单片机最小系统PCB板(protel_实验报告)

江西机电职业技术学院EDA课程设计报告班级：姓名：实训地点：指导教师：2013年 5月实训课题单片机最小系统电路设计一、实训目的1、熟悉Protel DXP的操作2、掌握用Protel DXP绘制原理图的方法3、掌握用Protel DXP制作PCB板的方法二、实训要求利用protel DXP软件完成单片机最小系统的PCB板的设计。

三、实训内容1、元件符号及封装编辑。

2、原理图绘制。

3、PCB板。

4、DRC报告。

四、报告内容、设计数据及附图1、电路原理基本分析2、电路模块功能的介绍。

（电源模块、单片机最小系统：复位电路、晶振电路（离X1，X2引脚近些，否则不易起振）、P1口LED电路）51单片机复位电路工作原理（网址：）1、复位电路的用途单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。

单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。

2、复位电路的工作原理在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。

所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。

开机的时候为什么为复位在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。

所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。

也就是说在电脑启动的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。

这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。

所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。

在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。

所以在开机0.1S 内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右）。

pcb实验报告《电⼦线路印刷版（PCB）设计CAD》实践报告题⽬：单⽚机最⼩系统PCB设计姓名：学号：系别：信息⼯程系专业：通信⼯程年级：09 级2013年1⽉9⽇⼀、设计的任务与要求学习掌握⼀种电路设计与制板软件（课堂主要使⽤Protel 99SE，或其他软件Altium Designer 、PADS、OrCAD、Proteus 等），掌握软件使⽤的基本技巧的基础，结合专业相关电路⽅⾯知识来设计PCB板。

根据参考系统设计⼀个⼩型的单⽚机系统，以89C51 为核⼼单⽚机，具备如下主要功能模块：电源模块、ISP（In-System Programming）下载模块，时钟和复位模块、AD 采集模块、键盘模块、数码管和LED显⽰模块等，画出SCH原理图和对应的PCB 印刷电路板。

主要设计内容：1、根据需要绘制或创建⾃⼰的元件符号，并在原理图中使⽤；2、SCH原理图设计步骤与编辑技巧总结；3、绘制或创建和元件封装，并在原理图中调⽤；4、⽣成项⽬的BOM（Bill of Material）；5、设置PCB 设计规则（安全距离、线宽、焊盘过孔等等），以及PCB 设计步骤和布局布线思路和技巧总结；6、最终完整的SCH电路原理图；7、元器件布局图；8、最终完整的PCB 版图。

⼆、实验仪器PC机，Protel 99SE软件三、原理图元件库设计3.1 6段数码管模块LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光⼆极管封装在⼀起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。

LED数码管有⼋个⼩LED发光⼆极管，常⽤段数⼀般为7段有的另加⼀个⼩数点，通过控制不同的LED的亮灭来显⽰出不同的字形。

数码管⼜分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将⼋个LED的阴极连在⼀起，让其接地，这样给任何⼀个LED的另⼀端⾼电平，它便能点亮。

⽽共阳极就是将⼋个LED的阳极连在⼀起。

Protel实训任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 基于Protel的STM32F103最小系统电路设计主要目的就是对学生进行protel软件的操作训练，通过训练，使学生能够掌握protel软件的基本使用方法，能够使用protel绘制简单电路的原理图和PCB版图，提高学生的动手能力。

一、初始条件计算机；Office Word 软件；PROTEL DXP或者Altium Designer软件二、内容和要求1、学习PROTEL软件；2、设计一个STM32F103最小系统的电路，要求至少包含电源，晶振，复位（上电复位和按键复位），调试接口；3、绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范。

3、对所设计电路的基本原理进行分析；4、查阅至少6篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写报告书，全文用A4纸打印。

三、时间安排1、2013年12月16日集中下达任务书。

作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明；学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。

2、2013 年12月18日，protel软件基本功能与使用方法学习。

3、2013年12月19日至2013年12月25日，采用protel进行相关电路图的绘制。

4、2013年12月27日上交成果及报告，进行答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《prote l实训》报告书目录摘要 (1)1 绪论 (2)2 Altium Designer 软件介绍 (2)3 设计内容及要求 (3)3.1设计目的及主要任务 (3)3.1.1设计目的 (3)3.1.2设计任务及主要技术指标 (3)3.2设计要求 (3)4 设计过程 (4)4.1电路图原理的设计 (4)4.2产生网络表 (4)4.3印制电路板的设计 (5)5 绘制各模块电路 (5)5.1电路的总体原理框图 (5)5.2 电路各单元介绍分析 (6)5.2.1 芯片STM32F103 (6)5.2.2 电源电路 (6)5.2.3 复位电路 (7)5.2.4 晶振电路 (8)5.2.5 JTAG调试接口 (8)6 PCB布线 (9)6.1电路布线规则 (9)6.1.1地线与电源线的布线 (9)6.1.2重要线路的布线 (10)6.1.3 PCB 布线的通用规则 (10)6.2 PCB绘制图 (11)7 心得体会 (13)参考文献 (14)摘要随着计算机软硬件技术的飞速发展，集成电路被广泛应用，电路越来越复杂，集成电路越来越高，加之元器件层出不穷，使得越来越多的工作已经无法依靠手工来完成。

