cad課程設計--紅外線遙感調速器的設計

1、<p><b>　　電氣信息學院</b></p><p>　　計算機輔助電氣電子線路設計課程設計報告</p><p>　　課題名稱 紅外線遙感調速器的設計 </p><p><b>　　答辯記錄</b></p><p>　　1、例舉設計過程中遇到的問題及其解決方法（至少兩例

2、）。</p><p>　　答：（1）問題說明：PCB板在覆銅時，覆的層不對，覆在禁止布線層。</p><p>　　解決方法：覆銅時就應該先點那個層，頂層還是底層，而且顏色還是不一樣的，禁止布線層是寫文字畫符號和邊框線的。</p><p>　?。?）問題說明：電源線和普通線是一樣粗。</p><p>　　解決方法：首先就在Roules里把布線規(guī)

3、則里把普通線和電源線的寬度設置好</p><p>　　2、教師現(xiàn)場提的問題記錄在此（不少于2個問題）。</p><p>　　答：（1）布線規(guī)則是怎樣的？</p><p>　　除了線寬，其他的設置都為原始設置。</p><p>　?。?）如何生成網(wǎng)絡報表？</p><p>　　點擊design，create netlis

4、t即可生成網(wǎng)絡報表。</p><p>　?。?）PCB板覆銅有什么作用？</p><p>　　敷銅的主要作用是提高電路板的抗干擾能力。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　這個設計主要是利用紅外線發(fā)射和接收原理來設計一個遙控風扇調速系統(tǒng)，風扇采用200V交流電源，風扇共有六檔速度。原理圖

5、分為兩個部分，一部分是紅外線編碼發(fā)射器電路，一部分是紅外線解碼發(fā)射器電路。解碼發(fā)射器電路中有6個開關，以此來控制風扇的6個檔位的速度，紅外信號發(fā)出后，編碼接收器電路中的光電耦合器接收該信號，然后來控制電機的速度，使其達到預期要求。而該電路中信號的發(fā)射也是要調整好一定的震動頻率的，兩個頻率也必須一致，這樣發(fā)射器發(fā)射的信號接收器才能接收得到。</p><p>　　關鍵詞：紅外線； 調速； 電機；震蕩頻率</p&

6、gt;<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1、設計內容及要求1</p><p>　　2、課程設計內容3</p><p>　　2.1 原理圖（SCH）設計系統(tǒng)3</p><p>　　2.2 原理圖元件庫編輯8</p><p>　　2.3 印制電路板（PCB

7、）設計系統(tǒng)12</p><p>　　2.4 印制電路板元件庫編輯18</p><p><b>　　3、設計體會20</b></p><p><b>　　4、參考文獻21</b></p><p>　　附錄1紅外線編碼接收器電路原理圖22</p><p>　　附錄2紅外

8、線解碼發(fā)射器電路原理圖23</p><p>　　附錄3紅外線編碼接收器電路PCB圖24</p><p>　　附錄4紅外線解碼發(fā)射器電路PCB圖25</p><p><b>　　1、設計內容及要求</b></p><p>　　原理圖（SCH）設計系統(tǒng)</p><p>　　（1）原理圖的設計步驟

9、；</p><p>　?。?）繪制電路原理圖；</p><p><b>　?。?）文件管理；</b></p><p>　?。?）生成網(wǎng)絡表文件；</p><p>　?。?）層次原理圖的設計。</p><p>　　基本要求：掌握原理圖的設計步驟，會繪制電路原理圖，利用原理圖生產(chǎn)網(wǎng)絡表，以達到檢查原理

10、圖的正確性的目的；熟悉文件管理的方法和層次原理圖的設計方法。</p><p><b>　　原理圖元件庫編輯</b></p><p>　?。?）原理圖元件庫編輯器；</p><p>　　（2）原理圖元件庫繪圖工具和命令；</p><p>　?。?）制作自己的元件庫。</p><p>　　基本要求：熟

11、悉原理圖元件庫的編輯環(huán)境，熟練使用元件庫的常用工具和命令，會制自己的元件庫。</p><p>　　印制電路板（PCB）設計系統(tǒng)</p><p>　?。?）印制電路板（PCB）的布線流程；</p><p>　?。?）設置電路板工作層面和工作參數(shù)；</p><p><b>　?。?）元件布局；</b></p>

