基于数字钟的pcb设计 学位论文 .doc

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1、毕业设计成果（方案）设计题目:基于数字钟的PCB设计院系航空电子电气工程学院专业航空电子信息技术班级电信1302学号201300022036姓名周玉栋指导老师鄢立二Ο一六年一月七日诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行所取得的成果。尽我所知，除设计中特别加以标注的地方外，设计中不包含其他人已经发表或撰写过的设计成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业设计作者签名：周玉栋指导教师签名：鄢立二Ο一六年一月七日二Ο一六年一月七日目录1.设计任务与要求11.1设计任务11.2设计思路11.3系统框图12.硬件原理图

2、设计22.1单片机引脚22.2单片机最小系统32.3DS1302应用42.4时钟芯片及电路流程图42.5数码管显示62.6整体原理图63.PCB设计与开发工具73.1PCB简介73.2PCB的特点73.3DXP设计平台74.数字钟的PCB设计流程94.1新建PCB工程94.2原理图元件的绘制104.3封装库设计124.4绘制原理图164.5原理图的PCB设计184.6生成PCB194.7布线20总结21参考文献22摘要本设计针对数字钟PCB板设计较为复杂的问题，利用国内知名度较高、应用最广泛的电路辅助设计软件DXP进行了电路板的设计。本设计介绍了各部分电

3、路的构成及准确完成了数字钟的PCB设计。本设计数字钟原理图分析入手，说明了在平台中完成原理图设计，电气检测，网络表生成，PCB设计的基本操作程序。数字钟的主要电路是由电源电路、显示电路、校时电路、晶体振荡电路组成。PCB是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。PCB的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。关键词：数字钟；PCB；原理图；DXP1.设计任务与要求1.1.设计任务选择合理的元器件原理图组成数字钟电路，用软件画出整个电路，对于电路元件集成库中没有的元器件需

4、要自己画出元件原理图进行封装再添加到系统元件集成库中，生成元件清单，完成PCB原理图绘制。设置好PCB图的向导文件，进行PCB板规划，选择好PCB的版图将绘制好的原理图导入到PCB图中再将元器件进行连线、布局，完成PCB印制板的设计。1.2.设计思路单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备结合，便可成为一个单片机控制系统。因此用AT89C51单片机作控制，对计时器件DS1302采用字节读写模式；写入时分秒寄存器控制字，读出时分秒时间数据并处理后，用数码管器

5、件显示；2×2矩阵键盘作为时间调整按键。1.3.系统框图数字钟的主要电路是由时钟电路、主控制板、显示电路、按键扫描电路组成。数字钟电路组成原理图如图1-1所示。图1—1数字钟结构主体框图231.系统原理图设计1.1.单片机引脚AT89C51单片机为40引脚的集成芯片VCC（40）：供电电压，其工作电压为5V。GND（20）：接地。AT89C51有4个8位并行I/O接口，共32条I/O线。分别是P0.0～P0.7；P1.0～P1.7；P2.0～P2.7；P3.0～P3.7。P1、P2、P3内置上拉电阻；P0口需要外接10KΩ左右的上拉电阻。P0～P3口作为

6、输入口时，必须先写“1”。ALE/PROG(30)：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地低位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如果想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，则置位无效。PSEN(29)：外部程

7、序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指令期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。EA/VPP(31)：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V的编程电源（VPP）。XTAL1(19)：来自反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2(18)：来自反向振荡器的输出。其引脚图如图2-2所示。23图2-

8、2AT89C51引脚图1.1.单片机最小系统单片机最小系统或者称为最小应用系统，