畢業(yè)設(shè)計(jì)-手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路的設(shè)計(jì)

摘要本文設(shè)計(jì)了手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路。它的主體電路由周期秒脈沖電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、十進(jìn)制分頻電路和譯碼驅(qū)動(dòng)電路組成。通過(guò)對(duì)秒脈沖產(chǎn)生電路的分析，采用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧震蕩器產(chǎn)生秒脈沖。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路使用了兩片74LS00芯片、一個(gè)電阻和一個(gè)電容。譯碼驅(qū)動(dòng)顯示電路使用了CD4510、CD4511和本電路具有公共汽車到站顯示功能。通過(guò)對(duì)所設(shè)計(jì)的手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，最終實(shí)現(xiàn)整體電路的所有功能。該電路具有成本低、性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵字?jǐn)?shù)字集成電路手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示周期秒脈沖電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路十進(jìn)制分頻電路譯碼驅(qū)動(dòng)顯示電路手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路1 3第一章系統(tǒng)概述 4 4 41.3總體設(shè)計(jì)方案 4 4 5 5 62.1秒脈沖電路的設(shè)計(jì) 6 6 6 72.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的設(shè)計(jì) 8 92.3十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì) 9 9 2.4譯碼與顯示驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 第三章電路的安裝及調(diào)試 3.1設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證 手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路2 附錄1總的原理圖 附錄2實(shí)物圖 附錄3元器件清單 3當(dāng)今社會(huì)是數(shù)字化的社會(huì)，是數(shù)字集成電路廣泛應(yīng)用的社會(huì)。數(shù)字集成電路本身在不斷地進(jìn)行更新?lián)Q代。它由早期的電子管、晶體管、小中規(guī)模集成電路、發(fā)展到超大規(guī)模集成電路(VLSIC,幾萬(wàn)門以上)以及許多具有特定功能的專用集成電路。本次設(shè)計(jì)基本上采用的都是“數(shù)字集成電在現(xiàn)代社會(huì)中，汽車已成為不可缺少的交通工具，不單單是一種代步工具，更是一種社會(huì)生活水平的象征。但是，汽車在帶給我們快速、便捷的同時(shí)，也帶來(lái)了大量的帶來(lái)了大量的環(huán)境污染。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，大城市交通干道的NO2和CO嚴(yán)重超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，汽車污染已成為主要的空氣污染物，一些城市臭氧濃度嚴(yán)重超標(biāo)，已具有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險(xiǎn)，所以選擇公共汽車出行的重要性就體現(xiàn)出來(lái)了。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，目的是理解以往所學(xué)的知識(shí)，掌握數(shù)字集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的方法，增加集成電路應(yīng)用知識(shí)，培養(yǎng)自己的實(shí)際動(dòng)手能力以及分析解決問(wèn)題的能力。手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路為乘客正確上下車占據(jù)重要地位，因?yàn)樗鼈儼l(fā)出的信號(hào)顯示汽車到站情況，對(duì)乘客正確到站上下車提供幫助。