内部功能单元不能满足应系统用要求时,必须在片外给出相应的电路,如单片机的片外扩展。
而系统中的应用软件是根据功能要求设计的,每个应用软件都应可靠地实现系统的各种功能。
我们在设计电路时还充分地考虑了硬件电路的可扩展性和软件的可读性和可移植性。
我们的系统基本完成并能够执行实验所要求的各项功能。
关键字:AT89C51、发光二极管、液晶显示器、数码管、矩阵键盘、74HC573、片外RAM、OP07、ADC0809、DAC0832系统分布图:一、流水灯1、实验原理及实验结果:发光二极管加正向电压时导通,加反向电压时截止。
通过每次对P1口某个I/O口送入高电平使其发光,其余的I/O送低电平使其截止,每次送电平时调用延时0.2s。
通过不断调整高电平的位置,最后达到流水效果。
2、实验原理图:V 54、实验遇到的问题:同一个批次的发光二极管,按照相同的方法连接,在通电时我们发现有一个二极管发光很暗,其余5个都很亮。
我们一直想不通这是为什么,故留在报告里,请大家指点。
(我们猜想是那个二极管接触不良,未证实)5、小结:流水灯是我们做的第一个实验。
在这个实验里我们学到了:1、发光二极管的工作原理及其使用方法(总体原则是保证每个二极管正常发光);2、直流稳压电源的制作方法(整流、滤波、稳压);3、电路板的焊接方法(不要裸线焊接,防止短路)。
单片机最小应用系统制作实训报告《单片机最小应用系统制作实训报告》一、实训目的和背景单片机是嵌入式系统的核心,其应用广泛,包括家电控制、智能家居、工业控制等。
为了提高学生对单片机的理论和实践掌握能力,本次实践任务是制作一个单片机最小应用系统,以培养学生的创新意识和动手能力。
二、实训内容和步骤1.实训准备根据实验要求,选取合适的单片机型号,并准备相应的开发板、开发软件和实验器材。
2.系统设计根据实训要求,设计单片机系统的硬件和软件结构。
硬件部分包括单片机、外围设备(如按键、LED等)的连接方式和引脚分配;软件部分包括初始化设置和主程序的设计。
3.硬件搭建根据设计方案,将单片机和外围设备连接起来,并进行电路布线和焊接等工作。
4.软件编程使用开发软件对单片机进行编程,实现系统的功能。
根据设计方案,编写初始化设置的代码和主程序的代码,并进行调试和修改。
5.系统测试将制作好的单片机应用系统与外围设备连接,进行功能测试和性能评估。
调试系统,确保其各项功能正常运行,同时测试系统的稳定性和可靠性。
6.实训总结根据实训经验,总结制作单片机最小应用系统的过程中遇到的问题和解决方法,总结经验教训,并提出改进意见。
三、实训结果和体会通过实践制作单片机最小应用系统,我收获了许多经验和体会。
首先,在系统设计阶段,我深入了解了单片机的硬件和软件结构,对于系统连接和引脚分配有了更深入的理解。
其次,在硬件搭建和焊接过程中,我学会了认真仔细地进行电路布线和焊接,确保电路的正确连接和稳定性。
此外,编程过程中,我掌握了单片机的初始化设置和主程序设计的方法,提高了自己的编程能力。
通过实训测试,我发现单片机最小应用系统能够正常运行,实现了预期的功能,并且稳定性和可靠性良好。
同时,我也意识到在实践过程中,遇到问题是很正常的,关键是要善于思考和解决问题,通过调试和修改,最终找到正确的解决方案。
总之,通过这次实训,我不仅学到了单片机的基本原理和应用技术,更重要的是培养了自己的动手能力和创新意识。
单片机最小系统实验报告
实验目的:
本实验目的是探究微处理器系统最小化原理并实际运用该原理设计一个基于单片机主控的最小系统,用来分析各部件之间的作用以及学习计算机系统的操作。
实验设备:
1.单片机主芯片:亚宝半导体C02晶振
2.外部电路元器件:2个8位数据输入输出口,4个4位数据的输入输出口,4个开关,10K水银温度计,7个键盘,1个指示灯。
实验步骤:
1. 设计单片机最小系统电路:根据实验指导书绘制单片机最小系统电路图,接线涉及到的所有元器件,并标注出每个元器件的引脚号。
