2.画总线
为了简化原理图,我们可以用一条导线代表数条并行的导线,这就是所谓的总线。点击工具箱的总线按钮,即可在编辑窗口画总线。
3.画总线分支线
点击工具的按钮,画总线分支线,它是用来连接总线和元器件管脚的。画总线的时候为了和一般的导线区分,我们一般喜欢画斜线来表示分支线,但是这时如果WAR功能打开是不行的,需要把WAR功能关闭。画好分支线我们还需要给分支线起个名字。右键点击分支线选中它,接着左键点击选中的分支线就会出现分支线编辑对话框同端是连接在一起的,放置方法是用鼠标单击连线工具条中图标或者执行Place/Net Label菜单命令,这时光标变成十字形并且将有一虚线框在工作区内移动,再按一下键盘上的[Tab]键,系统弹出网络标号属性对话框,在Net项定义网络标号比如PB0,单击[OK],将设置好的网络标号放在第一步放置的短导线上,单击鼠标左键即可将之定位。放置总线将各总线分支连接起来,方法是单击放置工具条中图标或执行Place/Bus菜单命令,这时工作平面上将出现十字形光标,将十字光标移至要连接的总线分支处单击鼠标左键,系统弹出十字形光标并拖着一条较粗的线,然后将十字光标移至另一个总线分支处,单击鼠标的左键,一条总线就画好了。
4.放置线路节点
如果在交叉点有电路节点,则认为两条导线在电气上是相连的,否则就认为它们在电气上是不相连的。ISIS在画导线时能够智能地判断是否要放置节点。但在两条导线交叉时是不放置节点的,这时要想两个导线电气相连,只有手工放置节点了。点击工具箱的节点放置按钮+,当把鼠标指针移到编辑窗口,指向一条导线的时候,会出现一个“×”号,点击左键就能放置一个节点。
Proteus可以同时编辑多个对象,即整体操作。常见的有整体复制、整体删除、整体移动、整体旋转几种操作方式。
4.2.3 编辑对象
许多对象具有图形或文本属性,这些属性可以通过一个对话框进行编辑,这是一中很常见的操作,有多种实现方式。
编辑单个对象的步骤是:
1.选中对象;
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2.用鼠标左键点击对象。 连续编辑多个对象的步骤是:
1.选择Main Mode图标,再选择Instant Edit图标; 2.依次用鼠标左键点击各个对象。 以特定的编辑模式编辑对象的步骤是: 1.指向对象
2.使用键盘CTRL+'E'
对于文本脚本来说,这将启动外部的文本编辑器。如果鼠标没有指向任何对象的话,该命令将对当前的图进行编辑。
通过元件的名称编辑元件的步骤如下: 1.键入'E'
2.在弹出的对话框中输入元件的名称。
确定后将会弹出该项目中任何元件的编辑对话框,并非只限于当前sheet的元件。编辑完后,画面将会以该元件为中心重新显示。你可以通过该方式来定位一个元件,即便你并不想对其进行编辑。
元件、端点、线和总线标签都可以象元件一样编辑。 编辑单个对象标签的步骤是: 1.选中对象标签。
2.用鼠标左键点击对象。
连续编辑多个对象标签的步骤是:
1.选择Main Mode图标,再选择Instant Edit图标。 2.依次用鼠标左键点击各个标签。
任何一种方式,都将弹出一个带有Label and Style栏的对话框窗体。可以参照指南中Editing Local Styles这一节得到编辑local 文本类型的详细内容。
4.3 电路仿真
由于Proteus单片机仿真的功能非常强大,所以在开发相应的硬件之前经常使用Proteus进行程序的仿真。本课题的仿真结果如图4-2所示,使用AT89S52单片机对测温器件DS18B20进行操作,其中DS18B20的温度值设置为25.0℃,单片机通过加载的程序读取器件DS18B20的温度,然后将温度值传送给数码管显示出来。最左边的数码管显示的是温度的通道,右
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边四个显示温度数值。
图4-2 Proteus仿真截图
4.4 本章小结
本章主要介绍了单片机仿真软件Proteus的使用方法及本课题的仿真。Proteus是一个完整的嵌入式系统软、硬件设计仿真平台,通过Proteus能够带程序仿真单片机,并可以与Keil联调,其强大的原理图输入功能为用户提供了方便的输入方式,大大缩减了设计周期,并能节省大量的硬件资源。