手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路4第一章系統(tǒng)概述主要的交通工具之一，同時(shí)也是時(shí)尚和潮流的最好的體現(xiàn)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，大城市交通干道的已具有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險(xiǎn)，所以選擇公共汽車出行的重要性就體現(xiàn)出來(lái)了。再者公交車上大多人源比較多，可能看不到窗外，因而乘客錯(cuò)下公交車的可能性就大大增加了。因此為公共汽車為廣大乘客出行提供了很大的方便，它在現(xiàn)代高科技生活中扮演著重要的角色。本發(fā)光二極管來(lái)模擬公交路線的站數(shù)，數(shù)碼管模擬語(yǔ)音信號(hào)。實(shí)現(xiàn)了較簡(jiǎn)單的邏輯功能。重點(diǎn)是通過(guò)本次設(shè)計(jì)過(guò)程，了解和掌握邏輯電路的設(shè)計(jì)、分析。1.2設(shè)計(jì)指標(biāo)本設(shè)計(jì)是手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路，公交線路有10個(gè)站(用發(fā)光二極管模擬),用七段數(shù)碼管模擬語(yǔ)音信號(hào)。當(dāng)公交車到達(dá)第一站時(shí)，第一個(gè)發(fā)光二極管亮；當(dāng)有乘客需要在這站上下車時(shí)，公交司機(jī)按下按鍵開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管顯示0,以此類推。CMOS電子技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展最快的學(xué)科之一。由于半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，所以CMOS電子技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中占很重要的地位，應(yīng)用也更加廣泛。如自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等。CMOS電路的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法也在不斷的發(fā)展和完善。此次設(shè)計(jì)的手公共汽車報(bào)站顯示電路很大程度上是依據(jù)所學(xué)的數(shù)字電子技術(shù)的專業(yè)知識(shí)，其原理簡(jiǎn)單易懂。根據(jù)以定的設(shè)計(jì)指標(biāo)，用發(fā)光二極管來(lái)模擬公交路線的站數(shù)，用七段數(shù)碼管模擬語(yǔ)音信號(hào)。當(dāng)公交車到達(dá)第一站時(shí)，第一個(gè)發(fā)光二極管亮；當(dāng)有乘客需要在這站上下車時(shí)，公交司機(jī)按下按鍵開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管顯示0,以此類推。51.3.2總體電路結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)以上設(shè)計(jì)分析與功能描述，可得出公共汽車報(bào)站顯示電路的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1-1所示。整個(gè)電路可由秒脈沖產(chǎn)生電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、十進(jìn)制分頻電路與顯示驅(qū)動(dòng)電路四個(gè)部分組成。秒脈沖產(chǎn)生電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路1.3.3方案的論證與比較本設(shè)計(jì)采用模塊化的設(shè)計(jì)方式，從結(jié)構(gòu)框圖看電路有五個(gè)單元電路組成，每個(gè)單元實(shí)際上都是獨(dú)立的電路，有幾個(gè)單元電路有很多種設(shè)計(jì)方案，面對(duì)這些方案，要通過(guò)各方面比較選出最合適的方案。方案一：由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器。當(dāng)電源電壓波動(dòng)時(shí)，會(huì)使振蕩頻率不穩(wěn)定，容易受溫度、電源電壓及外界干擾的影響，因此頻率穩(wěn)定性較差。方案二：石英晶體多諧振蕩器雖然可以得到頻率穩(wěn)定性極高的脈沖波形，但本次設(shè)計(jì)對(duì)脈沖信號(hào)的要求是1H?