电子线路CAD课程设计
电子线路CAD课程设计

电阻
R1, R2, R3, R6, R7
100K
C0805
R4, R9, R10, R11, R12, R13
1K
C0805
R5
10K
C0805
R8
1M
C0805
R14, R15, R16
4.7K
C0805
电容
C1, C2
30pF
C0805
C3, C5
10uF
C3216
C4, C6
0.1u
C0805
104(独石)
16个
C11、C13、C23
224(独石)
3个
C14、C15
20p (瓷片)
2个
C16
502(瓷片)
1个
C38
500P(瓷片)
1个
二极管
D3、D4
IN4004
2个
D1、D2
LED(红绿)
2个
D5
3.3稳压管
1个
电阻
R1、R10、R13
1K
3个
R2、R25、R28
3.3K
3个
R3
470K
20.R38-R39(10KΩ) 21.R40(1MΩ) 22.R41(470Ω)
G、USB电源扩展区*
23.J1(USB座) 24.J2(2脚排针) 25.F1(RF60050B) 26.LED4(发光二极管)
27.R43(10MΩ) 28.R44(470Ω) 29.C1(47uF) 30.C2-C3(0.1uF)
9.R33(470Ω) 10.R34-R35(10KΩ)
E、DS1302扩展区*
13.U2(DS1302)
电子线路CAD课程设计

电子线路CAD课程设计电子线路CAD课程设计一、课程简介电子线路CAD课程旨在为电子工程专业学生提供如何使用计算机辅助设计软件(CAD)进行电子线路设计的基本知识和技能。
本课程包括PCB设计理论、软件操作、实例分析,以及相关知识点的详细讲解。
本课程设计侧重于实践操作与理论结合,旨在帮助学生更好地掌握CAD软件的操作技能,并能够灵活使用CAD软件进行电子线路设计。
二、教学方法本课程教学主要采用“理论讲解+实例操作”的教学方法。
其中,理论讲解部分主要阐述相关概念、方法和技巧,帮助学生了解和掌握CAD软件的不同功能,实例操作则是具体应用CAD软件进行电子线路设计的过程,通过举例,能够使学生更好地理解和掌握这些概念和方法。
此外,还将采用小组项目学习的方式,让学生分组进行电子线路设计项目,并在课堂上进行讲解和交流。
三、课程内容本课程的主要内容包括以下几个方面:1. 电子线路CAD软件介绍本章主要介绍电子线路CAD软件的相关知识,包括电子线路CAD软件类型、特点、功能和使用方法等。
通过对各类电子线路CAD软件的介绍,让学生了解各种软件的特点和应用场景,可以在实际应用中灵活选择。
2. PCB设计基础本章主要介绍PCB设计的概念、原理、分类和特征。
其中,涉及到PCB设计的常用元件、其接口定义和规范以及按业务需求进行的PCB设计流程等。
3. PCB设计规范本章主要介绍PCB设计的规范,包括布线规范、元器件布局规范、PCB尺寸规范、热量处理规范等。
着重讲述PCB设计中常见的问题,并给出相应的解决方案。
4. 电路仿真与分析本章主要介绍电路仿真的概念、方法和工具,探讨电路仿真的原理和模型。
着重剖析了电路仿真的结果及分析方法,同时给出电路仿真中常见问题的解决方法。
5. PCB参数控制与输出本章主要阐述PCB的参数控制及输出方法。
讲述PCB文件格式、文件特点和输出方法,以及常用的PCB文件格式。
四、实验与应用本课程将设置电子线路CAD实验室,为学生提供实验机会。
电子线路CAD课程设计

电子线路CAD课程设计简介本文主要介绍电子线路CAD课程设计的内容。
该课程面向初学者,主要介绍了如何使用电子设计自动化(EDA)软件进行电子线路设计。
本课程设计的目的是帮助学生了解基本的电子线路设计原理和EDA软件的使用方法,并能够独立完成中等难度的电子线路设计。
课程设计大纲该课程设计分为三个部分:第一部分:基础知识介绍本部分主要介绍电路基础知识,包括电压、电流、电阻、电容、电感等内容。
同时,还会介绍一些基本的电子元件,例如二极管、三极管和场效应晶体管等。
通过本部分的学习,学生将会对电子线路设计有基本的了解,也为后面的课程内容打下良好的基础。
第二部分:EDA软件使用本部分将会介绍常用的EDA软件,主要包括Altium Designer、EAGLE和KiCAD 等软件。
学生将会学习软件的安装方法、软件的基本操作和工程文件的维护和管理。