12、<p><b>　?。?）手動布線；</b></p><p>　?。?）電路板信息報表生成。</p><p>　　基本要求：熟悉PCB布線的流程，熟練設置電路板的工作層面和參數(shù)，根據(jù)實際情況，規(guī)范的對元件進行布局。掌握自動布線和手動布線的方法，并會對布線后生成的信息報表進行檢查，以達到修改完善PCB的目的。</p><p>　?。ㄋ模?/p>

13、印制電路板元件庫編輯</p><p>　?。?）PCB元件庫編輯器；</p><p>　?。?）PCB元件庫繪圖工具和命令；</p><p>　　（3）制作自己的PCB元件庫 </p><p>　　基本要求：熟悉印制電路元件庫的編輯環(huán)境，熟練使用元件庫的常用工具和命令，會制作自己的元件庫。</p><p><b&

14、gt;　　2、課程設計內容</b></p><p>　　2.1 原理圖（SCH）設計系統(tǒng)</p><p>　　2.1.1原理圖的繪制</p><p>　　根據(jù)所給的工作原理及參考原理圖進行繪制，但圖中有些元件是沒有的，需要自己來畫一個然后再添加到庫里去，而且接收器電路與發(fā)射器電路是獨立的，應該分別畫在兩張圖紙上，這樣好分析一點。畫出后的電路原理圖如下：&

15、lt;/p><p>　　圖2.1.1 紅外線編碼接收器電路原理圖</p><p>　　圖2.1.2紅外線解碼發(fā)射器電路原理圖</p><p>　　圖中CX20106芯片、LC2200芯片、LC2190芯片都是原始元件庫里沒有的，所以這幾個元件都是自己畫的，在封裝上CX20106芯片用的是DIP8，LC2200芯片和LC2190芯片用的是DIP14，而且在二極管的封裝上原

16、理圖上的引腳與PCB里定義的引腳不一致，元件庫里兩個引腳是1和2，封裝庫里是A和K，這樣在檢查時是出錯了的，必須改動元件庫和封裝庫，使其一致。</p><p><b>　　2.1.2工作原理</b></p><p>　　原理圖中所示的紅外線調速器由紅外線編碼發(fā)射器、紅外線編碼接收器兩部分電路組成，SB1-SB6為遙控發(fā)射按鍵，LC2190、R2、C1、C2組成了頻率為

17、40KHz的編碼產(chǎn)生電路，其中腳2外接RC震蕩回路，調節(jié)R2的阻值，使LC2190的內部振蕩器工作在 的頻率上，再經(jīng)2分頻產(chǎn)生40KHz的載頻，C2為脈沖間隔時間定時器，腳5外接LED工作指示電路，將LC2190的腳13，腳12分別通過VD1、VD2接至腳8，使其SB1-SB6均變?yōu)閱未伟l(fā)射方式，即當按下某一遙控按鍵時，腳1便輸出相應的40KHz載波編碼脈沖，此脈沖經(jīng)晶體三極管VT1放大后，驅動 發(fā)射管VB1輻射出紅外線編碼信號，因為L

18、C2190靜態(tài)電流小于1μA，所以省略了電源開關。CX20106是紅外線接收專用前置放大集成電路芯片，內部包括了放大，限幅，帶通濾波，積分比較等電路，它的紅外線接收管VB2等組成了放大整形電路，把VB2所接收的紅外編碼指令信號變?yōu)橹绷麟娦盘?，該電路的特點是用電阻R2來調整接收諧振頻率，按圖b所示元件數(shù)值，接收諧振頻率約為40kHz，腳7為信號輸出端，低電平有效，當VB2接收發(fā)射器發(fā)來的信號指令時CX2010</p><

19、;p><b>　　2.1.3網(wǎng)絡報表</b></p><p>　　生成的網(wǎng)絡報表如下：</p><p>　?。?）紅外線編碼接收器電路網(wǎng)絡報表：</p><p>　　（2）紅外線解碼發(fā)射器電路網(wǎng)絡報表：</p><p>　　原理圖正誤檢查如下：</p><p>　　Error Report

20、For : Documents\protel.SCH 16-Dec-2013 22:01:01</p><p>　　End Report</p><p>　　2.2 原理圖元件庫編輯</p><p>　　2.2.1原理圖元件庫</p><p>　　圖2.2.1 繪制的CX20106芯片</p><p>　　圖2

