電子線路CAD課程設(shè)計(jì)報(bào)告無(wú)限遙控裝置

PAGEPAGE2電子線路CAD課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：無(wú)線遙控裝置系部：班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)老師：目錄摘要…………………3關(guān)鍵詞………………31前言………………32CAD與Protel99SE簡(jiǎn)介………33課程設(shè)計(jì)的要求…………………34電路分析…………44.1PT226/2272…………………44.2繼電器………………………55電路圖繪制………………………56PCB繪制…………67熱轉(zhuǎn)印制版法……………………78電路焊接與調(diào)試…………………78.1電路的焊接…………………78.2電路的調(diào)試…………………89總結(jié)………………8參考文獻(xiàn)……………8附錄…………………9摘要根據(jù)無(wú)線接收與發(fā)射裝置的特點(diǎn)，采用PT2262/2272這一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無(wú)線遙控發(fā)射/接收芯片來(lái)完成這一設(shè)計(jì)，熟練運(yùn)用有關(guān)EDA軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)及熱轉(zhuǎn)印制電路板技術(shù)，通過(guò)觀察LED燈的亮與滅，還有繼電器的反應(yīng)來(lái)測(cè)試本設(shè)計(jì)的成功與否。關(guān)鍵詞EDA，PT2262/2272,熱轉(zhuǎn)印，繼電器前言在電子設(shè)備、電子產(chǎn)品微型化及高頻化需求的驅(qū)動(dòng)下，對(duì)于電子線路設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，掌握電子線路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造的基本概念，并能熟練運(yùn)用有關(guān)EDA軟件進(jìn)行線路設(shè)計(jì)、仿真分析及印制電路板設(shè)計(jì)，將會(huì)極大地提高工作效率。本設(shè)計(jì)無(wú)線接收與發(fā)射設(shè)備是高頻電子線路的綜合應(yīng)用，是現(xiàn)代通信系統(tǒng)、廣播與電視系統(tǒng)、無(wú)線安全防范系統(tǒng)、無(wú)線遙控和遙測(cè)系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、電子對(duì)抗系統(tǒng)、無(wú)線電制導(dǎo)系統(tǒng)等必不可少的設(shè)備。該報(bào)告包括了無(wú)線遙控裝置的系統(tǒng)原理圖、系統(tǒng)PCB圖與系統(tǒng)實(shí)物圖。其中還重點(diǎn)介紹了PT2262/2272這一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無(wú)線遙控發(fā)射/接收芯片與熱轉(zhuǎn)印制版法的步驟，對(duì)以后學(xué)習(xí)有一定幫助。CAD與Protel99SE簡(jiǎn)介電子線路CAD的基本含義是使用計(jì)算機(jī)來(lái)完成電子線路的設(shè)計(jì)過(guò)程，包括電原理圖的編輯、電路功能仿真、印刷版設(shè)計(jì)（包括自動(dòng)布局、自動(dòng)布線）與檢測(cè)（包括布線、布局規(guī)則的檢測(cè)和信號(hào)完整性分析）等。電子線路CAD軟件種類很多，比較流行的是Protel，其原因是Protel實(shí)現(xiàn)了電子線路CAD軟件所期望的“簡(jiǎn)單、方便、易學(xué)、實(shí)用、高效”的操作要求。其特點(diǎn)如下：（1）將原理圖編輯、印制電路板編輯、可編程邏輯器件PLD設(shè)計(jì)、自動(dòng)布線、電路模擬仿真、信號(hào)完整性分析等功能有機(jī)的連在一起，是真正意義上的EDA軟件，智能化、自動(dòng)化程度較高。（2）支持由上到下或由下到上的層次電路設(shè)計(jì)，使其能夠完成大型、復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。（3）當(dāng)原理圖中的元件來(lái)自仿真元件庫(kù)時(shí)，可以直接對(duì)電路圖中的電路進(jìn)行仿真測(cè)試。（4）提供電氣規(guī)則檢查和設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，能最大限度地減少設(shè)計(jì)差錯(cuò)。（5）庫(kù)元件的管理、編輯功能完善，操作非常方便。