电子实践报告.docx
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电子实践报告.docx
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电子实践报告
电子实践报告
本科生实习报告
实习类型综合实习
题目专业电子实践
学院名称信息科学与技术学院
专业名称信息工程
学生姓名
学生学号
指导教师
实习地点5728
实习成绩
2016年3月2016年4月
一、实验目的
1.焊接技术的一般知识和练习
2.了解AltiumDesigner软件的基本功能和实际操作方法
3.掌握并能熟练运用AltiumDesigner进行原理图和PCB的绘制
4.了解电路板设计的一般规则、利用软件绘制原理图并自动生成PCB
5.PCB板焊接后测试和仿真
6.给单片机编程,实现简单的功能
二、软件介绍
AltiumDesigner是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统,主要运行在WindowsXP操作系统。
这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。
AltiumDesigner除了全面继承包括Protel99SE、ProtelDXP在内的先前一系列版本的功能和优点外,还增加了许多改进和很多高端功能。
该平台拓宽了板级设计的传统界面,全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能,从而允许工程设计人员能将系统设计中的FPGA与PCB设计及嵌入式设计集成在一起。
由于AltiumDesigner在继承先前Protel软件功能的基础上,综合了FPGA设计和嵌入式系统软件设计功能,AltiumDesigner对计算机的系统需求比先前的版本要高一些。
三、实验要求
1、在AltiumDesigner实现51单片机的最小系统功能,51单片机的最小系统的功能包括:
(1)流水灯等(有8个LED)
(2)有USB电源接口
(3)留有编程接口
(4)不需要将芯片下载在板子上
(5)板子大小限制在10*10cm以内
(6)将芯片所有的引脚引出来
(7)可以在以上基础功能上面进行拓展
2.在AltiumDesigner上对51单片机的最小系统功能进行布线
四、实验步骤
1.原理图的绘制
(1)在菜单栏选择File→New→Project→PCBProject,按照提示输入文件名并保存即可。
(2)新建原理图在左侧“Projects”中右键点击工程名,在“给工程添加新的”中选择“Schematic”,工程中就出现了新的原理图。
2.元件放置及设置
(1)安装库首先进行库的安装,在右侧“库”中选择已安装,按照存储路路径安装后缀名为“PcbLib”和“IntLib”的库即可。
(2)放置元器件在右侧的库中通过搜索选择自己要用的元器件,在放置之前按制表符键设置相关信息,包括器件的值,并且一定要确认封装,如果没有封装的话,需要进行下一步。
(3)设置元件封装在元器件属性设置中,footprint为封装,进入后若没有封装,则可以通过浏览进行设置,方法和安装库的操作类似。
3创建元器件库
器件LM7805没有现成的库,需要自己创建库,在SCHLibrary面板上的Components列表中选中Component_1选项,执行Tools→RenameComponent命令,弹出重命名元件对话框输入一个新的、可唯一标识该元件的名称,如7805,并单击“确定”按钮。
同时显示一张中心位置有一个巨大十字准线的空元件图纸以供编辑。
首先绘制一个矩形,然后放置Pin,放置之前同元器件一样先进行设置,设置好名字,安排好位置,确认电气性质无误,保存即可。
这时工程右侧的库中就会出现自己绘制的库,从中拉出来放置即可。
4.电路连接
按照设计好的电路进行连接,从连线工具栏单击工具进入连线模式,光标将变为十字形状。
将光标放在想要连接的器件一端,点击一下,然后放在另一端,再点击一下即可,右键单击将退出连线模式。
原理图如下:
5.PCB的绘制
(1)PCB格式定义
原理图绘制完成后,要进行PCB文件的绘制。
新建一个PCB文件,在BottomSolder层进行边框的绘制,菜单中选择“走线”,使用坐标绘制长65mm,高85mm的矩形,绘制过程中要十分注意电气节点是否连接在一起,选中画好的矩形,然后在“板子形状”中选择“按照选择对象定义”,定义的黑色区域将会限定在所画矩形中。