左右即可，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的石英晶體基本為6MHz和12MHz,想要得到1Hz的頻率還需通過(guò)大量的分頻電路，會(huì)使電路顯的十分復(fù)雜。方案三：由集成施密特觸發(fā)器組成多諧振蕩器。通過(guò)電容值和可調(diào)的電阻值來(lái)確定輸出矩形波的頻率值(通常為10Hz),并且集成施密特觸發(fā)器具有較好的性能，其正向閾值電壓U7-和負(fù)向閾值電壓U?-也很穩(wěn)定，有很強(qiáng)的抗干擾能力，使用方便，電路簡(jiǎn)單可調(diào)。根據(jù)學(xué)校條件等各方面因素的分析，最終本設(shè)計(jì)采用方案三。2.三進(jìn)制計(jì)數(shù)器的選擇方案一：由J-K觸發(fā)器構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。采用一片雙JK觸發(fā)器74LS76即可，此電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。方案二：由D觸發(fā)器構(gòu)成的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。采用一片雙D觸發(fā)器74LS74以及74LS00、74LS04共同來(lái)實(shí)現(xiàn)，電路需要三個(gè)芯片(至少兩片)。通過(guò)對(duì)方案一和方案二的比較，選擇方案一進(jìn)行計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)。6第二章單元電路的設(shè)計(jì)它的特點(diǎn)是不需要外加輸入信號(hào)，而使電路能夠周而復(fù)始地振蕩。因此，秒脈沖電路的設(shè)計(jì)大多采用多諧振蕩器。多諧振蕩器沒(méi)有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于定時(shí)元2.1.1芯片介紹2.1.2秒脈沖電路的工作原理及功能由施密特觸發(fā)器組成多諧振蕩器時(shí)，僅需要外接一個(gè)電阻和一個(gè)電容。本電路主要用于對(duì)精度要求不高的低頻振蕩源，下頁(yè)圖2-2所示，就是CD4093構(gòu)成的自激多諧振蕩器的電路組成原理圖(a)、工作波形圖(b)和實(shí)際電路組成圖。7從圖2-2(b)中看出，接通電源后，因電容C兩端初始電壓為零，所以輸出u?為高電平，此時(shí)電流經(jīng)電阻R向電容C充電，使u上升，當(dāng)u上升到正向閾值電壓VT+時(shí)，電路迅速翻轉(zhuǎn)，輸出u?為低電平，這樣電容C經(jīng)電阻R再向輸出端放電，當(dāng)u下降到負(fù)向閾值電壓VT.時(shí)，電路再次翻轉(zhuǎn)7。這樣，電容C如此周而復(fù)始地充電和放電，電路便產(chǎn)生了振蕩，輸出矩形波。其振蕩頻率可通過(guò)改變R和C的大小來(lái)調(diào)節(jié)。由于采用的是CMOS施密特觸發(fā)器，而且UoH=Vpp,UoL=0,則根據(jù)圖2-2(b)的電壓波形得到計(jì)算振蕩周期的公式為：一般情況下，當(dāng)Vpp=5V時(shí)，取VT+=3.3V,VT=1.8V。2.1.3參數(shù)計(jì)算及器件的選擇秒脈沖產(chǎn)生電路如圖2-3所示，由CD4093施密特觸發(fā)器和RC定時(shí)電路構(gòu)成。這里R采用10KQ的可變電阻，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)R的大小，從而改變彩燈移動(dòng)的時(shí)間間隔。根據(jù)式(2.1),已知VDp=5V,VT+=3.3V,VT=1.8V。若取R=2.2KΩ,C=220μF,則這個(gè)結(jié)果與實(shí)際設(shè)計(jì)要求存在一些偏差，但本次設(shè)計(jì)對(duì)秒脈沖電路的精確度并不是很高要求，對(duì)于發(fā)光二極管的閃爍足以用肉眼觀察到，因此此誤差不影響設(shè)計(jì)本身。8由以上估算可知，秒脈沖產(chǎn)生電路的脈沖寬度為0.5S。2.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路是常用的脈沖整形電路。它有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。在外加觸發(fā)脈沖的作用下，經(jīng)一段時(shí)間后，又自動(dòng)返回到原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)。74LS00是一個(gè)四-2輸入與非門電路，即在一塊集成電路含有四個(gè)獨(dú)立的與非門。每個(gè)與非門其真值表如表2-1所示。