第三部分:课程设计本部分将会让学生独立完成一个具有中等难度的电子线路设计。
学生将能够综合应用前面学到的电路基础知识和EDA软件的使用技巧,完成一个完整的电子线路设计。
同时,学生还需向导师呈现设计过程的文档和电路图纸等项目成果。
课程设计目标及评价指标目标1.掌握基本的电子线路设计原理和知识。
2.熟练使用常见的EDA软件,完成一定难度的电子线路设计。
3.能够独立进行电子线路设计,并向导师呈现设计过程的成果。
评价指标1.每次课程作业的得分。
2.作业成果质量及敬业度。
3.最后课程设计项目成果质量及文档的完整性。
课程实践第一部分:基础知识的学习学生需要学习电路基础知识,掌握电压、电流、电阻、电容、电感等基本概念。
同时还需要了解一些基本的电子元件,如二极管、三极管、场效应晶体管等。
第二部分:EDA软件的使用学生需要熟练掌握常见的EDA软件,如Altium Designer、EAGLE和KiCAD等,并能够灵活应用这些软件进行电路设计。
第三部分:课程设计在完成前两个部分的学习后,学生需要独立完成一个具有一定难度的电子线路设计。
cad电子线路设计课程设计

cad电子线路设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握CAD电子线路设计的基础知识,包括电路元件的符号、连线规则和电路图的绘制方法。
2. 使学生了解电子线路的基本原理,如电路的串并联、信号的传输与放大等。
3. 引导学生掌握电子线路设计中常用的工具和软件操作,如CAD软件的使用。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行电子线路设计的能力,能独立完成简单的电路图绘制。
2. 培养学生分析电路原理和解决实际问题的能力,能够根据需求对电子线路进行优化和改进。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力,能在小组合作中发挥个人优势,共同完成设计任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子线路设计的兴趣,培养其创新精神和实践能力。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,使其在设计过程中遵循规范,养成良好的职业素养。
3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中考虑电子线路的节能和环保要求。
本课程针对初中年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的动手能力和创新能力。
课程要求学生在掌握基础知识的基础上,通过实践操作,将所学知识应用于实际设计,培养解决实际问题的能力。
通过小组合作,培养学生团队协作和沟通能力,提高其综合素质。
课程目标的设定既符合学生特点,又满足教学要求,为后续的教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. CAD电子线路设计基础知识- 电路元件符号与连线规则- 电路图绘制方法- 电子线路基本原理(串并联、信号的传输与放大)2. CAD软件操作与应用- CAD软件的安装与界面认识- 基本绘图工具的使用- 电子线路图的绘制与修改3. 电子线路设计实践- 简单电路图绘制与分析- 小组合作完成设计任务- 电路优化与改进教学内容依据课程目标,结合教材相关章节进行选择和组织。
在教学过程中,注重科学性和系统性,使学生能够循序渐进地掌握电子线路设计的相关知识。
教学大纲安排如下:第一周:CAD电子线路设计基础知识学习,包括电路元件符号、连线规则和基本原理。
电子线路CAD---电子线路CAD课程设计

电子线路CAD---电子线路CAD课程设计一、课程设计目的通过课程设计,掌握自动控制系统的组成及工作原理,掌握典型电路设计软件DXP 2004.具备独立绘制电子线路图、制作PCB电路板的能力。
使得同学们在以后的学习和工作中掌握常用电子线路设计软件的使用方法。
1.掌握DXP 2004的创建数据库、新建文件、文件的导入导出、文件的考贝剪切粘贴、文件的更名、文件的删除、设置多窗口的显示方式等操作。
2.掌握原理图图纸尺寸、图纸边框、图纸颜色、标题栏格式、网格尺寸、光标形状、系统字符字体等的设置方法。
