(1)主控器使用STC89C51單片機(jī)，利用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302計(jì)時(shí)，單片機(jī)對(duì)DS1302傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后送往液晶屏LCD12864顯示模塊進(jìn)行顯示，顯示屏上顯示年、月、日、周、小時(shí)、分鐘、秒。

(2)通過(guò)三個(gè)按鍵可以對(duì)液晶屏上顯示的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，使用K1鍵對(duì)所調(diào)整的模式進(jìn)行選擇，K2、K3鍵進(jìn)行上下調(diào)整:

(3)通過(guò)溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度的監(jiān)測(cè)，單片機(jī)對(duì)DS18B20傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后送往四位一體數(shù)碼管進(jìn)行溫度的顯示:

(4)當(dāng)溫度超過(guò)40攝氏度時(shí)，蜂鳴器模塊與單片機(jī)連接的引腳P3.3由高電平變?yōu)榈碗娖剑��?qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。

2.1原理圖元器件制作

①自制元器件

圖1.DS1320

圖2.STC89C51

圖3.LCD12864

圖4.排阻

設(shè)計(jì)步驟：(1)新建一個(gè)元器件庫(kù) File--New-- Project--Integrated Library--命名保存。

(2)建立元器件原理圖 右擊工程---Add New to Project--Schematic Library。

(3)在place選擇工具繪制原理圖符號(hào),在place放置引腳pin,改變引腳符號(hào)。

(4)在SCH-Library中components對(duì)所畫(huà)元器件在edit中編輯相關(guān)信息、添加封裝并保存。

注意：(1)在放置引腳的過(guò)程中，引腳有一端會(huì)附帶著一個(gè)“×”形的灰色的標(biāo)記該標(biāo)記表示引腳該端是用來(lái)連接外圍電路的，故該端方向一定要朝外，且不能向著矩形方向。

(2)編輯引腳的時(shí)候，要注意修改“Electrical Type”欄中的內(nèi)容。

2.2 原理圖設(shè)計(jì)

①設(shè)計(jì)步驟：(1)在File菜單下選擇New—Project--PCB.Project,即創(chuàng)建了一個(gè)PCB項(xiàng)目文件，并保存名為萬(wàn)年歷.PrjPCB。

（2）在File菜單下選擇New--Schematic,即創(chuàng)建了一個(gè)原理圖文件，并保存為萬(wàn)年歷.SchDoc。

（3）在Library中查找元器件，按照電路流向分模塊連線，在線多的情況下用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)更美觀。

• 原理圖
  

圖5.原理圖

• 繪制原理圖完后，執(zhí)行project-- Compile PCB project 萬(wàn)年歷PrjPCB
  

圖6.Message

• 生成元器件列表
  

操作步驟：(1)首先打開(kāi)“萬(wàn)年歷.PRJPCB”,并打開(kāi)原理圖文件，進(jìn)入原理圖編輯界面。

(2)執(zhí)行“Design→Make Schematic Library”菜單命令，在彈出的對(duì)話框界面點(diǎn)擊OK。

圖7.元器件列表

• 個(gè)人設(shè)計(jì)過(guò)程說(shuō)明
  

(1)在元器件較多時(shí)，原理圖設(shè)計(jì)過(guò)程中使用模塊化，用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)來(lái)表示，不然整體很容易出錯(cuò)且讓人眼花繚亂，沒(méi)有整體效果。

(2)善于使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，美觀且連線不復(fù)雜，看起來(lái)簡(jiǎn)潔大方。

2.3 原理圖報(bào)表

• 原理圖的網(wǎng)絡(luò)表：執(zhí)行“Design→Netlist For Project→Protel”菜單命令，系統(tǒng)自動(dòng)生成Protel網(wǎng)絡(luò)表，默認(rèn)名稱(chēng)與項(xiàng)目名稱(chēng)相同，擴(kuò)展名為“.NET
  

圖8.網(wǎng)絡(luò)表

圖9.網(wǎng)絡(luò)表

圖10.網(wǎng)絡(luò)表

圖11.網(wǎng)絡(luò)表

• 網(wǎng)絡(luò)表的作用：其主要用途是為PCB設(shè)計(jì)提供元器件信息，管腳連接關(guān)系信息及必要仿真操作信息，網(wǎng)絡(luò)表是聯(lián)系原理圖和PCB的橋梁。
• 網(wǎng)絡(luò)表中的某個(gè)元器件
  