江西机电职业技术学院电子CAD实训报告班级姓名实训地点：实验楼电气系专业机房指导教师：2013年5月实训课题单片机最小系统电路设计一、实训目的1、熟悉Protel DXP的操作2、掌握用Protel DXP绘制原理图的方法3、掌握用Protel DXP制作PCB板的方法二、实训要求利用protel DXP软件完成单片机最小系统的PCB板的设计。

三、实训内容1、元件符号及封装编辑。

2、原理图绘制。

3、PCB板。

4、DRC报告。

四、报告内容、设计数据及附图1、电路原理基本分析。

2、电路模块功能的介绍。

（电源模块、单片机最小系统：复位电路、晶振电路（离X1，X2引脚近些，否则不易起振）、P1口LED电路）（1）电源供电模块图4.1.1 电源模块电路图对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。

单片机虽然使用时间最早、应用范围最广，但是在实际用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。

此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。

电源电路中接入了电源指示LED，图中R11为LED的限流电阻。

S1 为电源开关。

来源：/view/88152227192e45361066f53d.html（2）复位电路图4.1.2 复位电路图复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"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.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST 脚上产生不少于2个机周期的高电平.复位电路的用途单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。

《电子线路CAD》设计报告学生姓名：vvvvvvvvvv学生学号：0109007xxx专业班级：xxxxxxxxxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxxxx二○一一年十二月二十七日目录1.课程设计的目的 (2)2.课程设计报告内容 (2)3.设计过程中的一些问题 (3)4.设计结果 (7)5.设计感想 (8)6.附录 (9)1．课程设计目的（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。

2．课程设计报告内容2.1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2.2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2.3规则的设定(1)间距宽度的设置(2)线宽的设置3.设计过程中的一些问题和解决方法（1）原理图编译时出现错误，且元件都被划红线。

工程应用软件上机实训报告学院: 机电工程学院专业: 测控技术与仪器班级:学号:姓名:时间:目录1 任务 (2)2 所用设备 (2)3 设计过程 (2)3.1原理图的绘制 (2)3.1.1 单片机89C51芯片的绘制 (2)3.1.2 按键电路 (3)3.1.3 复位电路 (3)3.1.4 晶振电路 (4)3.1.5 蜂鸣器电路 (4)3.1.6 数码管显示电路 (4)3.1.7总原理图 (5)3.2 PCB板的生成 (6)3.2.1数码管的封装 (6)3.2.2各元器件的封装号 (6)3.2.3 PCB图 (7)4 结论 (7)5参考文献 (7)实训报告1、任务1.熟悉PROTEL的基本操作。

2.掌握用PROTEL绘制原理图的基本方法3.掌握用PROTEL制作PCB板的方法4.设计一个89C51单片机最小系统系统, 其中包括晶振电路、按键复位电路、两位数码管、一个蜂鸣器、两个按键输入。

2.所用设备1.WINDOWS XP环境2.PROTEL 99 SE软件3.设计过程3.1原理图的绘制1、首先启动PROTEL 99 SE软件；在File>New中新建一个名为YY.ddb的数据库文件, 并将其设置合适的保存位置；4、3.双击Documents文件夹, 再次选择File>New菜单, 弹出New Document对话框。

双击其中的Schematic Document图标, 新建一个名为Sheet1.Sch的原理图文件；5、双击原理图子文档, 启动原理图编辑器；6、添加元件库, 需要的有Miscellaneous Devices.ddb；添加元件, 手动编辑自己想要的元件并导入元件库, 本次设计编辑了一个单片机89C51元器件；7、连接线路, 形成原理图。

3.1.1 单片机89C51芯片的绘制在Documents文件夹中选择File>New菜单, 弹出New Document对话框。

单片机最小系统PCB设计一.实验目的1.熟悉PROTEL的基本操作2.掌握用PROTEL绘制原理图的基本方法3.掌握用PROTEL制作PCB板的方法4.设计一个小型的单片机系统二.实验环境1.WINDOWS XP环境2.PROTEL 99 SE软件三. 实验内容与步骤1.原理图的绘制.1)首先启动PROTEL 99 SE软件；2)在File>New中新建一个名为210791162.ddb的数据库文件，并将其设置合适的保存位置；3)双击Documents文件夹，再次选择File>New菜单，打开New Document对话框。