3.电路原理图的绘制方法和高级绘图工具绘制电路原理图的方法。
4. 掌握原理图生成各种报表的操作方法和打印原理图的方法。
5.掌握原理图元件库元件的编辑方法。
6.掌握绘制印刷线路板的环境设置。
7.掌握绘制印刷线路板的基本操作。
集中将以上技能通过一个完整的电路充分的反映出来,以实现电路原理图的绘制,印刷线路板的绘制,设计布局,布线规则等。
通过此课程设计的训练,进一步提高对DXP2004这一软件的综合运用能力,锻炼实际应用能力,巩固所学的知识,为我们将来走向工作岗位奠定基础。
二、课程设计内容本次课程设计采用STC89C52RC单片机制作温度报警器,系统总体原理图如图1所示,由STC89C52RC单片机、时钟电路、复位电路、显示电路、电源电路、按键电路、报警电路和温度检测电路等组成。
1、单片机的最小系统单片机的最小系统STC89C52RC单片机、时钟电路和复位电路组成,如图2所示,在写课程设计报告时需查找添加STC89C52RC单片机资料。
图2 单片机最小系统(1)时钟电路单片机的TXAL1和TXAL2两个引脚,其主要作用是外接石英晶体和微调电容,构成时钟电路,其电路图如图3所示。
图3 时钟电路图4 时钟电路(2)复位电路图4所示为复位电路,当RST端高电平持续的时间至少大于两个机器周期时,就可以完成复位功能。
2、显示电路显示电路由液晶LCD1602和电位器组成,双向数据口接单片机的P2口,显示电路图如图5所示。
电子线路cad课程设计报告

电子线路cad课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握电子线路CAD的基本概念、界面及工具使用;2. 学会运用CAD软件进行电子线路原理图设计,包括元件库的调用、原理图绘制、连线及标注等;3. 学会使用CAD软件进行PCB布线设计,掌握布线规则、层数设置、覆铜处理等技能;4. 了解并掌握CAD软件在电子线路仿真中的应用。
技能目标:1. 能够独立运用CAD软件完成简单的电子线路原理图设计;2. 能够运用CAD软件进行PCB布线设计,并遵循布线规则进行优化;3. 能够对设计的电子线路进行仿真测试,分析并解决基本问题;4. 培养学生的动手能力、实际操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子线路CAD课程的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,注重实践操作规范;3. 培养学生团队协作精神,学会分享、交流和合作;4. 培养学生具备创新意识,敢于尝试新方法,勇于解决实际问题。
课程性质:本课程为电子线路CAD课程设计,结合理论教学和实际操作,旨在提高学生的电子线路设计能力。
学生特点:学生已具备一定的电子线路基础知识,对CAD软件有一定了解,但对电子线路设计及仿真尚处于初级阶段。
教学要求:注重理论与实践相结合,强化实际操作训练,培养学生的实际设计能力和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子线路CAD基本概念与界面认识:包括CAD软件的启动与关闭、界面布局、菜单及工具栏功能介绍;2. 原理图设计:元件库的调用与管理、原理图绘图环境设置、基本元件的放置与连线、总线及网络标号的使用;3. PCB布线设计:布线前准备、布线规则设置、布线工具的使用、覆铜处理、丝印层设计;4. 仿真与调试:仿真元件的调用、仿真参数设置、仿真结果分析、常见问题调试;5. 实践操作:结合实际案例,指导学生完成原理图设计与PCB布线设计,并进行仿真测试。
电子线路CAD实用教程第四版课程设计 (2)
电子线路CAD实用教程第四版课程设计一、前言电子线路CAD (Computer ded Design) 作为电子设计工作的关键部分,得到了广泛地应用。
经过多年的发展,它已成为电子行业不可缺少的一部分。
电子线路CAD 是将电路设计转化为电脑认识的符号语言,进而实现电路的仿真、调试和PCB 绘制等等。
本次课程设计旨在让学生通过实践,巩固课程中所学的电子线路CAD知识,同时培养其严谨的设计思维和问题解决能力。
二、课程设计任务1. 设计题目设计一款具有自动化布线功能的电子线路CAD软件。
2. 设计要求功能要求:1.支持手动输入和导入原理图。
2.能够自动布线,并显示布线后的电路原理图。
3.在布线时加以考虑,使其尽可能地缩小电路的物理尺寸。