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第5章 PCB板的制作
5.1 Protel简介
Protel 2004是一种EDA设计软件,主要用于电路设计、电路仿真和制作印刷电路板,同时还提供了超高速集成电路硬件描述语言的设计工具,用来进行现场可编程门阵列(FPGA)的设计。 Protel 2004中引入了集成库的概念,附带了68000多个元件的设计库,这使得在原理图中选择的元件已经有了需要的封装,并且这些封装都能完全符合设计要求,还可以在PCB库编辑器总设计所需要的封装。 Protel 2004不仅提供了部分电路的混合模拟,而且提供了PCB和原理图上的信号完整性分析。混合模拟信号包括真正的混合,混合电路模拟器与电路图编辑的无缝集成,使得在设计时就可以直接从电路图进行模拟和全面的分析,包括AC、小信号、瞬态过程、噪声和DC转换等,用来测试零件变化和公差影响的完善的零件扫描和Monte Carlo分析模式。信号完整性分析能够在软件上模拟出整个电路板各个网络的工作情况,并且可以提供多种优化方案供设计时的选择。 Protel 2004支持更完美的3D功能,在PCB加工之前就可以从各个角度观看PCB及焊装元件后的“实物”[16]。
5.2 原理图输入
电路板设计的第一步是进行原理图的设计。 启动Protel 2004后,设计图纸的第一步操作是新建设计项目文件,项目文件建立后,即可建立原理图文件。也可以不建立项目文件,利用原理图编辑器建立一个自由的原理图文件,保存后它不属于任何项目。以后如果需要时,仍然可以把这个原理图文件添加到其他项目文件中去。 原理图文件建立以后,首先要进行设计系统的环境设置,在设计简单的原理图时,也可以直接采用系统默认的设置参数。 图纸页面设置是设计前的准备工作。 页面设计主要包括调入元件库,防止元件和调整元件位置。从元件库中找到元件进行放置,是绘图最基本的前期操作,也是绘图的关键步骤之一,如果在现有的元件库里找不到元件或者不会自定义元件,那么后续工作就
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无法进行。 在图纸设计过程中,图纸的放大和缩小是必须掌握的基本方法,可以使元件的位置放置准确,连线直观,既能够观察整体布局,也可以查看局部电路。 整体布局要注意电路设计的规则,一般来说,从信号进入开始,电源在上,地线在下且与电源平行,左边是输入端,右边是输出端,按信号流向摆放器件,同一模块放在一起,不同模块的元件稍远一些放置。 连线及编辑操作是绘图过程中的主要操作。利用工具栏放置导线、放置电源和地线、放置端口及网络接口,修改元件属性,统一序号。在绘图的工程中还需要随时对操作过程中出现的误操作进行修改及更正。 设计出来的原理图是否正确规范,直接影响到PCB最终设计的正确性。因此在绘制原理图时,首先要保证其正确性,并尽量是绘制出的原理图清晰流畅。所以,在绘图的后期,要加入必要的文本注释,增强图纸的可读性。最后进行ERC电气规则检查,生成各种表格,为下一步的PCB制作提供必要的准备。
5.3 PCB板的制作
5.3.1 PCB的结构
PCB电路板的结构可以分为单面板PCB、双面板PCB和多层板PCB3种。 单面板也称单层版,即只有一个导电层,在这个层中包含焊盘及印制导线,这一层也称作焊接面,另外一面则称为元件面。单面板的成本较低,但由于所有导线都集中在一个面中,所以很难满足复杂连接的布线要求。 双面板也叫双层板,是一种包括顶层和底层的电路板,双面都有覆铜,都可以布线。通常情况下元件一般处于顶层一侧,顶层和底层的电气连接通过焊盘或过孔实现,无论是焊盘还是过孔都进行了内壁的金属化处理。相对于单面板而言,两面布线极大地提高了布线的灵活性和布通率,可以适用高度复杂的电气连接的要求,双面板在目前应用最为广泛。 多层板实在顶层和底层之间加上若干中间层构成,中间层包含电源层或信号层,各层间通过焊盘或过孔互连。多层板适用于制作复杂的或有特殊要求的电路板。多层板包括顶层、底层、中间层及电源\\接地层等,层与层之间是绝缘层,绝缘层用于隔离电源层和布线层,绝缘层的材料要求有良
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