双击其中的Schematic Document图标，新建一个分别为Sheet1.Sch的原理图文件。

4)双击原理图子文档，启动原理图编辑器。

选择Design>Options菜单，打开Document Options对话框。

选择图纸的规格，然后单击OK；5)添加元件库，需要的有Miscellaneous Devices.ddb，Schlib.lib；6)添加元件，分为从元件列表中选取和编辑元件，其中需要手动编辑：6-DIGI-DPY-DP,74LS14,89C51,RP,ULN2003A。

7)连接线路，形成原理图。

①电源模块，输出5V 电压，led 发光指示。

②单片机最小系统：复位电路、晶振时钟电路、P1 口led 电路。

复位电路由一个按键，一个电容，两个电阻构成。

时钟电路由一个晶振和两个小电容构成，时钟电路必须离单片机时钟引脚很近，切忌用长导线连接，否则不易起振，可以直接将晶振的两个引脚直接弯折到单片机引脚上，不要用长导线和跳线。

③串口电平转换模块：实现串口ISP 程序下载。

单片机输出P3.1（Txd）接7414 的输入，对应输出接串口DR9 输入，串口DR9 输出接7414 输入，对应输出接单片机串行输入P3.0（Rxd）。

④按键模块：选择这4 个引脚作为输入，是有讲究的，P3.2，P3.3 是单片机两个外部中断输入引脚，P3.4，P3.5 是两个计数器外部时钟输入引脚。

一、实验目的掌握使用Protel DXP子图绘制单片机最小系统原理图，采用子图设计，掌握PCB中规则应用，并绘制PCB图。

二、实验原理（一）、原理图绘制1、建立新项目File -> New -> Project -> PCB Project2、添加新原理图文件File -> New -> Schematic3、放置子图符号（Sheet Symbol）（122页）Place -> Sheet Symbol4、放置子图端口（Sheet Entry）Place -> Sheet Entry5、生成子图Design -> Create Sheet From Symbol -> 左键点击某个子图符号（Sheet Symbol）6、绘制导线（Wire）Place -> Wire7、绘制网络标号（Net Label）Place -> Net Label8、搜索元器件Library -> Search9、编译与检错Project -> Compile PCB Project …（二）、PCB板绘制1、添加PCB文件File -> New -> PCB2、通过Schematic文件中PCB封装导入PCB文件Design -> Update PCB Document …3、绘制板的边界范围Place -> Line (选择keep out layer)4、修改规则（Rules）Design -> Rules -> 修改相关内容5、手动布线Place -> Interactive routing (通过小键盘’*’号键换层)在导线仍与鼠标连接时，按TAB，修改Trace width可以改线宽；对已经放置好的导线，双击导线，修改width可修改线宽。

三、实验过程设计一带电源的单片机最小系统板，要求如下：1、带有电源模块,从外部输入电源到稳压芯片，将稳压芯片输出电压作为整个设计的供电电压。

摘要
随着电子产品的飞速发展，社会对电子设计人才的需求非常强烈，电子设计课程和电子设计软件的应用就显得尤为重要。

protel 99SE软件是电子线路设计的佼佼者，其具有操作方便、设计效率高等特点，成为电子线路设计和印制电路板设计的首选。

本文首先对protel99se进行了介绍，其次对电路原理图进行绘制，选择合适的元器件，并填写好封装，然后生成网络报表，接着设计板子大小，设置参数，加载网络表和元器件封装，规划PCB版图，在规划区域内摆放元器件，最后布线。

对于自动布线不理想的部分，还要通过手动来修改。

关键词：原理图封装网络报表自动布线
第一章Protel99 SE简介
1.1Protel99 SE的概述
随着计算机的飞速发展，许多原来人工从事的工作被计算机所代替在这种大趋势下，计算机辅助设计成为当前电子线路设计及印刷电路板（PCB）设计的极其重要的手段，并受到广泛的重视。

Protel99 SE软件是电子线路设计与制板方面的佼佼者。

Protel99 SE是一个32位的
Windows软件，期编辑环境采用了视图风格，利用鼠标和键盘就可轻松进行设计工作，操作起来非常方便，极大地提高了设计工作的效率。

1.2Protel99 SE的特性
1.设计环境高度集成。

2.设计环境友好开放
3.综合设计数据库
4.是项目组促进设计协作
5.丰富的元器件库及方便的库管理
1.3Protel99 SE的系统构成
Protel99 SE由四大组件构成，包括电路原理图设计组件。