基于555的報警電路

1、綜合實驗報告2014-2015學年第二學期綜合實驗名稱 印刷電路板設計與制作綜合實驗_院 （系）_ 電子信息學院 _ _ 專 業(yè) 電子信息工程 班級 BX1207 學生姓名 學號 綜合實驗時間 2015-6-292015-7-3 指導老師 提交時間 2015-7-3 目錄一、綜合實驗目的2二、綜合實驗要求21.印刷電路板課題電路的原理圖及PCB的繪制22.實驗的基本要求2三、綜合實驗環(huán)境2四、綜合實驗內容31.用protel設計基于555的報警電路，并產(chǎn)生PCB文件32.用線路板刻制機對覆銅板進行鉆孔、底板雕刻、割邊83.電路測試方案確定9五、收獲和體會10一、綜合實驗目的印制電路板設計與制作

2、綜合實驗是電子信息類專業(yè)實踐課程之一，通過印制電路板設計與制作實驗，使學生熟悉印制電路板設計與制作的流程，了解電子元器件的功能、參數(shù)、外型、特征、及其應用，掌握印制電路板設計與制作的基本知識和操作技能，增加學生對本專業(yè)的認識，培養(yǎng)其專業(yè)興趣。二、綜合實驗要求1.印刷電路板課題電路的原理圖及PCB的繪制課題電路可選：1. 基于555的門鈴電路2. 基于555的報警電路3. 分立元件的鬧鐘電路4. 儀表放大器電路5. 助聽器放大電路6. 直流可調穩(wěn)壓電源電路7. 信號發(fā)生器電路8. 電容式接近開關電路內容包括：（1）protel軟件設計給定課題電路，繪制電路原理圖。（2）在Protel設計環(huán)境中通

3、過原理圖與網(wǎng)表導出PCB圖，并進行合理的布局與布線。（3）導出PCB的制造文件并利用線路板刻制機對覆銅板進行鉆孔、雕刻、割邊。（4）根據(jù)實驗要求，寫出實驗報告。2.實驗的基本要求（1）熟練運用protel軟件，能完成課題電路的CAD設計；（2）熟練運用線路板刻制機，實現(xiàn)由線路文件自動、快速、精確地制作印刷線路板；（3）熟悉印制電路板設計與制作的流程；（4）掌握印制電路板設計與制作的基本知識和操作技能。三、綜合實驗環(huán)境技術中心904機房（預裝Protel99軟件）技術中心407（配有pcb刻板機，萬用表，pc等）四、綜合實驗內容 1.用protel設計基于555的報警電路，并產(chǎn)生PCB文件電路由

4、兩個555多諧振蕩器組成，第一個振蕩器的振蕩頻率為12Hz時，第二個振蕩器的振蕩頻率為1000Hz。將第一個振蕩器的輸出(3腳)接到第二個振蕩器的復位端(4腳)。在輸出高電平時，第二個振蕩器振蕩;輸出低電平時，第二個振蕩器停振。這樣，蜂鳴器將發(fā)出間隙聲響。 電路圖555 定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器 556/7556。555 定時器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，輸出驅動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CM

5、OS 或者模擬電路電平兼容。它的各個引腳功能如下：1腳：GND源負端VSS或接地，一般情況下接地。2腳：TRI低觸發(fā)端。3腳：OUT輸出端。4腳：RST是直接清零端。當R端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應接高電平。5腳：COM為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入一只0.01F電容接地，以防引入干擾。6腳：THR高觸發(fā)端。7腳：DIS放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。555定時器原理圖繪制：對較簡單的電路（一般元件數(shù)少于3050個）可采用繪單線不交叉圖的方法設計