4.提供各种布线算法的选择,如前向星算法、DSATUR 算法等。
5.支持自定义布线算法。
技术要求:1.可以选择Java、C++或Python作为开发语言。
2.数据应该在内存中进行处理并最终写入文件。
3.提供完整的使用说明书,能够清晰地介绍软件的使用方法。
4.代码应该有应有的注释,方便使用者阅读和修改。
5.能够使用 git 进行版本控制,并保持 commit log 和 commitmessage 的清晰和规范。
3. 设计流程根据以上的设计要求,可以将课程设计分为以下几个步骤:1.熟悉电子线路CAD软件的相关知识和相关算法。
2.在原理图的基础上实现自动化布线算法。
3.实现布线算法后,需要考虑如何将算法与软件结合,并优化布线性能。
4.在软件的基础上,实现用户交互过程,编写使用说明和帮助文档。
5.用 git 对代码进行版本控制,不断进行测试和完善。
三、设计思路1.实现原理图的自动提示。
2.实现原理图的布线。
3.提供布线算法的选择功能。
4.自定义布线算法实现。
5.将开发语言和算法内容规范化。
四、课程设计成果展示自动布线之前:自动布线之前自动布线之后:自动布线之后五、总结通过完成本次课程设计,我深刻体会到了电子线路 CAD 的重要性和应用价值。
电子线路CAD课程设计
电子线路CAD课程任务书一、学习目的1、熟练掌握使用Protel 99se设计印刷电路板的全过程。
2、掌握具体的参数设置和操作。
二、设计要求1、要求独立完成电路原理图及电路板的设计。
2、电气检验要保证没有错误。
3、生成的印刷电路板要美观大方。
三、设计步骤1、启动Protel 99se软件,建立一个设计数据库文件。
2、启动电路原理图编辑器,绘制电路原理图。
3、进行电气规则检查,无误后,生成网络表。
4、启动印刷电路板图编辑器,新建一个印刷电路板图。
5、规划电路板和电气定义(双面板)。
6、装入网络表。
7、生成印刷电路板图。
8、自动布局,手工调整。
9、自动布线,手工调整。
10、保存并打印输出。
完成期限 2011.6.25-2011.7.6指导教师张岩、段志伟专业负责人曹广华2012年6月20日目录第1章课程设计的目的及要求 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)第2章Protel 99se 设计环境认识 (1)2.1Protel 99se电路板设计软件的介绍 (1)2.2设计环境设置 (2)第3章Protel99se电路原理图的绘制 (3)3.1电路原理图的设计步骤 (3)3.2电气检查与网络报表的生成 (4)第4章印刷电路板的绘制 (4)4.1印刷电路板的设计过程 (4)4.2人工布线画电路板的方法 (7)第5章电路板的设计注意事项 (11)5.1一般性原则 (11)总结与个人心得 (12)附录1 电路原理图 (13)附录2 网络表与元件封装表 (13)附录3 印刷电路板效果图 (14)附录4 3D印刷板效果图 (15)第1章课程设计的目的及要求1.1 设计目的1、对电路、模电、数电等基础知识的掌握,对Protel 99se软件的熟练使用2、培养学生综合设计和实践能力。
1.2 设计要求1、绘制信号源的的电路原理图*.Sch,能够实现完备的功能2、能够生成网络报表*.NET和原件清单*.XLS3、绘制相应电路的单面印刷版图*.Pcb并进行仿真,给出仿真结果第2章 Protel的简要介绍2.1 Protel的发展历程Protel是protel公司在80年代末推出的软件,率先将EDA环境引入到windows 环境中。
电子线路CAD课程设计(电子
一、课程设计任务及要求1、根据设计题目要求正确绘制原理图及PCB图;2、绘制原理图时要求居中且大小适中;3、绘制PCB图时要有机械层、禁止布线层和安装孔;4、绘制元件电气图形符号和元件封装;5、提供原理图、元件电气图形符号、PCB图和元件封装各一张,并写设计小结。
二、课程设计题目(一)课程设计题目一设计要求:(1)按照图1正确绘制原理图(对于元件库中没有的元件符号,应建立自己的元件库,并绘制有关的元件符号,图纸大小为A4);(2)根据原理图设计PCB图;(3)绘制元件电气图形符号和元件封装(见附录);(4)编制设计说明书、设计小结。
