74LS290 数字电路 汽车尾灯

74LS290 数字电路 汽车尾灯 目 录 引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 介绍 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.1 设计目的 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.2 设计任务 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.3 设计条件及流程 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.4 设计所用电子元器件介绍 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.4.1芯片74ls00介绍 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.4.2芯片74ls08介绍 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 1.4.3芯片74LS86介绍 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 1.4.4芯片74LS138(译码器)介绍 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 1.4.5芯片74ls290介绍 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 1.4.6芯片NE555介绍 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 1.5设计所使用的软件介绍 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 1.5.1EMB软件介绍 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 1.5.2PROTEL软件介绍 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 10 2 设计原理 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 2.1 状态关系表与逻辑关系表 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 2.2 设计单元电路 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 2.2.1译码显示与译码驱动电路 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 2.2.2构成3进制计数器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 2.2.3时钟信号源 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 2.3 整体电路设计 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 2.3.1电路仿真 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 2.3.2PCB图的设计 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 2.3.3PCB的3D效果图 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17 3 电路板的制作????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18 3.1 印刷电路板基本制作方法 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18 3.2 印刷板制作工艺流程 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18 3.2.1附注 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 19 1 3.3 元件的安装焊接 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 19 3.3.1电烙铁的选择 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 19 3.3.2焊锡和助焊剂 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 19 3.3.3焊接方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 19 3.3.4焊接后的检查 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 20 4 实训心得体会????