表2-174LS00的真值表ABY0010111011102.2.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的工作原理及功能(教師批閱：此處講述與圖2.4,與實(shí)際設(shè)計(jì)電路不符，改正之)91&3&3R2.3十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的設(shè)計(jì)根據(jù)總體電路的設(shè)計(jì)，需要一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)來(lái)控制譯碼器，此電路由一片CD4017和10個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成。10個(gè)發(fā)光二極管用來(lái)模擬公交路線的站站數(shù)。1.CD4017為十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路，其管腳功能見(jiàn)圖2-5所示。圖2-6CD4017的引腳圖芯片的真值表見(jiàn)表2-2所示。表2-2十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路CD4017管腳功能表時(shí)鐘時(shí)鐘允許復(fù)位輸出狀態(tài)L×L不變×HL不變××H計(jì)數(shù)器復(fù)位(Q0=H,Q1-Q9=L)個(gè)LL進(jìn)到下一級(jí)↓×L不變×個(gè)L不變×↓L進(jìn)到下一級(jí)CD4017它是一片十進(jìn)制計(jì)數(shù)/分頻器，該器件具有關(guān)10個(gè)譯碼輸出端，每個(gè)譯碼輸出端通常處于低電平，具在時(shí)鐘脈沖由低到高的轉(zhuǎn)換過(guò)程中依次進(jìn)入高電平，每個(gè)輸出在高電平維持10個(gè)時(shí)鐘周期中的1個(gè)時(shí)鐘周期，輸出10進(jìn)入低電平后進(jìn)位輸出由低電平轉(zhuǎn)到高，并能與時(shí)鐘允許端連成N級(jí)。當(dāng)CP輸入低電平時(shí)，用來(lái)模擬公交總站數(shù)的發(fā)光二極管以每隔1S的時(shí)間循環(huán)亮；當(dāng)CP輸入由低電平轉(zhuǎn)換到高電平時(shí)，發(fā)光二極管停止不往下循環(huán)，表示這一站有乘客上下車；當(dāng)CP由高電平轉(zhuǎn)換到低電平時(shí)，發(fā)光二極管又以每隔1S的時(shí)間循環(huán)亮。其電路如圖2-7所示。bi271569b6Q5Q6p入b2b9b343圖2-6十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)顯示原理示意圖譯碼與顯示驅(qū)動(dòng)是由CD4510、CD4511和七段共陰數(shù)碼管組成的電路，下面分別加以敘述。CP時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)器加1計(jì)數(shù)；反之，在CP時(shí)鐘上升沿減1計(jì)數(shù)。除了四個(gè)Q輸出外，還有其中，芯片1腳為PE,2腳而Q4,3腳為P4,4腳為P1,5腳為CIN,6腳為Q1,7腳為，8芯片的真值表見(jiàn)表2-3所示。表2-3集成電路CD4510邏輯功能表R工作狀態(tài)1×00停止計(jì)數(shù)0100加法計(jì)數(shù)0000減法計(jì)數(shù)××10預(yù)置數(shù)XX×1復(fù)位內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路。圖2-9萬(wàn)用表的hFE檔檢測(cè)led數(shù)碼管一般可利用數(shù)字萬(wàn)用表的hFE檔，檢查L(zhǎng)ED數(shù)碼管的發(fā)光情況。若使用NPN插孔，這是C孔線，導(dǎo)線引出端接(一)級(jí)(第③腳與第⑧腳在內(nèi)部連通，可任選一個(gè)作為(一);再?gòu)腃孔引出一根導(dǎo)線依次接觸各筆段電極，可分別顯示所對(duì)應(yīng)的筆段。若按5-45所示電路，將第④、⑤、①、手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路若某筆段發(fā)光黯淡，說(shuō)明器件已經(jīng)老化，發(fā)光效率變低。如果顯示的筆段殘缺不全，說(shuō)明數(shù)碼管已經(jīng)局部損壞。注意，檢查共陽(yáng)極LED數(shù)碼管時(shí)應(yīng)改變電源電壓的極性。如果被測(cè)LED數(shù)碼管的型號(hào)不明，又無(wú)引腳排列圖，則可用數(shù)字萬(wàn)用表的hFE檔進(jìn)行測(cè)試：1.判定數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)類型(共陰或共陽(yáng))。