通過(guò)基本的作圖工具，即可完成原理圖用元件電氣圖形符號(hào)以及PCB元件封裝圖形的編輯、創(chuàng)建。（6）全面兼容TANGO及ProtelforDOS。（7）Schematic與PCB之間具有動(dòng)態(tài)連接功能，保證了原理圖與印刷版的一致性，以便相互檢查、校驗(yàn)。（8）具有連續(xù)操作功能，可以快速的放置同類元件、連線等。3課程設(shè)計(jì)的要求（1）設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線遙控裝置，PT2262和無(wú)線發(fā)射模塊組成遙控器部分，電源由12V電池提供；PT2272和無(wú)線接受部分組成接收器器，電源由USB或者其他5V電源提供。（2）要求學(xué)生用Protel軟件獨(dú)立完成原理圖的繪制和PCB板的布線。（3）要求獨(dú)立完成轉(zhuǎn)印、腐蝕、鉆孔、焊接和調(diào)試等工作。（4）要求PCB分為2塊，每塊的尺寸為6cmX6cm。4電路分析我選的題目是無(wú)線遙控裝置，它由兩部分組成，即發(fā)射裝置部分和接收裝置部分。我所需的元器件是電阻、二極管、發(fā)光二極管、三極管、開關(guān)、繼電器、PT2262/2272芯片、12V電池、發(fā)射天線和接收天線。對(duì)于電阻統(tǒng)一采用AXIAL0.4封裝形式，二極管采用的是DIODE0.3封裝形式，三極管所用的封裝是TO-220，開關(guān)的封裝采用的是KG3，PT2262/2272芯片封裝均采用了DIP18的封裝，繼電器的封裝是自己畫的。4.1PT226/2272PT2262/2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。PT2262/2272特點(diǎn)：CMOS工藝制造，低功耗，外部元器件少，RC振蕩電阻，工作電壓范圍寬：2.6～15v，數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位，地址碼最多可達(dá)531441種。應(yīng)用范圍：車輛防盜系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)、遙控玩具、其他電器遙控。圖1PT2262外形圖及測(cè)試應(yīng)用圖圖12PT2272外形圖及測(cè)試應(yīng)用圖4.2繼電器繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。本設(shè)計(jì)采用的是匯科（HUIKE）繼電器HK4100F-DC5V-SH，它的觸點(diǎn)阻抗小于等于100mΩ，額定電流為3A，對(duì)于線圈功耗為0.2W，其額定電壓為DC5V,線圈與觸點(diǎn)間耐壓為4000VAC/1分鐘，觸點(diǎn)與觸點(diǎn)間耐壓為750VAC/1分鐘，滿足了實(shí)驗(yàn)要求。5電路圖繪制按照上課時(shí)老師講解的步驟畫原理圖，首先打開Protel99SE軟件，然后新建文件，接著建立一個(gè)原理圖文件，按照原理圖查找個(gè)元件連接電器節(jié)點(diǎn)，當(dāng)庫(kù)中沒有該元件時(shí)，自建一個(gè)原理庫(kù)圖對(duì)照原理圖畫元件圖，本電路圖由于未找到PT2262/2272的圖形符號(hào)，就自己畫了一個(gè)，封裝時(shí)按照所給元器件尺寸在封裝庫(kù)畫封裝圖。畫好原理圖后加上相應(yīng)的封裝然后進(jìn)行電氣檢查修改錯(cuò)誤，若無(wú)錯(cuò)誤，就直接進(jìn)行更新PCB，來(lái)進(jìn)行下一步的操作。其電路圖如下：圖3無(wú)線遙控裝置發(fā)射部分電路圖圖4無(wú)線遙控裝置接收部分電路圖6PCB繪制在電路原理圖導(dǎo)入PCB時(shí)，由于個(gè)別元件的封裝在PCB里未有找到，出現(xiàn)了一些錯(cuò)誤。我又在PCB封裝庫(kù)里添加了一些封裝，問(wèn)題就解決了。在繪制PCB時(shí)需要的注意事項(xiàng)：(1)在布線和進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之前，先在圖紙中畫禁止布線框，本設(shè)計(jì)畫的長(zhǎng)寬全是60mm。(2)器件導(dǎo)入完成后，將器件進(jìn)行位置上的調(diào)整，調(diào)整的原則是：根據(jù)電路原理，將有電氣連接的器件放置的盡量近，盡量節(jié)約電路板的面積，面積越大，布線后的電路穩(wěn)定性越差。(3)擺放元件時(shí)，要檢查元件在二維、三維空間上是否有沖突，元件布局是否疏密有序，排列整齊以及元件是否便于更換，插件是否方便。(4)布線規(guī)則的設(shè)置中主要設(shè)置兩項(xiàng)，一個(gè)是線與線之間的距離，另外一個(gè)是線的粗細(xì)。