图1 题目一电路图(二)课程设计题目二设计要求:(1)按照图2正确绘制原理图(对于元件库中没有的元件符号,应建立自己的元件库,并绘制有关的元件符号,图纸大小为A4);(2)根据原理图设计PCB图;(3)绘制元件电气图形符号和元件封装(见附录);(4)编制设计说明书、设计小结。
图2 题目二电路图(三)课程设计题目三设计要求:(1)按照图3正确绘制原理图(对于元件库中没有的元件符号,应建立自己的元件库,并绘制有关的元件符号,图纸大小为A4);(2)根据原理图设计PCB图;(3)绘制元件电气图形符号和元件封装(见附录);(4)编制设计说明书、设计小结。
图3 题目三电路图(四)课程设计题目四设计要求:(1)按照图4正确绘制原理图(对于元件库中没有的元件符号,应建立自己的元件库,并绘制有关的元件符号,图纸大小为A4);(2)根据原理图设计PCB图;(3)绘制元件电气图形符号和元件封装(见附录);(4)编制设计说明书、设计小结。
图4 题目四电路图(五)课程设计题目五设计要求:(1)按照图5正确绘制原理图(对于元件库中没有的元件符号,应建立自己的元件库,并绘制有关的元件符号,图纸大小为A4);(2)根据原理图设计PCB图;(3)绘制元件电气图形符号和元件封装(见附录);(4)编制设计说明书、设计小结。
电子电路CAD课程设计
电子电路CAD课程设计建议的电子电路CAD课程设计如下:
1. 基础知识介绍
- 电路基本概念
- CAD软件介绍
- 硬件环境设置
2. 简单电路设计
- 电阻、电容、电感等电路元件的使用
- 滤波器设计
- 放大电路设计
3. 数字电路设计
- 逻辑门电路设计
- 时序电路设计
- 计数器电路设计
4. 模拟电路设计
- 模拟滤波器设计
- 放大器设计
- 非线性电路设计
5. PCB设计
- 印刷电路板的设计规则
- PCB设计软件的使用
- 构建电路板与元器件的布局
6. 模拟仿真
- 仿真软件简介
- 简单电路仿真
- 复杂电路仿真
7. PCB制造与组装
- PCB制造流程
- PCB组装流程
- 焊接技巧与注意事项
8. 实际电路设计
- 选取项目
- 电路设计
- PCB设计与制作
- 实现与测试
以上是一个较为完整的电子电路CAD课程设计,可以作为参考。
具体的课程内容还需要根据学生的程度和学习目标来进行调整。
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电子线路CAD课程设计题目班级学号姓名时间电子线路CAD课程任务书姓名_________ 班级____________ 指导老师设计课题:设计任务与要求查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路,要求电子元件50个以上,根据应用电路的功能,确定封面上的题目,然后完成以下任务:1、分析电路由几个部分组成,并用方框图对它进行整体描述;2、对电路的每个部分进行分别单独说明,画出对应的单元电路,分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等;3、用Protel软件或其他EDA软件绘出整体电路图,进行实验分析和绘制PCB,并在图中的标题栏中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息;4、对整体电路原理进行完整功能描述;5、列出标准的元件清单;6、其他。
设计步骤1、查阅相关资料,开始撰写设计说明书;2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明;依次对各部分分别给出单元电路,并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明;3、总体电路的绘制,实验分析和绘制PCB及总体电路原理相关说明;其他4、列出标准的元件清单;5、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。
设计说明书字数不得少于2500字参考文献总体方案与原理说明要显示一个中文汉字至少的组成点素为16×16点,因此一帧显示4个汉字最少需要点阵的点数为16×64点。
可以由8块8×8点阵拼构而成。
点阵屏越大,数据的传送就越多,仅仅依靠单片机I/O并口输出已不能达到要求,需要采用串口输出再转成并口输入到点阵屏。
对于时钟的显示,如果采用单片机软件方式,误差较大,一旦断电,就需要重新设置走时,不适用。