2.識(shí)別引腳列。3.檢查全筆段發(fā)光情況。具體操作時(shí)，可預(yù)先把NPN插孔的C孔引出一根導(dǎo)線，并將導(dǎo)線接在假定的公共電極(任設(shè)一引腳),再?gòu)腅孔引出一根導(dǎo)線，用此導(dǎo)線依次去觸碰被測(cè)管的其他引腳。根據(jù)筆段發(fā)光或不發(fā)光的情況進(jìn)行判別驗(yàn)證。測(cè)試時(shí)，若筆段引腳或公共引腳判斷正確，則相應(yīng)的筆段就能發(fā)光。當(dāng)筆段電極接反或公共電極判斷錯(cuò)誤時(shí)，該筆段就不能發(fā)光。數(shù)字萬(wàn)用表hFE檔所提供的正向工作電流約20mA,做上述檢查絕對(duì)不會(huì)損壞被測(cè)器件。需注意的是，用hFE檔或二極管檔不適用于檢查大型LED數(shù)碼管。由于大型LED數(shù)碼管是將多只發(fā)光二極管的單個(gè)字形筆段按串、并聯(lián)方式構(gòu)成的，因此需要的驅(qū)動(dòng)電壓高(17V左右),驅(qū)動(dòng)電流大(50mA左右)。檢測(cè)這種管子時(shí)，可采用20V直流穩(wěn)壓電源，配上滑線電阻器作為限流另外要注意的是，LED數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是較大，正向電阻也較大。在一定范圍內(nèi)，其正向電流與發(fā)光亮度成正比。由于常規(guī)的數(shù)碼管起輝電流只有1~2mA,最大極限電流也只有10～30mA,所以它的輸入端在5V電源或高于TTL高電平(3.5V)的電路信號(hào)相接時(shí)，一定要串加限流電阻，以免損壞器件。譯碼與顯示驅(qū)動(dòng)電路的功能是：在十進(jìn)制計(jì)數(shù)輸出的作用下，提供10個(gè)發(fā)光二極管控制信號(hào)，數(shù)碼管用來(lái)顯示對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管。其電路圖如圖2-10所示。手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路A+614361437126543B292997圖2-10譯碼與顯示驅(qū)動(dòng)電路示意圖圖通過(guò)以上單元電路的設(shè)計(jì)，確定公共汽車報(bào)站顯示電路的總工作原理圖。通過(guò)以下三點(diǎn)來(lái)闡述其具體工作原理：首先，通過(guò)CD4093構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)用于提十進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸入信號(hào)。其次，CD4017構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器用于產(chǎn)生發(fā)光二極管的循環(huán)信號(hào)，此信號(hào)提供公共汽車到站的原始信號(hào)。最后，由CD4510、CD4511和數(shù)碼管構(gòu)成的譯碼驅(qū)動(dòng)電路，將得到的信號(hào)公共汽車到站的站點(diǎn)即輸出到數(shù)碼管上，實(shí)現(xiàn)所需功能。手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路第三章電路的安裝及調(diào)試到這里為止，手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路的設(shè)計(jì)基本完成，但此只鑒于所學(xué)理論基礎(chǔ)上完成，將設(shè)計(jì)的電路圖變成印刷板，再將電路的元件焊接在印刷板上，形成一個(gè)完整的電子產(chǎn)品，這一過(guò)程非常重要。實(shí)際過(guò)程中還有很多問(wèn)題待解決。如設(shè)計(jì)方案的驗(yàn)證、調(diào)試過(guò)程中遇到的難題等，都需要進(jìn)一步研究。目前最常用的驗(yàn)證方法是仿真軟件驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證，在設(shè)計(jì)前期投入了大量的時(shí)間查找資料做準(zhǔn)備，這一驗(yàn)證環(huán)節(jié)也相關(guān)重要。為了更好的做到學(xué)以致用，更為便于后期制作，決定先在仿真軟件驗(yàn)證，電子仿真軟件子及自控原理等各方面的虛擬仿真；并提供多達(dá)18種基本分析方法7。圖3-1是本次設(shè)計(jì)方案電路，在Multisim7.0環(huán)境下仿真示意圖，最終仿真顯示本設(shè)計(jì)方案可行。