电子设计自动化(EDA)第6章实训

1 第 6 章 实 训第 6 章 实 训6.1 鉴 频 器 电 路 板 的 设 计6.2 数 字 钟 的 电 路 设 计6.3 交 通 信 号 灯 的 自 动 控 制 2 第 6 章 实 训 6.1 鉴 频 器 电 路 板 的 设 计 1 鉴 频 器 电 路 图 图 6.1所 示 为 鉴 频 器 电 路 ， 该 电 路 输 入 的 是 等 幅 调 频 波 ，输 出 的 是 低 频 调 制 信 号 。 3 第 6 章 实 训 图 6.1 鉴 频 器 电 路 4 第 6 章 实 训 2 印 制 版 设 计 图 6.2 元 件 布 局 图 5 第 6 章 实 训 图 6.3 布 线 后 的 PCB 6 第 6 章 实 训 6.2 数 字 钟 的 电 路 设 计 1 电 路 原 理 数 字 钟 电 路 一 般 由 振 荡 器 、 分 频 器 、 计 数 器 、 译 码 器 、显 示 器 等 几 部 分 组 成 。 这 些 都 是 数 字 电 路 中 应 用 最 广 的 电 路 ，其 组 成 框 图 如 图 6.4所 示 。 7 第 6 章 实 训 图 6.4 采 用 LM8560的 石 英 数 字 钟 的 方 框 图 8 第 6 章 实 训 下 面 简 单 介 绍 数 字 钟 电 路 主 要 组 成 部 分 中 元 器 件 的 选 择 ： 图 6.5 CD4541的 引 脚 排 列 图 9 第 6 章 实 训 图 6.6 LM8560的 引 脚 排 列 图 10 第 6 章 实 训图 6.7 双 阴 极 LED数 码 显 示 屏 11 第 6 章 实 训 2 创 建 电 路 原 理 图 绘 制 如 图 6.8所 示 的 数 字 钟 电 路 图 。 具 体 要 求 为 ： 集 成 电路 LM8560的 封 装 形 式 是 DIP28； 4069的 封 装 形 式 是 DIP14； 电阻 RES2的 封 装 形 式 是 AXIAL0.3； 电 容 CAP的 封 装 形 式 是RAD0.1； 电 解 电 容 ELECTRO1的 封 装 形 式 是 RB.2/.4； 晶 振CRYSTAL的 封 装 形 式 是 XTAL1； 二 极 管 DIODE的 封 装 形 式 是DIODE0.4； 喇 叭 SPEAKER的 封 装 形 式 是 AXIAL0.4； 开 关K1 K5的 封 装 形 式 是 AXIAL0.3； EN-148-28的 封 装 形 式 采 用自 制 。 12 第 6 章 实 训 图 6.8 采 用 LM8560的 石 英 数 字 钟 电 路 图 13 第 6 章 实 训 3 绘 制 印 制 电 路 板 (1) 进 行 电 气 规 则 检 查 并 创 建 网 络 表 。 (2) 规 划 印 制 版 ， 设 置 文 档 参 数 。 要 求 印 制 版 尺 寸 为100m m 70m m ； 可 视 栅 格 1设 置 为 1m m ， 可 视 栅 格 2设 置 为10m m ， 捕 获 栅 格 设 置 为 0.5m m 。 (3) 装 载 原 理 图 的 网 络 表 ， 由 于 二 极 管 封 装 中 的 焊 盘 编 号与 原 理 图 中 的 不 一 致 ， 在 装 载 过 程 中 会 出 错 ， 所 以 要 修 改 封装 中 的 焊 盘 编 号 使 之 与 原 理 图 中 的 编 号 保 持 一 致 ， 并 更 新 PCB。 (4) 对 元 件 进 行 手 工 布 局 调 整 ， 调 整 后 的 布 局 如 图 6.9所 示 。 