【課程設(shè)計】技術(shù)學(xué)院eda課程設(shè)計protel_dxp最小單片機系統(tǒng)電路板設(shè)計(已修改)
2025-05-23 18:07 本頁面
【正文】 xx 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 EDA 課程設(shè)計 報告 班 級 ： 姓 名： 實訓(xùn)地點： 指導(dǎo)教師： 2021 年 5 月 實訓(xùn)課題 單片機最小系統(tǒng)電路設(shè)計 一、實訓(xùn)目的 熟悉 Protel DXP 的操作 掌握用 Protel DXP 繪制原理圖的方法 掌握用 Protel DXP 制作 PCB 板的方法 二、實訓(xùn)要求 利用 protel DXP 軟件完成單片機最小系統(tǒng)的 PCB 板的設(shè)計。 三、實訓(xùn)內(nèi)容 元件符號及封裝編輯。 原理圖繪制。 PCB 板。 DRC報告。 四、報告內(nèi)容、設(shè)計數(shù)據(jù)及附圖 電路原理基本分析 電路模塊功能的介紹。（ 電源模塊、單片機最小系統(tǒng)：復(fù)位電路、晶振電路（離 X1， X2 引腳近些，否則不易起振）、 P1 口LED 電路） 51 單片機復(fù)位電路工作原理 復(fù)位電路的用途 單片機復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當電腦在使用中出現(xiàn)死機，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。單片機也一樣，當單片機系統(tǒng)在運行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動 從頭開始執(zhí)行。 復(fù)位電路的工作原理 在單片機系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動的時候復(fù)位一次，當按鍵按下的時候系統(tǒng)再次復(fù)位，如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會復(fù)位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統(tǒng)中控制其復(fù)位。 開機的時候為什么為復(fù)位 在電路圖中，電容的的大小是 10uF，電阻的大小是 10k。所以根據(jù)公式，可以算出電容充電到電源電壓的 倍（單片機的電源是 5V，所以充電到 倍即為 ），需要的時間是 10K*10UF=。也就是說在電腦啟動的 內(nèi)，電容兩端的電壓時在 0~加。這個時候 10K電阻兩端的電壓為從 5~（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。所以在 內(nèi)， RST 引腳所接收到的電壓是 5V~。在 5V正常工作的 51 單片機中小于，而大于 。所以在開機 內(nèi)，單片機系統(tǒng)自動復(fù)位（ RST 引腳接收到的高電平信號時間為 左右）。 按鍵按下的時候為什么會復(fù)位 在單片機啟動 后，電容 C 兩端的電壓持續(xù)充電為 5V，這是時候 10K電阻兩端的電壓接近于 0V， RST 處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。 當按鍵按下的時候，開關(guān)導(dǎo)通，這個時候電容兩端形成了一個回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個過程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時間的推移，電容的電壓在 內(nèi)，從 5V釋放到變?yōu)榱?，甚至更小。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個時候 10K電阻兩端的電壓為 ，甚至更大，所以 RST 引腳又接收到高電平。單片機系統(tǒng)自動復(fù)位。 總結(jié)： 復(fù)位電路的原理是單片機 RST 引腳接收到 2US 以上的電平信號，只要保證電容的充放電時間大于 2US，即可實現(xiàn)復(fù)位，所以電路中的電容值是可以改變的。 按鍵按下系統(tǒng)復(fù)位， 是電容處于一個短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。 晶振電路的作用 電容大小沒有固定值。一般二三十 p。晶振是給單片機提供工作信號脈沖的。這個脈沖就是單片機的工作速度。比如 12M 晶振。單片機工作速度就是每秒 12M。和電腦的CPU 概念一樣。當然。單片機的工作頻率是有范圍的。不能太大。一般 24M 就不上去了。不然不穩(wěn)定。接地的話數(shù)字電路弄的來亂一點也無所謂。看板子上有沒有模擬電路。接地方式也是不固定的。一般串聯(lián)式接地。從小信號到大信號依次接。然后小信號連到接地來削減偕波對電路的穩(wěn)定性的影響 ，所以晶振所配的電容在 10pf50pf 之間都可以的，沒有什么計算公式。但是主流是接入兩個 33pf 的瓷片電容，所以還是隨主流。 晶振電路的原理 晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當?shù)慕咏?,在這個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反 饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄 ,所以即使其他元件的參數(shù)變化很大 ,這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容 ,就可 以得到晶振標稱的諧振頻率。一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器 (注意是放大器不是反相器 )的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另
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