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 20 谢 辞 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 21 参考文献?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 21 附 录 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 22 2 桂林电子科技大学实训说明书用纸 引言 随着科学技术的飞速发展，数字技术成为发展最快的技术之一。数字技术的普及推广，标志着信息化社会的到来。 数字电路的主要特点有:?采用二进制数，电路中只有0和1两种对立的状态存在。电路结构简单、性能稳定、分析方便、抗干扰能力强。?在数字运算的基础上，可以进行逻辑运算与比较，应用广泛;随着电路中数字位数的增加，运算精度相应提高，可进行较高精度的运算。?与模拟电路分析方法不同:模拟电路以分析微弱信号的放大、变换为主;数字电路以分析输入、输出信号的逻辑关系为主。因此，这次实训通过相关的软件设计一个数字电路，并且将设计好的电路模拟仿真之后通过一定的制板流程做出实物电路板，以实现某种功能，这对于数字电路的应用得以掌握，也充分体现了应用科技学院“应用为先”的教学特点。对今后学习和工作都有非常大的帮助。 1 设计介绍 1.1 设计目的 通过数字电路完成对汽车尾灯的控制，使实物电路板实现集成度高，体积小，功耗低的特点，使得电路简化，操作方便，从而降低成本。 1.2 设计任务 设计一个汽车尾灯控制电路，汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)，在汽车正常运行时指示灯全灭;在左转弯时(即拨动左转开关)，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮(L?L?L);在右转弯时(即拨动右转开关)，右侧3321 个指示灯按右循环顺序点亮(L?L?L);刹车时(同时拨动两个开关来实现)，6456 个LED灯全部同时闪烁，以示刹车。以此功能来实现对汽车尾灯的控制。 1.3 设计条件及流程 首先运用EWB及PROTEL软件对电路图进行设计及仿真，再购买元件，印制电路板，将汽车尾灯做成实物得以实现功能。 1.4 设计所用电子元器件介绍 本次实训要用到的芯片有5种:74LS00,74LS08,74LS86,74LS138,74LS290,NE555。 1.4.1芯片74ls00介绍 74ls00 是常用的2输入四与非门集成电路，他的作用很简单顾名思义就是实现一个与非门。 1 桂林电子科技大学实训说明书用纸 图1-4-1 74LS00管脚图 74LS00真值表: A,1 B=1 Y=0 A,0 B=1 Y=1 A,1 B=0 Y=1 A,0 B=0 Y=1 1.4.2芯片74ls08介绍 74ls08是常用的2输入四正与门电路。 图1-4-2 74LS08引脚图 74LS08真值表: A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 2 桂林电子科技大学实训说明书用纸 1.4.3芯片74LS86介绍 74LS86为四 2输入异或门 图1-4-3 74LS86引脚图 74LS86真值表: A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1.4.4芯片74LS138(译码器)介绍 (1)译码器的定义及功能 译码是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号，具有译码功能的逻辑电路称为译码器。 译码器可分为两种类型，一种是将一系列代码转换成与之一一对应的有效信号。这种译码器可称为唯一地址译码器，它常用于计算机中对存储器单元地址的译码，即将每一个地址代码转换成一个有效信号，从而选中对应的单元。另一种是将一种代码转换成另一种代码，所以也称为代码变换器，以下先介绍二进制唯一地址译码器。(图4) 图1-4-4-1 二进制译码器的一般原理图 n从二进制译码器的一般原理图中可见，它具有,个输入端，2个输出端和一个使能输入端。在使能输入端为有效电平时，对应每一组输入代码，只有其中一个输出端为有效电平，其余输出端则为非有效电平。 3 桂林电子科技大学实训说明书用纸 下面首先分析由门电路组成的译码电路，以便熟悉译码器的工作原理和电路结构。,输入变量的二进制译码器逻辑图如图5所示。 图1-4-4-2 二进制译码器逻辑图 由于,输入变量,，,共有,种不同状态组合，因而可译出,个输出信号Y,Y，03故上图为,线输入，,线输出译码器，简称,线,,线译码器。由图可写出各输出端的逻辑表达式: 根据这些逻辑表达式可列出功能表如下: 表1-4-4-3 74LS138功能表 由表可知，对于正逻辑，当EI为,时，无论,、,为何种状态，输出全为,，译码器处于非工作状态。而当EI为,时，对应于,、,的某种状态组合，其中只有一个输出量为,，其余各输出量均为,。比如，AB,00时，输出Y为,，Y,Y均为,。由013此可见，译码器是通过输出端的逻辑电平以识别不同的代码。 4 桂林电子科技大学实训说明书用纸 (2)集成电路译码器 图1-4-4-4 集成电路译码器 上图为常用的集成译码器74138，其功能表为: 表1-4-4-5 74138功能表 由逻辑图可知，该译码器有,个输入,，,，,，它们共有,种状态的组合，即可译出,个输出信号Y,Y，故该译码器称为,线,,线译码器。