圖12.網(wǎng)絡(luò)表的元器件

元器件信息：名稱(chēng)為C5,封裝形式為RAD-0.3,描述為Cap。

• 網(wǎng)絡(luò)表中的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)
  

圖13.網(wǎng)絡(luò)表中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)

圖11該網(wǎng)絡(luò)的名稱(chēng)P21,和該網(wǎng)絡(luò)相連接的引腳有2個(gè)，分別為U1的22腳，U2的7腳。

• 生成該原理圖的簡(jiǎn)易元器件清單：在“reports”下拉菜單中選擇“Simple BOM”系統(tǒng)會(huì)生成簡(jiǎn)易材料清單報(bào)表。生成的該原理圖的簡(jiǎn)易元器件清單如下圖14：
  

                      圖14.元器件簡(jiǎn)易清單

• 設(shè)計(jì)需注意的地方：在生成原理圖簡(jiǎn)易元器件清單之時(shí)，需要將它所導(dǎo)出的清單存入你所制作的該工程的文件之中，方便尋找得到。
  

3.1元器件封裝制作

①自制封裝截圖

圖15.元器件封裝12864

②封裝制作方法和步驟：（1）首先執(zhí)行file-new-Library-PCB Library,建立了一個(gè)封裝庫(kù)并保存為課設(shè).PcbLib。

（2）打開(kāi)PCB Library,修改元器件名稱(chēng)保存為12864,然后放置焊盤(pán),將Multi-Layer設(shè)置為當(dāng)前層，設(shè)置原點(diǎn)，然后執(zhí)行Place-Pad,依次隔2.54mm放置焊盤(pán)。

（3）將當(dāng)前層設(shè)置為T(mén)op Overlay,選擇筆畫(huà)外形輪廓。最后保存執(zhí)行save。

③需要說(shuō)明的是：(1)制作元器件的時(shí)候一定要注意當(dāng)前層的設(shè)置。

(2)封裝的繪制應(yīng)該嚴(yán)格按照元器件用戶(hù)手冊(cè)的參數(shù)進(jìn)行繪制。

(3) 繪制PCB封裝時(shí)一定要設(shè)置基準(zhǔn)參考點(diǎn)。

3.2 PCB設(shè)計(jì)

• PCB的設(shè)計(jì)步驟：（1）首先需要在之前所創(chuàng)建的工程的之中，創(chuàng)建一個(gè)新的PCB 文件，隨之保存為“萬(wàn)年歷.pcb”。（2）然后將原理圖進(jìn)行編譯，執(zhí)行Design--Tools--Update PCB Document萬(wàn)年歷.PcbDoc，圖便會(huì)出現(xiàn)在所新建的文件之中，之后便是自己手動(dòng)布局，然后執(zhí)行自動(dòng)布線，然后將當(dāng)前層設(shè)為Keep-Out Layer,在繪圖工具選擇繪圖筆畫(huà)電氣邊界。
• 電源和地線采用不同的線寬設(shè)置的方法和步驟：
  

• 執(zhí)行“design--rules”菜單命令，在width設(shè)計(jì)規(guī)則上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“new rule”命令，建立新的導(dǎo)線寬度規(guī)則，打開(kāi)新的規(guī)則設(shè)置對(duì)話框，選定net，表示選擇某一網(wǎng)絡(luò)，單擊all右側(cè)下拉菜單，從網(wǎng)絡(luò)列表中選擇VCC，為單個(gè)網(wǎng)絡(luò)VCC設(shè)定導(dǎo)線寬度規(guī)則，將導(dǎo)線三個(gè)寬度設(shè)置為30mil。
  

(2)接著再次在width設(shè)計(jì)規(guī)則上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“new rule”命令，建立新的導(dǎo)線寬度規(guī)則，打開(kāi)新的規(guī)則設(shè)置對(duì)話框，選定net，表示選擇某一網(wǎng)絡(luò)，單擊all右側(cè)下拉菜單，從網(wǎng)絡(luò)列表中選擇GND，為網(wǎng)絡(luò)GND設(shè)定導(dǎo)線寬度規(guī)則，將導(dǎo)線三個(gè)寬度設(shè)置為30mil。

• PCB圖
  

圖16.PCB圖

• 操作步驟：(1)首先打開(kāi)“萬(wàn)年歷.PRJPCB”,并打開(kāi)原理圖文件，進(jìn)入原理圖編輯界面。(2)執(zhí)行“Design→Make PCB Library”菜單命令，在彈出的對(duì)話框界面點(diǎn)擊OK。
  