一般設(shè)置的線距是15mil—25mil之間,線寬為15mil—25mil之間，電源線和地線應(yīng)該盡量粗，一般在30mil—80mil之間。(5)布線時(shí)盡量走短線，特別是小信號(hào)。在同一層走線改變方向時(shí)，應(yīng)走斜線。還有焊盤設(shè)計(jì)的控制要合適。最后要謹(jǐn)記有跳線一定要加過(guò)孔。7熱轉(zhuǎn)印制版法(1)新建一個(gè)PCBPrinter，將畫好的無(wú)線遙控裝置的發(fā)射部分PCB導(dǎo)入進(jìn)去，鼠標(biāo)右鍵單擊MultilayerCompositePrint，在彈出的對(duì)話框中選擇properties，選擇“ShowHoles”“Black&White”，去掉“TopLayer,TopOverlay,TopOutLayer”,將“Multilayer”移到最上面。(2)先將PCB圖打印到A4紙上，在打印處貼上一張相紙，相紙要稍大于A4紙上的PCB圖，再將PCB圖打印到相紙上。(3)將單面覆銅板用砂紙?jiān)谒堫^下帶水打磨干凈，烘干。(4)將打印好的相紙與覆銅板對(duì)應(yīng)貼好，固定好，將它們送入轉(zhuǎn)印機(jī)。(5)從轉(zhuǎn)印機(jī)中出來(lái)后，冷卻后撕開相紙，看是不是都轉(zhuǎn)印到單面覆銅板上了，如果有少許斷線，就用水性油墨筆稍微的畫一下，連上斷線；若斷線過(guò)多無(wú)法連好，則用砂紙?jiān)谒堫^下磨洗掉重新轉(zhuǎn)印。(6)將轉(zhuǎn)印好的單面覆銅板放入配好的氯化鐵溶液中腐蝕，直到把沒有附上墨的銅全部腐蝕掉為止，且要時(shí)刻注意，避免腐蝕過(guò)度，腐蝕好后取出板子，用水洗干凈，烘干。(7)把板子拿到鉆孔機(jī)處，選擇合適的鉆孔針進(jìn)行鉆孔，鉆孔時(shí)，左手固定板子，右手操作鉆孔機(jī)，要注意穩(wěn)，如果鉆孔不好，會(huì)把導(dǎo)線給鉆斷，影響調(diào)試。(8)鉆好孔后用砂紙?jiān)谒堫^下把上面的墨輕輕磨掉，以防把線磨斷。(9)磨好后，把板子烘干，然后涂一層酒精松香溶液，讓其自然晾干。(10)最后對(duì)照PCB圖進(jìn)行焊接元件。(11)按照上面的步驟制作無(wú)線遙控裝置的接受部分的板子。8電路焊接與調(diào)試8.1電路的焊接對(duì)照PCB圖進(jìn)行焊接元件，先將跳線焊好，然后焊接電阻和二極管等體積小的元件，最后焊接大體積的元件。在焊接電路時(shí)應(yīng)注意：(1)焊接前，對(duì)電路板應(yīng)進(jìn)行查看，檢查是否有誤，無(wú)誤后再將元件插在電路板上進(jìn)行焊接。(2)焊接時(shí)，應(yīng)注意二極管與三極管的極性，將每個(gè)元器件定位準(zhǔn)確，排列整齊后，再進(jìn)行焊接，焊接時(shí)焊錫要適量，不能太多，太多的話，在板子上出現(xiàn)一大坨不好看，太少的話，易導(dǎo)致接觸不良。最好不要將元器件的管腳放倒，放倒后焊出來(lái)的焊錫也很不好看。(3)焊接后，檢查焊點(diǎn)，應(yīng)使焊點(diǎn)的電氣機(jī)械性能應(yīng)良好,沒有漏焊或虛焊，然后進(jìn)行電路的調(diào)試。8.2電路的調(diào)試焊接好的電路板，在加入電壓之前用萬(wàn)用表測(cè)量一下電阻，如果電阻是0，那么就是有短路了，需要進(jìn)行電路檢查。對(duì)于我做的無(wú)線遙控裝置，用萬(wàn)用表測(cè)試電路準(zhǔn)確無(wú)誤后，向發(fā)射部分加入12V電壓，接收部分用單片機(jī)加入5V電壓。然后按發(fā)射裝置開關(guān)，看看接收裝置的繼電器與LED燈是否有反應(yīng)，響應(yīng)正確后把發(fā)射裝置拿到遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方，繼續(xù)測(cè)試，來(lái)測(cè)試其響應(yīng)所達(dá)到的距離。如果接收裝置沒有響應(yīng)，需檢測(cè)一下發(fā)射裝置與接收裝置兩塊板子，一塊一塊的檢測(cè)，好了一塊再測(cè)試，看測(cè)試是否正確，不正確再檢測(cè)另一塊。如果元器件沒有壞掉，一般情況下，發(fā)射裝置是不易出現(xiàn)錯(cuò)誤的，出錯(cuò)易發(fā)生在接收裝置的三極管的E、B、C極性與繼電器的封裝。如果在做PCB板與焊接時(shí)仔細(xì)認(rèn)真，一般是不會(huì)出錯(cuò)的?？偨Y(jié)對(duì)于此次課程設(shè)計(jì)，使我更加熟悉了用Protel99se軟件繪制原理圖和PCB圖的操作，熟悉了元件庫(kù)的制作和封裝庫(kù)的制作和調(diào)用，掌握了PCB的布局，布線，線寬的設(shè)定，覆銅等一系列操作。在熱轉(zhuǎn)印方面，我了解了它的流程、工作原理、每一步的操作、注意點(diǎn)。比如在腐蝕的時(shí)候，不能沒有腐蝕完全，也不能腐蝕過(guò)度，腐蝕過(guò)度易造成斷線。在打孔的時(shí)候，鉆孔針要選擇合適，如果你用的元器件管腳比較大，但你用的針太小，會(huì)導(dǎo)致元器件放不下去；如果焊盤太小，但