与,线,,线译码器比07 较，该译码器的主要特点是，设置了G、G和G,个使能输入端。由功能表可知,对于12A2B 正逻辑，当G,,，且G和G均为,时，译码器处于工作状态。 12A2B 5 桂林电子科技大学实训说明书用纸 1.4.5 74ls290介绍 74LS290是常用异步集成计数器 ，74LS290芯片的符号图和管脚排列如下图所示。其中，S9(1)、S9(2)称为置“9”端，R0(1)、R0(2)称为置“0”端;CP0、CP1端为计数时钟输入端，Q3Q2Q1Q0为输出端，NC表示空脚。 图1-4-5 74ls290引脚图 74LS290具有以下功能: 置“9”功能:当S9(1)=S9(2)=1时，不论其他输入端状态如何，计数器输出Q3 Q2 Q1 Q0=1001，而(1001)2=(9)10，故又称为异步置数功能。 置“0”功能:当S9(1)和S9(2)不全为1，并且R0(1)=R0(2)=1时，不论其他输入端状态如何，计数器输出Q3 Q2 Q1 Q0=0000，故又称为异步清零功能或复位功能。 计数功能:当S9(1)和S9(2)不全为1，并且R0(1)和R0(2)不全为1时，输入计数脉冲CP，计数器开始计数。计数脉冲由CP0输入，从Q0输出时，则构成二进制计数器;计数脉冲由CP1输入，输出为Q2Q1Q0时，则构成五进制计数器;若将Q0和CP1相连，计数脉冲由CP0输入，输出为Q3Q2Q1Q0时，则构成十进制(8421码)计数器;若将Q3和CP0相连，计数脉冲由CP1输入，输出为Q3Q2Q1Q0时，则构成十进制(5421码)计数器。因此，74LS290又称为“二—五—十进制型集成计数器”。 1.4.6 NE555介绍 NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。 NE555的特点有: 6 桂林电子科技大学实训说明书用纸 (1).只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。 (2).它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 (3).其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 (4).它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 NE555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.如下图。 图1-4-6-1 555集成电路内部电路图 NE555引脚功能介绍: Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。 Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。 Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。 Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。 7 桂林电子科技大学实训说明书用纸 Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。 Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。 Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。 Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。 如下图: 图1-4-6-2 NE555各脚功能-管脚图 1.5设计所使用的软件介绍 1.5.1 EMB软件介绍 ELECTRONICS WORKBENCH EDA(以下简称EWB):EWB软件是交互图像技术有限公司(INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd)在九十年代初推出的EDA软件，它是个较小巧的软件，只有16M，功能也比较单一，就是进行模拟电路和数字电路的混合仿真，但它的仿真功能十分强大，可以几乎100,地仿真出真实电路的结果，而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具，它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入，在众多的电路仿真软件中，对于电子设计工作者来说，它是个极好的EDA工具，许多电路你无需动用烙铁就可得知它的结果，而且若想更换元器件或改变元器件参数，只需点点鼠标即可，它也可以作为电学知识的辅助教学软件使用，利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。 8 桂林电子科技大学实训说明书用纸 图1-5-1 EWB操作界面截图 EWB被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室，英文全称为Electronics Workbench。EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司于1988年开发的，自发布以来，已经有35个国家、10种语言的人在使用。