2. 编写相关的程序:根据实验的要求,编写相关的CH02语言程序来完成IO口的输入输出功能。
3. 上传程序:将编写的程序用串口烧录到单片机内存中
4. 测试程序:检查所有的管脚,检查程序的正确性,根据程序要求使用按键输入信号,测试输出结果。
实验结果:
在实验过程中,我发现单片机最小系统电路设计较为简单,只需要有基本的电路和编程知识,即可完成本次实验。
经过多次修改和测试,我可以得出程序正确运行的结论。
经过本次实验,我深刻理解了计算机系统的结构,学会了io口的编程,还认识了有关电子元器件的基本用途和功能,研究了系统的最小化原理,以及其背后的道理。
更重要的是,本次实验提高了我的动手能力和分析问题的能力。
电子科技大学成都学院
实训报告册
课程名称:电路板设计实验
姓名:
学号:
院系:微电子技术系
专业:集成电路设计与集成系统
*师:**
年月日
实验一:单片机电路板的设计
一、实验目的:
(1)通过熟悉Altium Designer软件的界面,进行单片机最小系统板及扩展的原理图设计、创建原理图元件、电路板的设计规划和网络表的载入、PCB的编辑、创建元件封装、报表生成与电路板输出。
(2)了解Altium Designer软件的功能及其使用说明,对软件基本操作能够熟练掌握,熟悉原理图的设计步骤,掌握绘制原理图的方法,并学会网络表及元件清单的生成,双面印制电路板(PCB)的布线流程,创建原理图元件库及其PCB元件库。
(3)培养从事科学实验的技能、技巧,提高分析和解决问题的能力,以及创新能力。
二、实验原理及内容
1.了解原理图设计基础、了解设计环境设置、学习Altium Designer 软件的功能及使用方法。
2.掌握绘制原理图的各种工具、利用软件绘制原理图。
3.掌握编辑元器件的方法构造原理图元件库。
4.熟练掌握手工绘制电路版的方法。
5.掌握绘制编辑元件封装图的方法,自己构造印制板元件库。
6.了解电路板设计的一般规则、利用软件绘制原理图并自动生成印制板图。
三、实验步骤:
1绘制与编辑原理图库与原理图
(1)新建PCB工程并保存在已建好文件夹中
(2)打开上面的PCB project,在工程下新建原理图
(3)设置图纸大小,设置环境,并添加已有元件库
(4)新建原理图库绘制变压器
(5)放置元件,注意添加已有的封装,原理图布线
(6)编译原理图,检查并修改原理图
(7)材料清单与网络表生成,为PCB做准备
2绘制PCB图
(1)新建PCB并保存在原来的工程文件夹下
(2)新建PCB元件库绘制变压器的封装,并把该封装添加到原理图的变压器中(3)初步设置板的大小,并导入PCB文件
(4)设置规则,线宽粗细,间距大小等等
(5)对元件进行手动布局,尽量节省材料,去多余板
(6)进行简单的预布线,然后自动布线,最后再手动调整,避免多次绕折
3规则的设定
(1)间距宽度的设置
(2)线宽的设置
四、实验数据和结果:
五、实验总结:
第一次接触Altium Designer软件,通过这学期系统的学习,我找到了自身存在的一些问题,有了很多收获。
自己做的PCB板,确实存在不少问题。
最明显的是,之前没有设置规则,所有线全部一样宽度,第一次线的太细,后来的全部改宽了,布线又很麻烦。
现在才知道,有的信号线12mil足够了,其他的地线,电源线要加粗,当然一些特殊的线要另外规划。
总之,具体情况具体分析,没有放之四海而皆准的原则!有些规则是要靠经验的积累才能明白的。
另外,PCB元件布局美观、布线以及尺寸大小真的是互相影响,需要权衡利
弊才能做出一块满足需要的板子。
如果过度追求尺寸,使之过小,散热不好,且临近线条干扰很大。
如果过度追求元件布局美观,将所有类似的元件放在一起,则布线曲折,多次绕弯;线条间易受干扰,而且不够清晰明了,不便于后期查错修改。
因此要综合考虑板子的成本、元件布局的美观和布线的清晰明了,不可只片面追求其中之一而使板子功能无法满足需求。