【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 B 以及用于修改、生成零件封裝的零件封裝編輯器PCBLib。 信號(hào)模擬仿真系統(tǒng) ： 信號(hào)模擬仿真系統(tǒng)是用于原理圖上進(jìn)行信號(hào)模擬仿真的 SPICE 3f5 系統(tǒng)。 可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng) ： 可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)是基于 CUPL的集成于原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)的 PLD設(shè)計(jì)系統(tǒng) 。 Protel99 內(nèi)置編輯器 ： 第 6 頁 共 23 頁 這部分包括用于顯示、編輯文本的文本編輯器 Text 和用于顯示、編輯電子表格的電子表格編輯器 Spread。 Protel99 主要特色 Protel99 是基于 Win95/Win NT/Win98/Win2021 的純 32 位電路設(shè)計(jì)制版系統(tǒng)。 Protel99 提供了一個(gè)集成的設(shè)計(jì)環(huán)境，包括了原理圖設(shè)計(jì)和 PCB 布線工具，集成的設(shè)計(jì)文檔管理，支持通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作組協(xié)同設(shè)計(jì)功能。 Protel99 主要特性 (1) Protel99 系統(tǒng)針對(duì) Windows NT4/9X 作了純 32 位代碼優(yōu)化，使 Protel99設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定而且高效。 (2) SmartTool（智能工具）技術(shù)將所有的設(shè)計(jì)工具集成在單一的設(shè)計(jì)環(huán)境中。 (3) SmartDoc（智能文檔）技術(shù)將所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存在單一的 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中，用設(shè)計(jì)管理器來統(tǒng)一管理。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫以 .ddb 為后綴方式，在設(shè)計(jì)管理器中統(tǒng)一管理。使用設(shè)計(jì)管理器統(tǒng)一管理的文檔是在 Protel99 中新提出來的，以前版本中沒有。 (4) SmartTeam（智能 工作組）技術(shù)能讓多個(gè)設(shè)計(jì)者通過網(wǎng)絡(luò)安全地對(duì)同一設(shè)計(jì)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì) ， 再通過工作組管理功能將各個(gè)部分集成到設(shè)計(jì)管理器中。 (5) PCB 自動(dòng)布線規(guī)則條件的復(fù)合選項(xiàng)極大的方便了布線規(guī)則的設(shè)計(jì)。 (6) 用在線規(guī)則檢查功能支持集成的規(guī)則驅(qū)動(dòng) PCB 布線。 (7) 繼承的 PCB 自動(dòng)布線系統(tǒng)最新的使用了人工智能技術(shù)，如人 工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊專家系統(tǒng)、模糊理論和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，即使對(duì)于很復(fù)雜的電路板其布線結(jié)果也能達(dá)到專家級(jí)的水平。 (8) 對(duì)印刷電路板設(shè)計(jì)時(shí)的自動(dòng)布局采用兩種不同的布局方式，即 Cluster Placer（組群式）和基于統(tǒng)計(jì)方式（ Statistical Placer）。在以前版本中只提供了基于統(tǒng)計(jì)方式的布局。 (9) Protel99 新增加了自動(dòng)布局規(guī)則設(shè)計(jì)功能， Placement 標(biāo)簽頁是在Protel99 中新增加的，用來設(shè)置自動(dòng)布局規(guī)則。 (10) 增強(qiáng)的交互式布局和布線模式，包括 “Push andshove” （推擠）。 (11) 電路板信號(hào)完整性規(guī)則設(shè)計(jì)和檢查功能可以檢測(cè)出潛在的阻抗匹配、信號(hào)傳播延時(shí)和信號(hào)過載等問題。 Signal Integrity 標(biāo)簽頁也是在 Protel99 中新增加的，用來進(jìn)行信號(hào)完整性的有關(guān)規(guī)則設(shè)計(jì)。 (12) 零件封裝類生成器的引入改進(jìn)了零件封裝的管理功能。 (13) 廣泛的集成向?qū)Чδ芤龑?dǎo)設(shè)計(jì)人員完成復(fù)雜的工作。 (14) 原理圖到印刷電路板的更新功能加強(qiáng)了 Sch 和 PCB 之間的聯(lián)系。 第 7 頁 共 23 頁 (15) 完全支持制版輸出和電路板數(shù)控加工代碼文件生成。 (16) 可以通過 Protel Library Development Center 升級(jí)廣泛的器件庫。 (17) 可以用標(biāo)準(zhǔn)或者用戶自定義模板來生成新的原理圖文件。 (18) 集成的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)收集了超過 60000 元器件。 (19) 通過完整的 SPICE 3f5 仿真系統(tǒng)可以在原理圖中直接進(jìn)行信號(hào)仿真。 (20) 可以選擇超過 60 中工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)電路板布線模板或者用戶可以自己生成一個(gè)電路板模板。 (21) Protel99 開放的文檔功能使得用戶通過 API 調(diào)用方式進(jìn)行三次開發(fā)。 (22) 集成的（ Macro）宏編程功能支持使用 Client Basic 編程語言。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路原理圖 圖 41 電路原理圖 第 8 頁 共 23 頁 原理圖工作過程及主要元?dú)饧榻B 水情終端數(shù)據(jù)采集傳感器采集 4~20mA 信號(hào)經(jīng)過長(zhǎng)距離傳輸后，由于在條件十分惡劣，容易受到外界，特別是雷電和雷電感應(yīng)的襲擊，嚴(yán)重時(shí)會(huì)經(jīng)常把傳感器和數(shù)據(jù)采集模塊擊 毀，為了避免這 種情況，在 4~20mA 信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓后用HCNR201 進(jìn)行隔離，這樣就避免了遭受雷擊的厄運(yùn)。 1~5V 的電壓經(jīng)過 AD7705 模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由 AT89S51 處理和發(fā)送，而發(fā)送部分則 由 485 總 線網(wǎng)絡(luò)傳輸。 MAX813L 芯片 幾乎所有 的單片機(jī)都需要復(fù)位電路，對(duì)復(fù)位電路的基本要求是：在單片機(jī)上電時(shí) 可靠復(fù)位，在下電時(shí)能防止程序亂飛導(dǎo)致 EEPROM 中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機(jī)系統(tǒng)在工作時(shí)，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)無法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了充分利用單片機(jī)本身的看門狗定時(shí)器（有些單片機(jī)無看門狗定時(shí)器）外，還需 另 外加個(gè)看門狗電路；除此以 外，有些單片機(jī)系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機(jī)能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是很隨機(jī)的，因而此類單片機(jī)系統(tǒng)需要電源監(jiān) 控電路，在掉電剛發(fā)生時(shí)能告知單片機(jī)。 MAXIM 公司推出的 MAX813L 剛好能滿足這些要求，下面具體介紹該芯片的性能特點(diǎn)及使用方法。 圖 42 MAX813L 芯片 結(jié)構(gòu)圖 MAX813L 有雙列直插和貼片兩種封裝形式，其雙列直插如圖 4 中的圖 1 所示，引腳功能如下：第 (1)腳為手動(dòng)復(fù)位輸入，低電平有效；第 (2)、 (3)腳分別為電源和地；第 (4)腳為電源故障輸入；第 (5)腳為電源故障輸出；第 (6)腳為看門狗輸入，第 (7)腳為復(fù)位輸出，第 (8)腳為看門狗輸出。 第 9 頁 共 23 頁 MAX813L 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 4 中的圖 2 所示，由圖可 知該芯片具有以下主要性能特點(diǎn)： （ 1）復(fù)位輸出。系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低時(shí)，第 (7)腳產(chǎn)生復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度的典型值為 200ms，高電平有效，復(fù)位門限的典型值為 。 （ 2）看門狗電路輸出。如果在 內(nèi)沒有觸發(fā)該電路（即第 (6)腳 無脈沖輸入），則第 (8)腳輸出一個(gè)低電平信號(hào)。 （ 3）手動(dòng)復(fù)位輸入，低電平有效，即第 (1)腳輸入一個(gè)低電平，則第 (7)腳產(chǎn)生復(fù)位輸出。 （ 4） 時(shí)，第 (5)腳輸出一個(gè)低電平信號(hào)。具有 門限值檢測(cè)器，第 4 腳為輸入，第 5 腳為輸出 。 MAX813L 的典型應(yīng)用電路如圖 4 中的圖 3 所示。圖中單片機(jī)以 AT89C51 為例，MAX813L 的第 (1)腳與第 (8)腳相連。第 (7)腳接單片機(jī)的復(fù)位腳（ AT89C51 的第 (9)腳）；第 (6)腳與單片機(jī)制 相連。在軟件設(shè)計(jì)中， 不斷輸出脈沖信號(hào)，如果因某種原因單片機(jī)進(jìn)入死循環(huán)，則 無脈沖輸出。于是 后在 MAX813L的第 (8)腳輸出低電平，該低電平加到第 (1)腳，使 MAX813L 產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機(jī)有效復(fù)位，擺脫死循環(huán)的困境。另外，當(dāng)電源電壓低于限值 時(shí)， MAX813L也產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)，不執(zhí)行任何指令，直至電源電壓恢復(fù)正常，可有效防止因電源電壓較低進(jìn)單片機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)誤的動(dòng)作。 電源故障輸入 PFI 通過一個(gè)電阻分壓器監(jiān)測(cè)未穩(wěn)壓的直流電源。當(dāng) PFI 低于 時(shí)，電源故障輸出腳第 5 腳 PFO 變低，可引起 AT89C51 中斷進(jìn)行電源故障處理，或?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)保存下 來。把分壓接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對(duì)電源故障告警。 結(jié)束語 :MAX813L 是一體積小、功耗低、性價(jià)比高的帶看門狗和電源監(jiān)控功能的復(fù)位芯片；它使用簡(jiǎn)單、方便。它所提供的復(fù)位信號(hào)為高電平，因而是應(yīng)用于復(fù)位信號(hào)為高電平場(chǎng)合的單片機(jī)系統(tǒng)的理想芯片。 MC1403 芯片 MC1403 是美國(guó)摩托羅拉公司生產(chǎn)的高準(zhǔn)確度、低溫漂、采用激光修正的帶隙基準(zhǔn)電壓源 。 MC1403 是低壓基準(zhǔn)芯片。一般用作 8～ 12bit 的 D/A 芯片的基準(zhǔn)電壓等一些需要基本精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓的場(chǎng)合。 輸出電壓 : V ＋ / 25 mV 輸入電壓范圍 : V to 40 V 輸出電流 : 10 mA 第 10 頁 共 23 頁 .Vin. |1..........8|.NC .Vout |2..........7|.NC .GND. |3..........6|.NC .NC. |4..........5|.NC 圖 43 MC1403芯片引腳圖 因?yàn)檩敵鍪枪潭ǖ?，所以電路很?jiǎn)單。就是 Vin 接電源輸入， GND 接底， Vout加一個(gè) ~1uf 的電容就可以了。 Vout 一般用作 8～ 12bit 的 D/A 芯片的基準(zhǔn)電壓。 HCNR201 芯片 圖 44 HCNR201 芯片結(jié)構(gòu) 圖 其中 2 引作為隔離信號(hào)的輸入， 4 引腳用于反饋， 6 引腳用于輸出。 2 引腳之間的電流記作 IF， 4 引腳之間和 6 引腳之間的電流分別記作IPD1 和 IPD2。輸入信號(hào)經(jīng)過電壓 電流轉(zhuǎn)化，電壓的變化體現(xiàn)在電流 IF 上， IPD1和 IPD2 基本與 IF 成線性關(guān)系，線性系數(shù)分別記為 K1 和 K2,即 圖 45 線形系數(shù)計(jì)算公式 K1 與 K2 一般很小（ HCNR200 是 %），并且隨溫度變化較大（ HCNR200 的變化范圍在 %到 %之間），但芯片的設(shè)計(jì)使得 K1 和 K2 相等。在后面可以看到，在合理的外圍電路設(shè)計(jì)中，真正影響輸出 /輸入比值的是二者的比值 K3,線性光耦正利用這種特性才能達(dá)到滿意的線性度的。 采用 HCNR201 進(jìn)行隔離的一些指標(biāo)如下所示： * 線性度： HCNR201： %； * 線性系數(shù) K3： HCNR201： 5%； * 溫度系數(shù)： 65ppm/oC； * 隔離電壓： 1414V； 第 11 頁 共 23 頁 * 信號(hào)帶寬：直流到大于 1MHz。 MAX1659 芯片 MAX1659：低壓差線形穩(wěn)壓器（ lowdropout linear regulators） Lowdropout：指穩(wěn)壓器輸入端和輸出端之間的電壓差 圖 46