EWB以SPICE3F5为软件核心，增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能。SPICE3F5是SPICE的最新版本，SPICE自1972年使用以来，已经成为模拟集成电路设计的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 软件。EWB建立在SPICE基础上，它具有以下突出的特点: (1)采用直观的图形界面创建电路:在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取; (2)软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。 (3)EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。 (4)作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制版软件交换数据。 (5)EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟一起可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子一起的测量方法。 EWB的优点: (1)各元器件选择范围广，参数修改方便，不会象实际操作那样多次地把元件焊下而损坏器件和印刷电路板。使电路调试变得快捷方便。对《模拟电子技术基础》课程 9 桂林电子科技大学实训说明书用纸 中的绝大部分电路都能应用，不仅能用于对单个电路特性和原理进行验证，也能就用于多级的组合电路。 (2)元件库不但提供了各种丰富的分立元件和集成电路等元器件,是一个全开放性的仿真实验和 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 制作平台,给我们提供了一个实验器具完备的综合性电子技术实验室。可以在任意组合的实验环境中，搭建实验。通过元件复制或单级电路的复制来完成整个电路的组装。因此也适用于较大型的设计性实验。 (3)EWB(电子学工作平台)为我们提供了一个很好的实用工具，使我们能够在教学过程中随时提供实验、演示和电路分析。教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种电路的特性，讲解各种参数改变对电路的影响。学生可结合学习内容，进行接近于实际电路的调试分析，有利于对加深对理论理解。特别是一些大中专院校和广播电视大学，通过这样的计算机模拟仿真实验，把电子技术的理论教学和实验教学有机地结合了起来。 1.5.2 PROTEL软件介绍 PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用，运行在DOS环境，对硬件的要求很低，在无硬盘286机的1M内存下就能运行，但它的功能也较少，只有电原理图绘制与印制板设计功能，其印制板自动布线的布通率也低，而现今的PROTEL已发展到PROTEL99(网络上可下载到它的测试板)，是个庞大的EDA软件，完全安装有200多M，它工作在WINDOWS95环境下，是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板自动布线)、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server (客户/服务器)体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100,布通率。在国内PROTEL软件较易买到，有关PROTEL软件和 使用说明 爱威a9效果器使用图word使用说明在哪儿钻床数控系统用户手册玻璃钢风机使用说明书控制器用户说明书 的书也有很多，这为它的普及提供了基础。想更多地了解PROTEL的软件功能或者下载PROTEL99的试用版，可以在INTERNET上访问它的站点:HTTP://WWW.PROTEL.COM 10 桂林电子科技大学实训说明书用纸 图1-5-2 protel操作窗口截图 上图出现图标介绍: (1)设计组(Design Team) 我们可以先在Design Team 中设定设计小组成员，Protel 99可在一个设计组中进行协同 设计，所有设计数据库和设计组特性都由设计组控制。定义组成员和设置他们的访问权 限都在设计管理器中进行，确定其网络类型和网络专家独立性不需要求助于网络管理员 。 访问设计数据库可以通过建立设计组成员和指定其权限来控制。设计组成员建立在成员 文件夹中。在成员文件夹中单击右键就会弹出浮动菜单，选择新成员。 为保证设计安全，为管理组成员设置一个口令。这样如果没有注册名字和口令就不能打 开设计数据库。 (2)回收站( Recycle Bin) 相当于Windows 中的回收站，所有在设计数据库中删除的文件，均保存在回收站中，可 以找回由于误造作而删除的文件( (3)设计管理器(document.) 所有Protel99设计文件都被储存在唯一的综合设计数据库中，并显示在唯一的综合设计 编辑窗口。在Protel99中与设计的接口叫设计管理器。使用设计管理器，可以进行对设计文件的管理编辑、设置设计组的访问权限和监视对设计文件的访问。 11 桂林电子科技大学实训说明书用纸 组织设计文件 过去组织和管理40个或更多的原理图、PCB、Gerber、Drill、BOM和DRC文件，要花 费几天的时间，而Protel99把设计文件全部储存在唯一的设计数据库。 