14 第 6 章 实 训 图 6.9 元 件 布 局 图 15 第 6 章 实 训 (5) 设 置 自 动 布 线 参 数 。 具 体 要 求 如 下 ： 布 线 间 隔 ： 0.254m m 。 布 线 转 弯 角 度 ： 45 。 布 线 层 ： 顶 层 布 线 方 向 垂 直 ， 底 层 布 线 方 向 水 平 。 布 线 宽 度 ： 网 络 GND为 1m m ； 其 他 为 0.5m m 。 进 行 自 动 布 线 ， 并 进 行 手 工 调 整 。 布 线 后 的 电 路 如 图 6.10所 示 。 (6) 用 3D观 察 印 制 版 设 计 是 否 合 理 。 16 第 6 章 实 训 图 6.10 布 线 后 的 PCB 17 第 6 章 实 训 图 6.11 顶 层 3D图 18 第 6 章 实 训 图 6.12 底 层 3D图 19 第 6 章 实 训 6.3 交 通 信 号 灯 的 自 动 控 制 1 交 通 灯 的 工 作 原 理 交 通 灯 自 动 控 制 原 理 图 如 图 6.13所 示 。 20 第 6 章 实 训 图 6.13 交 通 灯 自 动 控 制 原 理 图 21 第 6 章 实 训 2 交 通 灯 的 信 号 功 能 十 字 路 口 有 4组 交 通 灯 ， 对 面 两 组 对 应 ， 分 别 以 红 、 黄 、绿 的 次 序 转 换 。 所 有 信 号 为 低 电 平 有 效 ， 即 ： OUT0、 OUT1、 OUT2分 别 为 0、 1、 1时 ， 表 示 纵 向 红 灯亮 ， 横 向 绿 灯 亮 ； OUT0、 OUT1、 OUT2分 别 为 1、 0、 1时 ， 表 示 纵 向 绿 灯亮 ， 横 向 红 灯 亮 ； OUT0、 OUT1、 OUT2分 别 为 1、 1、 0时 ， 表 示 纵 向 黄 灯亮 ， 横 向 黄 灯 亮 。 22 第 6 章 实 训 3 程 序 设 计 要 求 (1) 设 置 一 个 交 通 灯 工 作 启 动 按 钮 ， 高 电 平 时 开 始 工 作 ，低 电 平 时 四 组 均 显 示 黄 灯 ， 即 禁 止 通 行 。 (2) 交 通 灯 工 作 时 ， 程 序 中 先 是 纵 向 红 灯 亮 ， 横 向 绿 灯 亮10s， 然 后 所 有 黄 灯 亮 5s， 接 着 纵 向 绿 灯 亮 ， 横 向 红 灯 亮 10s，周 而 复 始 。 (3) 通 过 改 变 程 序 中 计 数 器 的 计 数 值 来 修 改 交 通 灯 交 替 点亮 的 延 时 时 间 ， 以 实 现 十 字 路 口 人 流 量 的 最 佳 控 制 。 23 第 6 章 实 训 4 实 验 连 线 20(CP1)1Hz(系 统 工 作 时 钟 CLK)； 34K1(逻 辑 电 平 开 关 K1， 表 示 交 通 灯 的 启 停 控 制 )； 10OUT0(表 示 纵 向 红 灯 亮 ， 横 向 绿 灯 亮 )； 9OUT1(表 示 纵 向 绿 灯 亮 ， 横 向 红 灯 亮 )； 8OUT2(表 示 纵 向 黄 灯 亮 ， 横 向 黄 灯 亮 )。 5 引 脚 锁 定 引 脚 锁 定 见 表 6.1。 24 第 6 章 实 训 25 第 6 章 实 训 6 实 验 程 序 实 验 程 序 如 下 ： 26 第 6 章 实 训 27 第 6 章 实 训 28 第 6 章 实 训 29 第 6 章 实 训 30 第 6 章 实 训 31 第 6 章 实 训 32 第 6 章 实 训 33 第 6 章 实 训 34 第 6 章 实 训 35 第 6 章 实 训