圖17.封裝列表

• 所有文檔的目錄結(jié)構(gòu)截圖
  

圖18.所有文檔目錄

• 個(gè)人設(shè)計(jì)過(guò)程中需要說(shuō)明的地方。
  

•          遇到錯(cuò)誤應(yīng)該仔細(xì)尋找問(wèn)題一步步來(lái)糾正。
•          布線寬度與整體應(yīng)該仔細(xì)考慮。
•          布線與更新應(yīng)該更仔細(xì)。
  

3.3 PCB設(shè)計(jì)后處理

①補(bǔ)滴淚操作操作步驟：在tools中teardrops如圖19

圖19.補(bǔ)淚滴的步驟

彈出圖20界面完成淚滴添加

                           圖20.添加淚滴

圖21.PCB補(bǔ)淚滴完成圖

• 敷銅操作步驟：?jiǎn)螕羧鐖D22所示的工具欄中的place Polygon plane
  

圖22.敷銅工具欄

出現(xiàn)如圖23的界面，選擇敷銅的net-GND,然后一個(gè)十字光標(biāo)，選擇敷銅區(qū)域，完成敷銅如圖24所示。

圖23.敷銅步驟

圖24.敷銅完成圖

• PCB報(bào)表信息
  

生成操作步驟：在PCB界面執(zhí)行Reports—Board Information之后會(huì)出現(xiàn)如圖

25、26、27的界面信息。

(1)電路板的一般信息

圖25.General

(2)電路板中使用的元器件的封裝相關(guān)信息

圖26.Components

(3)電路板的網(wǎng)絡(luò)情況

圖27.Nets

• 生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報(bào)表，操作步驟如下：
  

執(zhí)行“reports——netlist status”菜單命令，將自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報(bào)表。

網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報(bào)表如下圖28所示：

圖28.網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報(bào)表

• 設(shè)計(jì)過(guò)程需要說(shuō)明的地方：敷銅雙面板要在兩面都敷銅
  

在這次設(shè)計(jì)中，我遇到了各種各樣的問(wèn)題，首先是原理圖的繪制，開(kāi)始因?yàn)榫�多而覺(jué)得復(fù)雜，后來(lái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)分模塊來(lái)畫(huà)，讓原理圖變得更簡(jiǎn)單、清楚，后來(lái)導(dǎo)PCB，自動(dòng)布局，在修改線寬的出現(xiàn)了綠色，我通過(guò)看書(shū)知道了應(yīng)該要修改規(guī)則，在修改地線和電源線的時(shí)候應(yīng)該要比其它的線更粗，我通過(guò)查閱書(shū)籍、上網(wǎng)百度、詢(xún)問(wèn)同學(xué)最終解決了這些問(wèn)題，各種報(bào)表的生成也感受到了自己的不熟練，自己在閑暇時(shí)間應(yīng)該多練習(xí)一下CAD，熟能生巧。學(xué)習(xí)了這門(mén)課程讓我更熟練的運(yùn)用CAD,也讓我對(duì)CAD有了更新的認(rèn)識(shí)，之前對(duì)CAD只是初略的認(rèn)識(shí)與使用，但是經(jīng)過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，我逐漸掌握了CAD一些更基本更深層的操作，學(xué)會(huì)了各種電氣規(guī)則，以至于去思考電路的本身。在學(xué)習(xí)和使用軟件過(guò)程中我從遇到問(wèn)題時(shí)的急躁與不知所措到后來(lái)能試著去解決問(wèn)題，這是一種學(xué)習(xí)一種成長(zhǎng)。再畫(huà)PCB時(shí)，雜亂無(wú)章的元器件與線路讓我煩躁，但是卻還是要靜下心來(lái)設(shè)計(jì)與編排，一步一步的考慮各種不同的因素，一個(gè)模塊一個(gè)模塊的設(shè)計(jì),這既是對(duì)我以后在社會(huì)中工作能力與素養(yǎng)的鍛煉，同樣也是對(duì)我個(gè)人心急的鍛煉，戒驕戒躁是我的收獲。在學(xué)習(xí)過(guò)程中難免會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題與困難，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，獨(dú)立解決問(wèn)題是一種很重要的能力，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，這種能力被表現(xiàn)的淋漓盡致，課程的學(xué)習(xí)鍛煉了我這種能力，解決問(wèn)題之后的成就感是讓人滿足。

在我看來(lái)這門(mén)課程是及其重要的，它不僅是一門(mén)專(zhuān)業(yè)軟件的學(xué)習(xí)，還是一次很好的鍛煉，非常重要的是每次一定要保存。

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