W-W-WW-WW圖3-1Multisim7.0軟件下的設(shè)計(jì)電路仿真原理圖通過(guò)了仿真軟件驗(yàn)證，說(shuō)明理論上的設(shè)計(jì)方案是成功的，但是實(shí)驗(yàn)器件不同于理想元件，它會(huì)因?yàn)樗幁h(huán)境不同，會(huì)受到這樣那樣的干擾，更不排除元器件自身的制造工藝有缺陷。使實(shí)際設(shè)計(jì)無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。所以實(shí)驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證必不可少。本設(shè)計(jì)用到的芯片較多，考慮到時(shí)間及學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放情況等諸多因數(shù)，又基于仿真軟件的驗(yàn)證成功，對(duì)自己設(shè)計(jì)的電路有較大的信心，決定直接制板調(diào)試。3.2電路板的制作有了以上的驗(yàn)證，汽車到站控制電路的設(shè)計(jì)算基本完成，接下要完成的是汽車到站控制電路的硬件制作。對(duì)于電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，電路板的設(shè)計(jì)是從電路原理圖變成一個(gè)具體產(chǎn)品的必經(jīng)之路，電路板設(shè)計(jì)的合理性與產(chǎn)品的生產(chǎn)及產(chǎn)品的質(zhì)量密切相關(guān)。目前，我們所學(xué)過(guò)的是Protel99SE電子線路公司近10年來(lái)致力于Windows平臺(tái)開(kāi)發(fā)的最新結(jié)晶，能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。Protel99SE共分5個(gè)模塊，分別是原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)(包含信號(hào)完整性分析)、自動(dòng)布線器、原理圖混合信號(hào)仿真、PLD設(shè)計(jì)。Protel99SE現(xiàn)有強(qiáng)大的功能，其完善的設(shè)計(jì)確立了在電路板設(shè)計(jì)領(lǐng)域出類拔萃的地位8。所以以下介紹的是通過(guò)Protel99SE軟件制作電路板的過(guò)程19。1.原理圖在Protel99SE軟件中畫(huà)出.SCH原理圖，見(jiàn)圖3-2所示。日2.Protel99SE軟件中，切換在Document窗口下，然后單擊右鍵，打開(kāi)New,雙擊“PCBDocument”即建立了“PCB.PCB”文件。3.“PCB.PCB”圖標(biāo)，即進(jìn)入其設(shè)計(jì)窗口，找出各元件的封裝代號(hào)，在.SCH中對(duì)其所有元件進(jìn)行封裝，確定無(wú)誤后導(dǎo)成PCB板。4.學(xué)校條件有限，畢業(yè)設(shè)計(jì)按要求只能作成單面印刷板，所以布局及走線的設(shè)計(jì)很重要，最后的印刷板如圖3-3所示。有幾根線實(shí)在布不過(guò)去，采用跳線方式。險(xiǎn)師古指古青者險(xiǎn)師古指古青者5.將PCB圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙上，將打印好PCB的轉(zhuǎn)印紙平鋪在覆銅板上，通過(guò)轉(zhuǎn)印機(jī)就把圖印在覆銅板。6.銅板用三氯化鐵溶液腐蝕，溶液的配比為：三氯化鐵占35%,水占65%左右。溶液的溫度以30-50℃較好，溫度太底，腐蝕速度慢，在腐蝕過(guò)程中最好用線吊住銅版邊緣來(lái)回晃動(dòng)，以加快腐蝕速度，整個(gè)腐蝕過(guò)程應(yīng)在瓷盤，塑料盤中進(jìn)行。7.當(dāng)覆銅板上沒(méi)有保護(hù)部分的銅箔都以腐蝕掉時(shí)，應(yīng)立即取出覆銅板，馬上用清水沖洗，沖洗干凈擦干水跡，用清潔球擦去保護(hù)漆。8.腐蝕好的印刷板要及時(shí)鉆孔，印刷電路板孔徑，對(duì)一般元器件選直徑1鉆頭，集成電路孔徑選直徑0.8鉆頭，因鉆頭細(xì)小，鉆孔時(shí)不得用力過(guò)猛，否則會(huì)弄斷鉆頭。9.再次處理，為了美觀起見(jiàn)，要盡量將多余的板去掉，四個(gè)角磨成原弧狀。10.涂刷保護(hù)膜，其目的是保護(hù)印刷電路板的覆銅面不再被氧化和提高可焊性。保護(hù)膜選用松香液，松香液的配方是松香粉25%,純酒精75%,松香液蒸發(fā)很快，在涂刷過(guò)程中要快速刷好，不要來(lái)回刷，干燥后方可使用。11.根據(jù)原理圖將相應(yīng)的元件安裝在印刷板上，并進(jìn)行焊接。焊接過(guò)程要注意虛焊和假焊問(wèn)題。在手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路的調(diào)試過(guò)程中，故障的存在是正常的，關(guān)鍵在于我們是如何手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路進(jìn)行故障的排除。