6、印制板。這種方法簡單易學且不易出錯，特別適合初學者和非專業(yè)設計人員。具體步驟如下：（1）將原理圖中應放置于板上的電路元器件根據(jù)信號流向或排版方向依次畫到板面上，集成電路要畫封裝引腳圖。（2）按原理圖將各元器件引腳連接，對導線交叉處可用兩種方法避免交叉。（1）利用元器件中間跨越。（2）用跨接線跨越（同一板上跨接線長度盡可能歸為一種或兩三種。跨接線盡可能短、盡可能少）。對于可用單面加少量跨接線布通的電路，盡量選用單面板布線，只有電路較復雜才用雙面板。顯然雙面板要容易，因為可以利用板子另一面印制導線做跨越。（3）調整元器件位置和方向，使跨接線最少，連接最簡潔。（4）重新畫不交叉圖，如圖3所示。簡單的

7、圖，經(jīng)過（1）（4）步驟可得到較好的結果，復雜一些的（3）（4）可能反復一次，甚至反復若干次才獲得比較好的效果。 仿真圖產(chǎn)生PCB文件：1原理圖輸入使用 Sch 繪制電路圖。確定元件排列沒有問題、定義元件封裝 (Footprint)，最后通過程序所提供的 ERC 檢查。2生成網(wǎng)絡表利用 Sch 所提供的 Create Net list 功能產(chǎn)生網(wǎng)絡表（圖6），同時也結束了 Sch 的任務。3確定板面（畫邊框）進入 PCB 編輯器，首先定義版框，也就是板子的大小與形狀?？衫贸绦蛱峁┑陌婵蛳驅?，或將當前工作層切換到為禁止布線區(qū)（KeepOut Layer 版層），以 Place Track (

8、放置線段) 命令，自行繪制版框。4加載網(wǎng)絡表及裝入元件網(wǎng)絡表（或電路圖）如有錯誤，或接口上的問題，也在此階段中出現(xiàn)。而產(chǎn)生錯誤時，也可以根據(jù)錯誤所在，回到 Sch 修改電路圖，重頭再來。這一步是非常重要的一個環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡表是PCB自動布線的靈魂，也是原理圖設計與印刷電路板設計的接口，只有將網(wǎng)絡表裝入后，才能進行電路板的布線。Design/Netlist.命令，按 Browser 按鈕進入搜尋所要裝入的網(wǎng)表文件，然后按 OK 按鈕。裝入網(wǎng)表后，電擊 Execute 按鈕，程序進行加載元件 5零件布局裝入的元件堆在一起，緊接著是把元件搬開。激活ToolsAuto place 命令，出現(xiàn)元件自動布局對

9、話框。然后，單擊OK按鈕。出現(xiàn)布局圖。雖然已經(jīng)實現(xiàn)子元件的分離，但并不能滿足實際要求。因此，還可以對分離好的元件進行手工布局，拖曳元件并配合按空格鍵改變元件方向重新調整元件的布局6設置布線環(huán)境 顯示層面的設置（激活Design Options命令）7設置布線規(guī)則定義規(guī)則、自動布線設定（激活 Design Rules 命令，進入以下對話框）（1）定義安全間距(Clearance Constraint)1mm（2）設置布線拐角模式(Routing Corners)45度（3）設置布線工作層面(Routing Layers) 僅用Bottom Layer （選 Any 其余選 Not Used ）（

10、4）布線優(yōu)先權(Routing Priority) （5）過孔形式(Routing Via Style) （6）布線線寬(Width Constraint)0.5mm8執(zhí)行自動布線PCB 的自動布線功能相當強大，只要參數(shù)設置合理，元件布局妥當, 系統(tǒng)自動布線的成功率幾乎是100%。選擇“Auto Route”“All”命令，進行全局自動布線。單擊“All”按鈕后，程序便按照上面設置的布線規(guī)則進行自動布線9調整布線 （即整理一些不太規(guī)則的布線） 布線成功不等于布線合理，有時候會發(fā)現(xiàn)自動布線導線拐彎太多等問題，必須還要進行手工調整。10保存文件 在設計過程中要隨時保存文件，以免出現(xiàn)意外導致設計工作