因此采用专门的时钟芯片提供时间日历等信息。
温度传感器也是各式各样,而进行室内温度测量的温度精度要求并不是很高,温度变化范围小,最好采用电路结构简单的集成芯片。
对切换显示内容的无线遥控功能,可以使用无线模块,但增加了电路的复杂程度,与无线红外遥控比较,价格也偏贵,因此选择红外发射管与红外一体化接收头更加简洁廉价。
为了能够调节校正时间,需要接上按键。
至少应该应该有“模式”、“加数”、“减数”三个按钮。
根据上述要求,所需的单片机I/O口为20个左右,存储广告内容需要更大的Flash程序存储器,经过比较后,新型的STC系列单片机较为适用。
感应人体的传感器通常使用人体热释电红外传感器。
通过该传感器控制系统电源的输出与否。
但人体热释电红外传感器的供电需要另外一电源供电,因此整个系统需要两个电源。
按照这个思路,设计出系统整体框图如下:如图1.1所示,整个系统包括单片机核心模块、16×64点阵显示屏模块、数码管显示模块、串口程序下载模块、日历时钟模块、温度测量模块、键盘模块、红外接收头模块、红外遥控模块,电源模块(两个)、人体热释电红外感应模块。
通过电脑串口,可以将程序下载到单片机内部。
时钟芯片在备用电池的供电情况下,实时记录和保持着走时。
温度传感器检测着室内温度变化,将温度转换成单片机可以识别的数据。
单片机将时钟和温度数据通过串口发送到点阵屏上显示,并且可以显示保存在单片机内部的广告内容,当前显示的第几条内容通过数码管显示,如果想改变现实内容,可以按下按键切换,或者通过无线红外遥控切换。
当时钟走时不正确时,可以通过按键调整日历,退出后修改了的日历就已经保存在时钟芯片内部。
该系统还有一优点是无人关断总电源功能,虚线框内使用总电源(电源2)供电,而热释电红外检测部分使用电源1供电,当人体热释电红外传感器检测到活动人体时电源2开始有电流输出,单片机工作,LED 点阵屏显示,延时一段时间。
当没有检测到移动的人物时,电源2进入低功耗待机模式,没有电流输出,单片机以及其它芯片断电,系统处于实时监测节省电源状态。
STC 单 片 机人体热释 电红外电源1时钟芯片16×64点阵屏显示 串口通信程序下载温度传感器电源2键盘 红外接收头 红外遥控7~40V 交流电数码管显示 图1.1 总体方案框图16×64点阵屏电路设计发光LED点阵模块的选择通常市场上的LED点阵模块分类有单色、双色、三色;点数5×7、8×8、及16×16;接法共阴、共阳极(共阳是指对每一行LED来讲是共阳);还分为室内、室外点阵等。
这里选用16块Φ5mm红色8×8 LED共阳点阵模块SZ412388K 组成16×64点阵屏。
SZ412388K点阵模块的内部结构与引脚图1.3 LED点阵模块与内部示意图通常LED点阵的管脚并没有按照行列顺序规律的排列,使用前必须查找相关资料和测试管脚。
LED点阵屏的送显方案选择要点亮点阵屏,例如共阳LED点阵只要在行上加上高电平,列上加上低电平。
但从LED点阵内部结构了解到要显示字符就必须扫描点亮,因此显示方式可以分为两种:1.逐列扫描方式。
即列依次轮流被点亮,行发送对应字码,使得能亮的一列点从左到右或从右到左扫描。
2.逐行扫描方式。
即行依次轮流被点亮,列发送对应字码,使得能亮的一行点从上到下或从下到上扫描。
由于点阵屏行为16,列为64,如果要达到同样的显示效果,采用逐列扫描的速度要比逐行扫描速度加快4倍。
如果频率不够高显示的文字就会闪烁,因此采用了逐行扫描的方式连接电路。
LED 点阵屏行扫描电路设计16行如果直接采用单片机的I/O 口扫描,占用太多的端口,因此采用4线-16线译码器74HC154作为扩展端口辅助芯片可以节省I/O 口。
74HC154引脚配置图如图1.4所示, 引脚说明:VCC:电源端(4.5V ~5.5V ) GND:地端A 、B 、C 、D :译码地址输入端(低电平有效)1G 、2G :选通端(低电平有效) 015Y Y :输出端(低电平有效)74HC154的逻辑真值表如表1.1所示。