(2)导入与自动布线
上个步骤完成后保存文件,回到原理图文件,在“设计”下拉菜单中选择第一项“Updatato”,进行两次检查之后,确认,原理图中器件的封装将会出现在上步所绘区域的右侧。
如果导入产生错误,则可能是有元件没有定义封装,或者是还了机器之后没有进行对应库的安装,需仔细查找。
在PCB文件中,将右侧的元件拖拽到黑色区域中,并合理利用旋转等技巧,尽量使布局合理,都放置完成后,在“自动布线”进行设置,在底层自动布线,如果没有违反电气规则的情况出现,很快就会完成布线。
有问题的部件会用绿色标出,仔细检查即可。
(3)PCB图
(4)焊接
将老师发下来的元器件正确焊接,然后进行测试,确认开发板没有问题以后进行下一步实验。
6呼吸灯和串口通信
(1)呼吸灯与串口原理
呼吸灯是指LED在单片机的控制之下,发光强度完成由亮到暗的逐渐变化,类似于人的呼吸。
呼吸灯分为两个部分,亮灯和没灯。
在单片机上面,通过PWM波进行控制,通过更改PWM波的占空比来达到控制灯的亮度。
亮灯过程:
占空比逐渐增加。
灭灯过程:
占空比逐渐减少。
51单片机内部有一个全双工的串行通信口,即串行接收和发送缓冲器(SBUF),这两个在物理上独立的接收发送器,既可以接收数据也可以发送数据。
但接收缓冲器只能读出不能写入,而发送缓冲器则只能写入不能读出,它们的地址为99H。
这个通信口既可以用于网络通信,亦可实现串行异步通信,还可以构成同步移位寄存器使用。
如果在传行口的输入输出引脚上加上电平转换器,就可方便地构成标准的RS-232接口。
(2)实验结果
呼吸灯有暗到亮,在由亮变暗。
串口发送16进制数据,控制灯泡的量和灭。
(3)代码
include
sbitled=P2^0;
sbitled1=P2^1;
sbitled2=P2^2;
sbitled3=P2^3;
sbitled4=P2^4;
sbitled5=P2^5;
sbitled6=P2^6;
sbitled7=P2^7;
voiddelay(intx)//延时函数,要足够快,否则灯会闪烁,而不是慢慢变化。
{inti;
for(i=x;i>0;i--);
}
voidmain()
{intledlx,cycle=400;
while
(1)//由暗到亮,由亮到暗,不断循环
{
for(ledlx=0;ledlx { led=0; led1=0; led2=0; led3=0; led4=0; led5=0; led6=0; led7=0; delay(ledlx);//延时逐渐加大,led=0(亮)保持的时间越来越长,亮度随之变大。 led=1; led1=1; led2=1; led3=1; led4=1; led5=1; led6=1; led7=1; delay(cycle-ledlx);//延时减短,led=1(灭)保持的时间越来越短,结合上一句,整体亮度变大 } for(ledlx=cycle;ledlx>0;ledlx--)//有亮到暗 { led=0; led1=0; led2=0; led3=0; led4=0; led5=0; led6=0; led7=0; delay(ledlx);//延时逐渐减短,led=0(亮)保持的时间越来越短,亮度随之变小。 led=1; led1=1; led2=1; led3=1; led4=1; led5=1; led6=1; led7=1; delay(cycle-ledlx);//延时增长,led=1(灭)保持的时间越来越长,结合上一句,整体亮度变小 } } } 五、实验心得 在这次的实验中,我们了解到了PCB电路板在AltiumDesigner软件上的布局和布线,然后再进行焊接,这和以往直接看着图纸进行焊接的实践实习明显不同。 这次实验使我们更加的了解了AltiumDesigner软件的功能和应用,也学到了很多关于PCB电路板的知识,如在连线过程中需要怎样布局;而以往焊接重在培养实际的动手操作能力。 通过这次学习,我在遇到问题和解决问题的过程中渐渐熟悉了AltiumDesigner软件的功能和基本的使用方法,深深的体会到了使用其进行电子设计的便捷性。 在对51单片机最小系统编程时,也遇到了很多问题,如51单片机和计算机总是不能连接过程,有时生成的hex文件也不能使用,这些在实验中解决问题的能力和思考对我以后解决问题有很大的帮助,使我增长了很多的经验。
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