21、.2.2繪制的LC2200芯片</p><p>　　還有的元件與參考元件有些不一樣，如NPN型三極管，元件庫中的是該元件外面是有一個圓圈的，因此便將該元件進行修改然后在保存到庫里</p><p>　　圖2.2.3 修改后的NPN三極管</p><p>　　圖2.2.4 原理圖元件庫</p><p>　　2.3 印制電路板（PCB）設計系統(tǒng)&l

22、t;/p><p>　　2.3.1原理圖生成PCB板</p><p>　　首先在原理圖的窗口下，點擊Design，再點擊Update PCB,然后經(jīng)檢查無誤后，生成初始的PCB板圖</p><p>　　圖2.3.1 紅外線編碼接收器電路PCB初始圖</p><p>　　圖2.3.2 紅外線解碼發(fā)射器電路PCB初始圖</p><p

23、>　　2.3.2PCB板的布線及修改</p><p>　　然后自己把各元件擺整齊一點，在擺的過程中元件間的飛線還是連著的，擺好之后選擇菜單Auto Route->All...，使用默認的布線規(guī)則，就可以得到基本成型的PCB板了，這里設置的是雙層板，有些地方線的分布感覺不是很好，然后把那些線改動一下，手動布線。接著在禁止布線層畫邊框，畫完邊框后，在PCB板的四個角打四個過孔，以便于最后的固定。打完過孔就

24、可以覆銅了，不過之前就要選擇好所覆銅的層數(shù)，先覆頂層，點擊菜單Placc->Polygon Plane...，沿著禁止布線層邊框畫一圈頂層就覆好銅了，接著給底層覆銅，用同樣的方法。這樣一個完整的PCB板就完成了</p><p>　　圖2.3.3 紅外線編碼接收器電路PCB頂層圖</p><p>　　圖2.3.4 紅外線編碼接收器電路PCB底層圖</p><p>

25、;　　圖2.3.5 紅外線解碼發(fā)射器電路PCB頂層圖</p><p>　　圖2.3.6 紅外線解碼發(fā)射器電路PCB底層圖</p><p><b>　　2.3.3元件清單</b></p><p>　　紅外線編碼接收器電路元件清單</p><p>　　紅外線解碼發(fā)射器電路清單</p><p>　　2.

26、4 印制電路板元件庫編輯</p><p>　　圖2.4.1 CX20106芯片的封裝</p><p>　　圖2.4.2 芯片LC2200的封裝</p><p>　　圖2.4.3 芯片TO-002的封裝</p><p>　　圖2.4.4印制電路板元件庫</p><p><b>　　3、設計體會</b>

27、;</p><p>　　這次課程設計軟我對protel99se軟件有了更深一層的認識，雖說這不是最新的此類型的軟件，但卻很使用，可以用這畫出我們想要的原理圖圖，并能得到能夠在實際中可運用的PCB板圖。</p><p>　　同時這次課程設計也深刻的讓我知道了做任何事情要細心，發(fā)現(xiàn)問題要能耐心的解決，也讓我知道了不懂時可以查閱書籍或虛心聽取他人意見，不能什么事情都憑空想象，不然就不能透徹的認識

28、這個問題而導致不能把事情辦成。同時，也提高了我獨立分析問題、解決問題的能力。 本次課程設計能夠順利地完成是我們小組三個成員的共同勞動成果。在設計過程中我們遇到一些問題，通過上網(wǎng)查閱資料和共同探討順利解決了問題。 在整個設計制作過程當中，我感覺收獲非常大，我獲得的不僅是理論上的收獲,還有實踐中的豐收，同時還有的就是同學們之間的合作精神。</p><p><b>　　4、參考文獻</b><

29、/p><p>　　[1] 高鵬等主編.protel99入門與提高.北京：人民郵電出版社，2000</p><p>　　[2] 李朝青編著.PC機及單片機通信技術.北京：北京航航空航天大學出版社， 2000</p><p>　　[3] 方大千編著.實用電子控制電路.北京：國防工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[4] 何榮超.標準邏輯

30、圖形符號應用的若干概念問題.電工教學，1992，（3）</p><p>　　[5] Intel Developers insight CD-ROM.U.S.A:developer.intel.com,1997</p><p>　　附錄1 紅外線編碼接收器電路原理圖</p><p>　　附錄2 紅外線解碼發(fā)射器電路原理圖</p><p>