简易门铃电路的设计

电子线路电子线路 CADCAD课程论文课程论文 题目题目简易门铃电路的设计 1 1 电路功能和性能指标电路功能和性能指标 简易门铃是一种简单的门铃电路，它由分立元件和中规模集成芯片的构成， 主要采用 NE555 定时器电路和扬声器组成门铃，利用多谐振荡电路来制作一简 易单音门铃电路。它主要由一个 NE555、一个 47uf 的电容、一个 0.047uf 电容、 一个 0.01uf 电容、一个 36kΩ的电阻、一个 30kΩ的电阻、两个 22k 电阻、一个 喇叭、两个 IN4148 高速开关二极管、一个 9013 三极管、一个开关和一个 6v 电 源组成。NE555 作为多谐振荡器，发出脉冲波。与传统的门铃相比，其可靠性、 抗干扰性都较好，应用领域也相对较广泛。 2 2 原理图设计原理图设计 2.1 原理图元器件制作 方法和步骤 ① 右键点击项目文件，选择追加新文件到项目中，在二级菜单下选择 Schematic Library。 ② 在放置菜单中，选择放置矩形。 ③ 在放置菜单中选择放置引脚。 ④ 在放置引脚时，按 Tab键，选择引脚属性。 图 1 注在放置引脚的过程中，引脚有一端会附带着一个形灰色的标记，该标记表 示引脚端是用来连接外围电路的，所以该端方向一定要朝外，而不能向着矩形的 方向。若需要调整引脚的方向，可按键盘撒花上的空格键，每按一次，可将引脚 逆时针旋转 90。 1 2.2 原理图设计 步骤 ①创建 PCB 工程项目，执行 File→New→Project→PCB Project，在弹出对话框中 选择 Protle Pcb 类型并点击 OK。将新建默认名为“PCB Project1.PrjPCB”的 项目保存，命名为“简易门铃” 。 ②创建原理图，在该项目文件名上点击右键，选择追加新文件到项目中，在二级 菜单下选择 Schematic。 ③保存项目目录下默认名为“Sheet1.SchDOC”的原理图文件。并命名为“简易 门铃” 。 ⑤ 绘图环境其他参数采用默认设置。 图 2 编译原理图步骤 ① 在原理图编辑页面，执行“Project→Compile PCB Project 简易门铃.PRJPCB” 菜单命令。 ② 在 Messages 工作面板中，出现提醒为“Warning”的检查结果可以忽略。 图 3 2 生成项目元器件库步骤 ① 在原理图编辑页面，执行“Design→Make Schemaic Library”菜单命令，在弹 出的确认对话框中单击 OK 按钮。 图 4 3 2.3 原理图报表 生成原理图的网络表步骤 ① 执行“Design→Netlist For Project→Project”菜单命令，系统自动生成 Protel 网络表，默认名称与项目名称相同，扩展名为“简易门铃.NET” 。 图 5 网络表的作用是为 PCB 设计提供元器件信息、管脚连接关系信息及必要仿 真操作信息。网络表是联系原理图和 PCB 的桥梁。 网络表中第二对方括号内的内容表示元器件 C1 的相关信息，即名称为 C1， 封装形式为 RB7.6-15，描述为 47uF/25V。 电气连接第一对原括号内的内容表示网络名称为 VCC，和该网络相连接 的引脚有 5 个， 分别为6V 的 1 脚 （6v-1） ， Q1 的 1 脚 （Q1-1） ， R2 的 2 脚 （R2-2） ， 4 S1 的 2 脚（S1-2） ，U1 的 8 脚（U1-8） 。 生成原理图简易元器件清单步骤 ① 在 Reports 下拉菜单中选择点击“Simple BOM” ，系统将自动生成简易材 料清单报表。保持默认设置时，生成2 个报表文件，分别为“简易门 铃.BOM”和“简易门铃.CSV” 。 图 6 注在完成原理图报表的操作步骤时，需要注意的是按照操作顺序按成就可以， 生成报表的步骤相对于其他的一些操作步骤要简单很多， 生成原理图报表没有什 么特别需要注意的地方。 3 PCB3 PCB 设计设计 3.1 元器件封装制作步骤 ①在项目文件上点击右键，选择追加新文件到项目中，在二级菜单中选择 PCB Library。 ②在“编辑”菜单下拉菜单中选择“跳转到”的二级菜单中选择“参考” 。设置 基准参考点，便于定位放置封装的焊盘。 ③在放置焊盘之前，应将“Multi-Layer”设置为当前层。执行“Place→Pad”菜 单命令，光标变成“十”字形，然后将第一个焊盘放置在基准点。在放置前， 按 Tab键，设置焊盘的编号为 1。 ④设置跳转栅格最小单位为 10mil。 ⑤焊盘上下间隔为 100mil，左右间隔为 300mil 的标准距离。 ⑥绘制封装外形，将当前层设置为 Top Overlay，然后选择菜单“放置”→“直 5 线” 。 ⑦选择 “简易门铃.SCHLIB” 文件， 然后点击右下角 SCH， 在上拉菜单中选择 “SCH Library” ，在模型信息框，点击“追加” ，在弹出的“加新的模型”对话框中选择 “Foot tprint” 。在“PCB 模型”对话框中，点击浏览，选择刚才设计的元器件封 装，点击确定。 图 7 注 在设计封装的时候， 过程比较多， 需要设置的参数也相对于其他步骤要繁琐， 需要注意的是，绘制 PCB 封装时，一定要设置基准参考点。通常可将基准参考 点设置为 1 号焊盘中心位置。系统默认长度为英制单位，即 mil，也可以更改为 公制单位，可通过菜单命令“View→Toggle Units”设定。需要注意的是，在创 建封装时，一般应遵循标准的最小焊盘间距，即 100mil，这样便于与标准封装符 6 号统一，也有利于制作 PCB 时进行元器件布局和布线。 3.2 PCB 设计步骤 ①创建 PCB 文件， 在项目文件中， 单击右键， 选择 “追加新文件到项目中→PCB” 。 ②设置物理边界，设置当前层为“Mechanical 1” ，然后在菜单中选择“放置→直 线”设定 PCB 板的物理边界，然后选择菜单栏中“设计→PCB 板形状→根据 选定的元件定义” 。 ③其他 PCB 参数设定均采用默认设置。 ④加载PCB数据， 在原理图编辑器中， 在原理图文件上， 点击右键， 选择“Compile Document 简易门铃.SCHDOC” 。然后点击“设计→Update PCB Document 简 易门铃 PCBDOC” 。 ⑤在项目变化订单对话框中，单击“Validate Changes （使变化生效） ” ，系统将对 所有的元器件信息和网络连接信息进行检查。检查无误后，单击“cute Changes（执行变化） ” 。 图 8 ⑥删除“Room” ，用鼠标点击“Room”区域内的任何空白位置选中“Room” ， 7 按键盘上的“Delete”键删除。 ⑦调整元器件布局，选中所有元器件， 将选中的所有元器件移动至黑色编辑区域 内。然后根据在边界内布局。 ⑧设定自动布线规则，点击“设计→规则” ，在导线宽度（Width）设计规则上点 击鼠标右键，选择“新建规则” ，在“第一个匹配对象的位置”选项区选定“网 络（Net） ” ，然后点击“全部对象”右侧的下拉菜