因?yàn)橹暗碾娐肥墙?jīng)過(guò)驗(yàn)證的，所以本次調(diào)試過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)很大的電路原理問(wèn)題，調(diào)試過(guò)程也較順利，只出現(xiàn)下面兩個(gè)小問(wèn)題。1.接上電源后，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)光二極管沒(méi)反應(yīng)這個(gè)故障的產(chǎn)生，原因有很多，但是最大的可能是脈沖電路有問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)室用示波器對(duì)脈沖電路進(jìn)行檢測(cè)(即CD4093的3引腳),沒(méi)有預(yù)想中的方波出現(xiàn)，證明脈沖產(chǎn)生電路存在問(wèn)題。確定故障所在之后就要解決，對(duì)脈沖電路的原理是通過(guò)仿真軟件驗(yàn)證的，應(yīng)該是不會(huì)出錯(cuò)的，參數(shù)的理論計(jì)算也是成功的，檢查原理圖，發(fā)現(xiàn)10個(gè)發(fā)光二極管沒(méi)有接地線，用導(dǎo)線將發(fā)光二極管與地線連接，理想中的方波終于產(chǎn)生，發(fā)光二極管亮，問(wèn)題解決。2.發(fā)光二極管隔一盞才會(huì)亮脈沖電路的問(wèn)題解決以后，發(fā)現(xiàn)接上電源之后，發(fā)光二極管仍然有兩個(gè)不亮，斷開(kāi)電源，重新檢查電路，發(fā)先二極管附近的電路有一段是沒(méi)連好的，用焊絲焊上去以后，問(wèn)題解決，發(fā)光二極管正常工作。這個(gè)問(wèn)題是在制板過(guò)程中出現(xiàn)的，可能是腐蝕的過(guò)久，把銅線給腐蝕掉了；也可能是在清洗過(guò)程中，清潔球擦的太用力，那里的銅線又是比較細(xì)的，導(dǎo)致銅線斷開(kāi)。經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)一段時(shí)間的工作，本次設(shè)計(jì)也接近尾聲，我想這次設(shè)計(jì)，讓我系統(tǒng)的整理了自己大學(xué)期間所學(xué)過(guò)的知識(shí)，首先選定課題、確定設(shè)計(jì)方案，我進(jìn)行了大量資料的收集、選擇及整合。其次通過(guò)電腦軟件畫(huà)出PCB板到最后的調(diào)試成功，整個(gè)過(guò)程讓我有了獨(dú)立思考及解決問(wèn)題的能力，對(duì)于自己所設(shè)計(jì)的公共汽車報(bào)站顯示電路有了更深層次的認(rèn)識(shí)。本次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是在于各個(gè)單元電路的連接及電路的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，需要有一個(gè)很清楚的條理，才能把所學(xué)過(guò)的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，使整體電路設(shè)計(jì)完整。整個(gè)過(guò)程，遇到很多問(wèn)題，特別是調(diào)試不出來(lái)的時(shí)候，心中總是有點(diǎn)灰心，更是有放棄的沖動(dòng)，但是，最后還是堅(jiān)持下來(lái)，靜下心來(lái)，仔細(xì)查找原因。本次設(shè)計(jì)主要涉及到一些中、小規(guī)模集成電路芯片，運(yùn)用集成電路的知識(shí)實(shí)現(xiàn)公共汽車報(bào)站顯示的功能。不足之處是對(duì)實(shí)際情況考慮不夠，設(shè)計(jì)還存在一定的偏差，如現(xiàn)實(shí)情況中的語(yǔ)音報(bào)站現(xiàn)象。手動(dòng)式公共汽車報(bào)站顯示電路在今天這個(gè)環(huán)境污染日益嚴(yán)重的社會(huì)扮演著很重要的角色，值得我們?nèi)パ芯?。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，收益非淺，深深的體會(huì)就是：學(xué)電子切記好高鶩遠(yuǎn)，凡是都得親歷親為。對(duì)于自己花心血做出來(lái)的東西，的確有很大的成就感。畢業(yè)在即，這次設(shè)計(jì)對(duì)今后的工作做了一個(gè)很好的鋪墊。參考文獻(xiàn)[2]蔣黎紅，黃培根，朱維婷，模電數(shù)電基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及Multisim7仿真[M].浙江大學(xué)出