在设计数据库内组织按分层结构文件夹建立的文件 显示在右边的个人安全系统设计数据库有一文件夹叫设计文件，这个文件夹中是主设计文件(原理图和PCB)，还有许多的子文件夹，包括了PCB装配文件、 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 和仿真分析。这里对在设计数据库中创建文件夹的分 层深度没有限制。 设计数据库对存储Protel设计文件没有限制 你能输入任何类型的设计文件进入数 据库，如在MS Word书写的报告、在MS Excel准备的费用清单和AutoCAD中制的机械图。简单双击设计数据库里的文件图标，在适当的编辑器打开文件，被更新的文件自动地保存到设计数据库。MS Word和Excel文件可以在设计管理器中直接编辑。 2设计原理 2.1 状态关系表与逻辑关系表 确定总体构成和逻辑功能表，由于汽车尾灯在左右转弯时，3个指示灯循环点亮，所以要3进制计数器控制译码电路顺序输出高电平，点亮相应的指示灯。根据图表2-1-1可得出在各种运行状态下，指示灯与运行条件的对应关系，可列出逻辑功能表如图表2-1-2。 表 2-1-1 状态关系表 控制开关 左侧尾灯 右侧尾灯 运行状态 SL SR LLL LLL 1 2 34 5 6 0 0 正常行驶 灯灭 灯灭 0 1 左转弯 按LLL顺序点亮 灯灭 3 2 1 1 0 右转弯 灯灭 按LLL顺序点亮 4 5 6 1 1 临时刹车 所有尾灯随时钟同时闪烁 表2-1-2 逻辑功能表 控制开关 3进制计数器 左侧指示灯 右侧指示灯 SL SR Q1 Q0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 0 0 X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 12 桂林电子科技大学实训说明书用纸 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 X X CP CP CP CP CP CP 2.2 设计单元电路 2.2.1译码显示与译码驱动电路 汽车尾灯显示与译码驱动电路如下图，显示由6个彩色指示灯模拟，74LS138的3个输入端A、B、C分别接3进制计数器输出端QB、QC和控制开关S1。 图2-2-1 译码显示 图2-2-2 译码驱动电路 13 桂林电子科技大学实训说明书用纸 2.2.2构成3进制计数器 3进制计数器的构成方法很多，可以用双D触发器、双JK触发器，也可以用各种型号的计数器，本次实训采用异步十进制计数器74LS290构成，其芯片介绍见1.5.5，具体接法如下图，验证无误后，利用“子电路”功能，将其简化，并定义为“3计数器”备用。 图2-2-2 “3进制计数器”接法 2.2.3时钟信号源 由555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率为 f=1.43/(R1+2R2)C 图2-2-3 时钟信号源接法 14 桂林电子科技大学实训说明书用纸 2.3 整体电路设计 将各个单元电路合理的链接起来之后，就形成了一个完整的电路。如下图 图2-3 电路原理图 2.3.1 电路仿真 在PROTEL中将各元件标识清楚之后，讲个元件的封装设置好，就可以进行电路仿真了。为了提高电路制作一次成功的成功率，并且考虑避免浪费材料，应对画好的原理图进行仿真，在仿真成功之后，方可进行之后的操作。汽车尾灯电路的EWB仿真如下图。 图2-3-1-1 EWB仿真——左转弯 15 桂林电子科技大学实训说明书用纸 图2-3-1-2 EWB仿真——右转弯 图2-3-1-3 EWB仿真——刹车 16 桂林电子科技大学实训说明书用纸 2.3.2 PCB图的设计 在进行仿真之后就可以利用PROTEL和画好的原理图进行PCB板图的设计了，这一个环节对后面的实际做板有着非常重要的影响，元件布局的合理，走线的合理、紧凑，这些都要考虑到实际的应用，需要花费很大的精力，由于本次实训用到的芯片管脚链接规律性不是很强，因此更考验了耐心与实力，在布线时难免会使得线从集成块两管脚之间穿过，但是为了尽量使得布线合理与减少跳线，此方法仍具有可行性。 图2-3-2 PCB平面图 2.3.3 PCB的3D效果图 图2-3-3 3D效果图 17 桂林电子科技大学实训说明书用纸 3 电路板的制作 这是将做好的PCB由电脑实现在电路板上后，进行元件的安装焊接，调试，到最后成为电路板制作过程。 3.1印刷电路板基本制作方法 (1)用热转印技术讲打印在特殊介质上的PCB图纸，故要求用胶纸将图纸左右两端与印刷板贴紧。 (2)先用钻床将元件插孔钻好—一般插孔直径为0.9-1MM左右，可采用直径为1MM的钻头较适中,如果钻孔太大将影响焊点质量,但对于少数元件脚较粗的插孔,例如电位器脚孔,则需用直径为1.2MM以上的钻头钻孔。 (3)贴胶纸:先用刀片将封箱胶纸切成0.5-2.0MM,3-4MM多种宽度的胶纸条后再进行贴胶，贴胶时应根据线条所通过的电流大小及线条间的间隙来适当选择线条的宽容。一般只需采用2-3种宽度即可，为了保证制作工艺水平，尽可能不要采用过宽或过窄，如需要钻孔的线条其宽度应在1.5MM以上，才不致于在钻孔时将线条钻断，贴胶时还应注意控制各相邻线条的间隙不要太小，否则容易造成线条间短接，贴胶时一定超过钻孔1MM左右，这样才能保证焊眯质量。 