11、丟失。 11打印文件 最后可以打印印刷電路板設計結果，可以單層打印也可以多層一起打印。2.用線路板刻制機對覆銅板進行鉆孔、底板雕刻、割邊描圖蝕刻法（1）按照電路板的設計尺寸，裁下一定規(guī)格的單面敷銅板，并用細砂紙將敷銅打光。（2）按照11的比例，在敷銅板上用復印紙描好印刷底板圖。（3）將漆片（即蟲膠，化工原料店有售）一份，溶于三份無水酒精中，并適當攪拌，待其全部溶解后，滴上幾滴醫(yī)用紫藥水（龍膽紫），使其呈現(xiàn)一定的顏色，攪拌均勻后，即可作為保護漆用來描繪電路板線條。采用繪圖儀器中的鴨嘴筆（或圓規(guī)上用來畫圖形的墨水鴨嘴筆），進行描繪，鴨嘴筆上有調整筆劃粗細的螺母，筆劃粗細可調，并可借用直尺、三角尺描

12、繪出很細的直線，且描繪出的線條光滑、均勻，無邊緣鋸齒，給人以順暢、流利的感覺。繪制電路板線條亦可用油性記號筆直接在敷銅板上描繪。（4） 將三氯化鐵溶于溫水中（用塑料器具）將涼干描好印刷底板圖的敷銅板放入三氯化鐵溶液中，待電路板腐蝕完畢后，放入清水中清洗干凈后拿出待用。在腐蝕過程中，應注意水溫，并經(jīng)常攪動電路板，以加速化學反應的速度。（5）電路板腐蝕好后，去漆也很方便，用棉球蘸上無水酒精，就可以將保護漆擦掉，略一晾干，就可隨之涂上松香水使用。（6）在做記號的元件插孔處鉆孔。打孔時注意鉆床轉速應取高速，鉆頭應刃鋒利。進刀不宜過快，以免將銅箔擠出。清除孔中毛刺時用稍大的鉆頭手工倒角，不要用砂皮紙。2

13、轉印法熱轉印法的關鍵是熱轉印紙和熱轉印機，它利用激光打印機先將圖形打印到熱轉印紙上，再通過熱轉印機將圖形“轉印”到敷銅板上，形成由墨粉組成的抗腐蝕圖形，再經(jīng)蝕刻機蝕刻后即可獲得所需印制板圖形。只要激光打印機能保證，采用熱轉印法可獲得足夠的精度和接近專業(yè)品質的印制板。參考制作步驟如下：（1）繪圖 PCB圖可直接從電腦調用，也可自行設計。（2）打印設計完成經(jīng)檢查合格后（注意添加個人標記），將PCB圖輸入激光打印機，按1：1比例將PCB圖打印到熱轉印紙上。（3）轉印熱轉印工藝的關鍵是熱轉印溫度，它是由機內的微電腦精確控制的。將熱轉印紙固定到準備好的敷銅板（已清洗）上，送入熱轉印機轉移圖形。轉印后掀開

14、轉印紙一角，檢查轉印圖形完整性，以決定是否重復熱轉印（轉印不完全）或局部修補（少量缺陷，用專用筆修整）。（4）蝕刻將檢查并修補無誤的板子批量送入蝕刻機，蝕刻出所需PCB圖形。（5）打孔將蝕刻好的板子清洗干凈，在鉆床上打孔，注意孔徑區(qū)別。3.電路測試方案確定 用5V電源接上電路板，根據(jù)實驗所需的要求旋轉可調電阻，是的兩個可調電阻的阻值達到所需要求，具體來說就是蜂鳴器和發(fā)光二極管能夠按照所需要求進行工作。五、收獲和體會在這次實訓中由于組員充足所以每個人的負擔并不是很重。我負責使用Multisim 9軟件制作仿真圖。先在元件庫中尋找需要用到的元器件然后使用導線根據(jù)電路圖連接。完成后使用示波器進行檢測，觀察仿真圖是否正確?？傮w而言這次的仿真制作的還是比較完美的。然后我?guī)椭业慕M員進行使用protel 99 SE的設計，先是類似仿真的制作sch原理圖，然后在確認無誤后在C盤protel的libr