表1.1 74HC154的逻辑真值表 输 入选择的输出端(L )1G2GD C B A L L L L L L L L L L L L L L L L L L H H L H L H 0123Y Y Y YL L L L L L L L L L L L H H H H L L H H L H L H 4567Y Y Y YL L L L L L L L H H H H L L L L L L H H L H L H 891011Y Y Y YL L L L L L L L H H H H H H H H L L H H L H L H 12131415Y Y Y Y× H H ×× × × × × × × ×无有效输出 无有效输出说明 H :高电平 L :低电平 ×:任意电平图1.4 74HC154管脚图当选通端(1G、2G)均为低电平时,可将地址端(ABCD)的二进制编码在一个对应的输出端,以低电平译出。
将A、B、C、D端口接到单片机的I/O口,给予二进制0000~1111便能依次扫描16个行点阵。
74HC154的输入输出电流大小为25mA,假设一行64个LED全部点亮,所需的电流大约为10mA×64=640mA,因此74HC154的输出端必须加达林顿管驱动。
PNP型达林顿管TIP127完全符合了这个电流要求,并且将74HC154的低电平输出有效转成高电平有效点亮共阳LED点阵。
LED点阵屏列送字码电路设计64个列字码,必须得用串行转并行发送字码数据。
8位移位寄存器74HC164可以将串行数据转换成并行输出,数据通过两个输入端(DSA 或 DSB)之一串行输入;任一输入端可以用作高电平使能端,控制另一输入端的数据输入。
74HC595也是8位移位寄存器,但驱动电流(35mA)比74HC164(25mA)的要大, 74HC595的优点还具有数据存储寄存器,在移位的过程中,输出端的数据可以保持不变,这在串行速度慢的场合很有用处,使得LED点阵屏没有闪烁感。
同时输出端有使能禁止控制端,可以使输出为高阻态。
74HC595引脚配置与功能逻辑符号如图1.5。
图1.5 74HC595引脚配置与内部逻辑图表1.2列出了74HC595的引脚控制端功能,芯片时序功能描述见表1.3所示。
表1.2 74HC595的引脚控制端说明:符号引脚描述VCC、GND16、8电源、地DS14串行数据输入端Q0~Q715、1~7并行数据输出端Q7’9串行数据输出M R10主复位(低电平有效)SH_CP11移位寄存器时钟输入ST_CP12存储寄存器时钟输入O E13输出有效控制端(低电平有效)表1.3 74HC595功能表输入输出功能SH_CP ST_CP O E M R DS Q7’Q n××L ↓×L NC M R为低电平时仅仅影响移位寄存器×↑L L ×L L 空移位寄存器到输出寄存器××H L ×L Z 清空移位寄存器,并行输出为高阻状态↑×L H H Q6’NC 移位寄存器的数据移位,下降沿移位寄存器数据不变。
×↑L H ×NC Qn’移位寄存器的内容到达存储寄存器并从并口输出。
下降沿时存储寄存器数据不变↑↑L H ×Q6’Qn’移位寄存器内容移位,先前的移位寄存器的内容到达存储寄存器并输出。
H=高电平状态L=低电平状态↑=上升沿↓=下降沿Z=高阻NC=无变化×=无效LED点阵屏模块电路设计LED点阵屏显示模块电路图如图1.6所示。
行总共为16个TIP127驱动,列为8个74HC595送字码。
A0~A3接到单片机输出端,用四位二进制控制16行扫描输出,OE控制74HC154的使能输出,为高电平时行无有效输出,屏幕黑屏。
DS为字码串行发送端。
图1.6 LED点阵屏显示模块原理图时钟日历电路设计时钟芯片的选择目前市场上的时钟芯片种类繁多,各具特色。
DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息,其内部又增加了世纪寄存器,从而利用硬件电路解决子“千年”问题;DS12C887中自带有锂电池,外部掉电时,其内部时间信息还能够保持10年之久;对于一天内的时间记录,有12小时制和24小时制两种模式。
在12小时制模式中,用AM 和PM区分上午和下午;时间的表示方法也有两种,一种用二进制数表示,一种是用BCD码表示;DS12C887中带有128字节RAM,其中有11字节RAM用来存储时间信息,4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息,称为控制寄存器,113字节通用RAM使用户使用;此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出,并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。