若采用电脑布图及常规制板技术，因设有焊盘，其焊盘直径分为0.05、0.062、0.07英寸等多种尺寸供布图设计时选用，一般设计时大多数取直径为0.062英寸(即为1.55MM)左右的焊盘;线条宽度不仅受插孔孔径的限制，也受到线条外邻近焊盘的限制。 (4)对IC的脚位的定位要准确，钻孔时不要钻偏，故一般采用钻孔后贴胶的制板方式。 (5)为了提高手工制版工艺水平，也可在插孔上设置圆形焊盘，这可采圆形贴胶片或采用油漆先在孔位上制作圆形焊盘，待油漆干了，再进行贴线条，也可以采用油漆画线条，一般可用鸭嘴笔作画线条工作。 3.2 印刷板制作工艺流程 制板工艺程序:修整板周边尺寸--复制--钻孔定位--贴胶--腐蚀--清洗--去胶--细砂纸擦光亮--涂松香水。 (1)先将符合尺寸要求的复铜板表面用细砂纸擦光亮,再用复写纸将布线图复制到复铜板上。 (2)用直径1.0mm钻头钻孔、定位口，再进行贴胶(或上油漆)。 (3)贴完胶后，应在板上垫放一张厚张，用手掌在上面压一压，其目的是使全部贴胶与复铜板粘贴得更加牢靠。必要时还可用吹风筒加热，可使用权贴胶粘度加强，由于所用的贴胶具很好的粘性，而且胶纸又薄，故采用这种贴胶进行制板，效果较好，一般是 18 桂林电子科技大学实训说明书用纸 不须再作加热处理。 (4)腐蚀一般采用盐酸与相比例的双氧水作腐蚀液，腐蚀速度与腐蚀液的浓度，温度及腐蚀过程中采取抖动有关，为保证制板质量及提高腐蚀速度，可采用抖动和加热的方法。 (5)腐蚀完成后，应用自来水冲洗干净，并将胶纸去掉，把印刷板抹干。 (6)用细砂布将印刷板复铜面擦至光亮为止，然后立即涂上松香溶液。(涂松香水时应将印刷电路板倾斜放轩再涂以松香水，以免松香水经钻孔流至背面)。 3.2.1附注 (1)松香水的作用是防氧化，助焊及增加焊点的光亮度等;松香溶液是用松香粉末与酒精或天寻水按一定比例配制面成，其浓度应适中，以用感有一定粘性即可。 (2)腐蚀溶液对人体皮肤不会有不良影响，所以使用时一定要特别小心。 3.3 元件的安装焊接 在维修制作过程中，焊接工作是必不可少的。它不但要求将元件固定在电路板上，而且要求焊点必须牢固、圆滑，所以焊接技术的好坏直接影响到电子制作的成功与否，因此焊接技术是每一个电子制作爱好者必须掌握的基本功，现在将焊接的要点介绍一下: 3.3.1电烙铁的选择 电烙铁的功率应由焊接点的大小决定，焊点的面积大，焊点的散热速度也快，所以选用的电烙铁功率也应该大些。一般电烙铁的功率有20W 25W 30W 35W 50W 等等。选用30W左右的功率比较合适。 电烙铁经过长时间使用后，烙铁头部会生成一层氧化物，这时它就不容易吃锡，这时可以用锉刀锉掉氧化层，将烙铁通电后等烙铁头部微热时插入松香，涂上焊锡即可继续使用，新买来的电烙铁也必须先上锡然后才能使用。 3.3.2焊锡和助焊剂 选用低熔点的焊锡丝和没有腐蚀性的助焊剂，比如松香，不宜采用工业焊锡和有腐蚀性的酸性焊油，最好采用含有松香的焊锡丝，使用起来非常方便。 3.3.3焊接方法 元件必须清洁和镀锡，电子元件在保存中，由于空气氧化的作用，元件引脚上附有一层氧化膜，同时还有其它污垢，焊接前可用小刀刮掉氧化膜，并且立即涂上一层焊锡(俗称搪锡)，然后再进行焊接。经过上述处理后元件容易焊牢，不容易出现虚焊现象 (1)焊接的温度和焊接的时间 19 桂林电子科技大学实训说明书用纸 焊接时应使电烙铁的温度高于焊锡的温度，但也不能太高，以烙铁头接触松香刚刚冒烟为好。焊接时间太短，焊点的温度过低，焊点融化不充分，焊点粗糙容易造成虚焊，反之焊接时间过长，焊锡容易流淌，并且容易使元件过热损坏元件。 (2)焊接点的上锡数量 焊接点上的焊锡数量不能太少，太少了焊接不牢，机械强度也太差。而太多容易造成外观一大堆而内部未接通。焊锡应该刚好将焊接点上的元件引脚全部浸没，轮廓隐约可见为好。 (3)注意烙铁和焊接点的位置 初学者在焊接时，一般将电烙铁在焊接处来回移动或者用力挤压，这种方法是错误的。正确的方法是用电烙铁的搪锡面去接触焊接点，这样传热面积大，焊接速度快。 3.3.4焊接后的检查 焊接结束后必须检查有无漏焊、虚焊以及由于焊锡流淌造成的元件短路。虚焊较难发现，可用镊子夹住元件引脚轻轻拉动，如发现摇动应立即补焊。 4 实训心得体会 20 桂林电子科技大学实训说明书用纸 谢 辞 参考文献 [1] 梁宗善主编:新型集成电路的应用――电子技术基础课程设计，华中科技大学出版社 [2] 李银华主编:电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年版 [3] 贾更新主编:电子技术基础实验、设计与仿真，郑州大学出版社，2006年10月 [4] 谢自美主编:电子线路设计?实验?测试，华中科技大学出版社，2006年8月第3版 [5] 74系列芯片的应用. 现代电子技术(半月刊)第128期 21 桂林电子科技大学实训说明书用纸 名称 数目 名称 数目 拨动开关 2只 74LS00 四 2输入与非门 2只 12KΩ电阻 2只 74LS08 四 2输入与门 1只 4.7KΩ电阻 1只 74LS86 四 2输入异或门 1只 1.2KΩ电阻 1只 74LS290异步十进制计数器 1只 47μF电容 1只 74LS138 译码器 1只 0.01μF电容 1只 NE555定时器 1只 附 录 仪器设备清单: 计算机、制图软件protel99SE、仿真软件EWB、电烙铁、万用表、电源实验箱文字处理软件WORD等。 电子元件清单: 22 桂林电子科技大学实训说明书用纸 5V 电源2pin插口 1只 LED 发光二极管 6只 23